Ethereum ist seit Jahren der Liebling der Entwicklergemeinde. Als dezentralisierte Anwendungen (DApps) und nicht fungible Token (NFTs) im Ethereum-Netzwerk explodierten, hatte Bitcoin Mühe, seine Popularität für diesen Zweck zu erreichen.
Es ist leicht zu verstehen, warum Entwickler Ethereum gegenüber Bitcoin für die Entwicklung von Lösungen bevorzugt haben. Der höhere Durchsatz und die Turing-Vollständigkeit des Netzwerks bedeuteten, dass komplexe Anwendungen nahtlos erstellt und ausgeführt werden konnten.
Wie Bob Dylan es jedoch ausdrückte: „Die Zeiten ändern sich.“
Dank massiver technologischer Fortschritte ist das Bauen auf Bitcoin einfacher denn je geworden und Entwickler können alle Vorteile des Bitcoin-Netzwerks genießen: Zensurresistenz, Zugang zu Liquidität und enorme Netzwerkeffekte.
Wir werden uns mit den Grundlagen des Aufbaus auf der Bitcoin-Blockchain befassen und einige der besten Beispiele für Bitcoin-basierte Anwendungen untersuchen.
Was sind die Herausforderungen beim Aufbau auf Bitcoin?
Im Vergleich zu Blockchain-Plattformen der neuen Generation wie Cardano, Ethereum oder Solana war Bitcoin nie dafür gedacht, Anwendungen auf seiner Basisschicht zu hosten. Satoshi Nakamoto, der Schöpfer von Bitcoin, stellte es sich einfach als eine zensurresistente Peer-to-Peer-Methode zur Abwicklung von Zahlungen vor.
Die Kernarchitektur von Bitcoin ist so einfach wie es nur geht, was es zumindest bis jetzt schwierig macht, etwas darauf aufzubauen. Beispielsweise verwendet Bitcoin ein unvollständiges Turing-System, das sich von vollständigen Turing-Systemen unterscheidet, die heute in den meisten Blockchains zu finden sind.
Ohne zu technisch zu werden, Turing-Vollständigkeit ist ein Konzept, das die Fähigkeit einer Maschine bezeichnet, komplexe Berechnungen zu lösen. Laut Alan Turing, der die Theorie aufgestellt hat, ist eine vollständige Turing-Maschine eine, die damit umgehen kann irgendein Aufgabe, unabhängig von der Komplexität – vorausgesetzt, sie hat Zeit, Gedächtnis und korrekte Anweisungen.
Bitcoin wurde absichtlich mit der unvollständigen Turing-Sprache geschrieben. Warum? Weil es die Funktionalität von Bitcoin einfach hält. Außerdem bringt eine erhöhte Komplexität mehr Schwachstellen und Probleme mit sich, wie jeder Programmierer weiß.
Ethereum verwendet eine Turing-vollständige Skriptsprache, was bedeutet, dass sie an verschiedene Anwendungen angepasst werden kann. Aus diesem Grund konnten Entwickler die Ethereum-Blockchain so programmieren, dass sie verschiedenen Zwecken dient, beispielsweise der Ausführung von Smart Contracts.
Ein weiteres Problem bei der Bitcoin-Entwicklung ist der geringe Durchsatz der Basisschicht. Während der Proof-of-Work (PoW)-Konsensmechanismus, den Bitcoin verwendet, Sicherheit, Dezentralisierung und Unveränderlichkeit garantiert, reduziert er die Anzahl der Transaktionen, die auf der Blockchain stattfinden können.
Derzeit verarbeitet Bitcoin etwa fünf bis sieben Transaktionen pro Sekunde, teilweise aufgrund von Beschränkungen seiner Blockgröße. Dies ist wenig im Vergleich zu den Tausenden, die zentralisierte Zahlungssysteme wie VisaNet im gleichen Zeitrahmen verarbeiten können.
Diese Einschränkungen haben die Entwicklung von Bitcoin insgesamt erschwert, sodass viele Entwickler auf die Blockchain für neuere Plattformen verzichten. Diese Plattformen können jedoch nicht mit der Sicherheit, Dezentralisierung und Akzeptanz von Bitcoin mithalten – was zu noch mehr Problemen für Projekte führt, die auf anderen Blockchains basieren.
Eine Lösung wäre, ein System zu schaffen, das von den Qualitäten von Bitcoin profitiert, aber die Funktionalität der Basisschicht erweitert. Dies beschäftigt viele in der Bitcoin-Community seit Jahren, und jetzt beginnen die Bemühungen, Früchte zu tragen.
Kann man auf der Bitcoin-Blockchain aufbauen?
Die kurze Antwort lautet: „Ja, Sie können auf Bitcoin aufbauen.“ Die längere Antwort ist das, was wir im nächsten Abschnitt dieses Artikels besprechen werden.
Solange keine radikale Änderung stattfindet, wird sich die Basisschicht von Bitcoin nicht ändern, um die Entwicklung komplexer Anwendungen zu ermöglichen. Angesichts der vorsichtigen Herangehensweise der Bitcoin-Community an Upgrades können wir davon ausgehen, dass dies für eine Weile der Fall sein wird.
Vielmehr ist es möglich, auf der Bitcoin-Blockchain aufzubauen, indem Skalierungslösungen eingesetzt werden, die darauf abzielen, die Skalierbarkeit und Funktionalität des Systems zu verbessern. Skalierungslösungen, die auch als Layer-2-Technologien bezeichnet werden, entfernen einige Aufgaben von der Basisschicht, sind jedoch für Sicherheit und Unveränderlichkeit von ihr abhängig.
Schauen wir uns einige der Layer-2-Lösungen zum Aufbau auf der Bitcoin-Blockchain an.
Lightning-Netzwerk
Lightning Network ist die beliebteste Lösung zur Skalierung von Bitcoin-basierten Anwendungen. Die Kernidee hinter dem Design von Lightning Network ist, dass kleine Transaktionen nicht in der Blockchain aufgezeichnet werden müssen.
Lightning ermöglicht es Einzelpersonen, Transaktionen außerhalb der Kette durchzuführen, wodurch der Systemdurchsatz gesteigert wird. Der endgültige Zustand dieser Transaktionen wird jedoch in der Blockchain aufgezeichnet, um Sicherheit und Unveränderlichkeit zu gewährleisten.
Hier ist eine einfache und beliebte Erklärung für die Funktionsweise des Lightning-Netzwerks:
Stellen Sie sich vor, Sie müssten Kaffee in Joes Laden in der Innenstadt kaufen. Sie möchten mit Bitcoin bezahlen, aber Netzwerkgebühren und lange Bestätigungszeiten machen es unpraktisch.
Mit dem Lightning Network können Sie einen „Kanal“ zwischen Ihnen und Joe eröffnen, um die Zahlung zu bearbeiten. Der Zahlungskanal verbindet Ihre Brieftaschenadresse mit der von Joe, sodass Sie Ihren Kaffee bezahlen können. Da diese Transaktion außerhalb der Haupt-Bitcoin-Blockchain stattfindet, sind Zahlungen nahtlos und billiger.
Wenn die Transaktion endet, können sich beide Parteien darauf einigen, den Kanal zu schließen und den endgültigen Zustand in der Blockchain aufzuzeichnen. Sobald dies geschieht, werden alle Gelder im Kanal automatisch an Joe überwiesen – stellen Sie sich einen Zahlungskanal als Smart Contract vor.
Die Aufzeichnung des endgültigen Transaktionsstatus auf der Haupt-Blockchain garantiert Sicherheit. Außerdem werden mehrere Transaktionen zur Bestätigung gebündelt, wodurch die Anzahl unbestätigter Transaktionen reduziert wird, die das Netzwerk verstopfen.
Das Lightning Network hat viele Anwendungsfälle, insbesondere beim Erstellen von Anwendungen. Beispiele für Apps, die mit Lightning Network erstellt wurden, sind Micropayment-Plattformen wie Tipping.me, eine Browsererweiterung, die es Benutzern ermöglicht, anderen auf Twitter Trinkgeld zu geben.
Eine weitere beliebte Anwendung, die mit Lightning Network erstellt wurde, ist LightNite, ein Multiplayer-Battle-Royale-Spiel ähnlich wie Fortnite. LightNite ist jedoch ein Play-to-Earn-Spiel, das Spieler basierend auf ihrer Leistung mit Bitcoin belohnt.
Andere Bitcoin-basierte Anwendungen, die im Lightning Network ausgeführt werden, sind Strike, Sphinx, Bitrefill und LN.Pizza.
Wurzelstock
Rootstock (RSK) ist eine Layer-2-Lösung zum Erstellen von Smart Contracts, die auf Bitcoin ausgeführt werden können. Die RSK-Blockchain ist über eine Zwei-Wege-Verbindung mit der Bitcoin-Blockchain verbunden. Diejenigen, die mit Sidechains vertraut sind, werden verstehen, wie Rootstock es schafft, mit Bitcoin zu interagieren.
Die Rootstock Virtual Machine (RVM) ähnelt der Ethereum Virtual Machine, die die Ausführung von Smart Contracts erleichtert. Entscheidend ist, dass die VM von Rootstock Turing-komplett ist, sodass Entwickler komplexe Logik in Anwendungen programmieren können, wie sie es mit Ethereum können.
Rootstock kann die Sicherheit von Bitcoin aufgrund von Merge Mining nutzen. Es kann auch schnellere Transaktionen durch Off-Chain-Lösungen fördern. Schätzungen zufolge kann die Rootstock-Blockchain bis zu 100 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, was weit über dem aktuellen Durchsatz von Bitcoin liegt.
Stapel
Stacks unterscheidet sich von den anderen Lösungen auf dieser Liste, da es sich nicht um eine Layer-2-Skalierungslösung handelt. Vielmehr handelt es sich um eine Layer-1-Blockchain, die durch ihren Konsensmechanismus, genannt Proof-of-Transfer (PoX), mit Bitcoin verbunden ist.
Stacks stützt sich auf die sichere, offene und erlaubnisfreie Struktur von Bitcoin, fügt aber nie zuvor gesehene Funktionen wie NFTs, dezentralisierte Finanzen (DeFi) und Smart Contracts hinzu.
Mit Stacks können Sie auf Bitcoin aufbauen, ohne die Basisschicht zu ändern. Alle Transaktionen, die auf Stacks oder Stacks-basierten Anwendungen durchgeführt werden, werden auf der Bitcoin-Blockchain abgewickelt, was die Sicherheit von Stack erhöht. Stacks-Anwendungen können mit der Bitcoin-Blockchain interagieren, sodass Benutzer Transaktionen mit Bitcoin durchführen können.
Stacks ist nützlich für den Aufbau von NFT-Marktplätzen, DeFi-Apps, Wallets und sozialen Netzwerken. Sie können diese Liste für alle Bitcoin-basierten Anwendungen sehen, die mit Stacks erstellt wurden. Wenn Sie eine ausführliche Beschreibung von Stacks wünschen, lesen Sie diesen Artikel der Stacks Foundation.
Die Vorteile des Aufbaus auf Bitcoin
Wenn Sie den Artikel bis zu diesem Punkt gelesen haben, fragen Sie sich vielleicht: „Warum sollte ich auf Bitcoin bauen?“
Es stellt sich heraus, dass Sie viele Gründe haben, Apps auf der Bitcoin-Blockchain auszuführen.
Zunächst sollten Sie die Netzwerkeffekte von Bitcoin berücksichtigen. In der Ökonomie bezeichnet der Begriff „Netzwerkeffekte“ eine Situation, in der ein Produkt einen höheren Wert erhält, wenn seine Nutzerbasis wächst.
Dieser Artikel erklärt gut die Mechanik der Netzwerkeffekte von Bitcoin und die Auswirkungen auf seine Marktbeherrschung. Hier ist jedoch eine TL;DR-Version, wenn Sie zu beschäftigt sind, um zu lesen:
Bitcoin ist die beliebteste Blockchain und hat die höchste Marktkapitalisierung aller Kryptowährungen auf dem Markt. Da die Einführung von Bitcoin voraussichtlich weiterhin exponentiell wachsen wird, ist es finanziell sinnvoll, Dienste für Bitcoin-Benutzer aufzubauen.
Die meisten Inhaber haben sich dafür entschieden, ihre Bitcoin in andere Kryptowährungen umzuwandeln, um mit Smart Contracts und DApps auf anderen Plattformen zu interagieren. Entwickler können diesen riesigen Markt leicht erschließen, indem sie die Nutzung von DApps, NFTs, DeFi-Marktplätzen und Smart Contracts auf der Bitcoin-Blockchain ermöglichen.
Ein weiterer wichtiger Grund, DApps auf Bitcoin auszuführen, ist die Sicherheit, die es den Benutzern bietet. Obwohl der Proof-of-Work-Konsensmechanismus von Bitcoin als klobig und rechenintensiv gilt, ist er zweifellos am schwersten zu durchbrechen.
Um die Bitcoin-Blockchain zu übernehmen, müssten Hacker 51 % aller Knoten im Netzwerk kontrollieren. Dies ist zwar nicht völlig unmöglich, aber der Exploit würde eine enorme Menge an Ressourcen und Zeit erfordern, um erfolgreich zu sein. Und es gibt nicht so viele Hacker da draußen, die bereit sind, diese Art von Investition zu tätigen, also können wir die Möglichkeit eines Bitcoin-Hacks ausschließen.
Zusammenfassen
Obwohl Bitcoin traditionell nicht zum Ausführen komplexer Anwendungen geeignet ist, machen es neuere Lösungen Entwicklern leicht, DApps auf der Plattform auszuführen. Diese Anwendungen können die beeindruckenden Sicherheits- und Netzwerkeffekte von Bitcoin nutzen. Mit solchen Innovationen kann Bitcoin den Anwendungen von Ethereum Konkurrenz machen und seine langfristige Lebensfähigkeit verlängern.