Was ist eine monolithische Blockchain

Verständnis des Konzepts einer monolithischen Blockchain

Eine monolithische Blockchain bezieht sich auf eine Art von Blockchain -Architektur, bei der alle Kernfunktionen wie Konsens, Datenverfügbarkeit, Ausführung und Siedlung in einer einzigen Schicht behandelt werden. Dieses Design steht im Gegensatz zu modularen Blockchains, die diese Verantwortlichkeiten über mehrere Schichten oder Komponenten hinweg verteilen. In einem monolithischen System validiert jeder Knoten in den Netzwerktransaktionen Blöcke und verwaltet den gesamten Zustand der Blockchain.

Diese Struktur bietet Einfachheit und Robustheit, da externe Systeme nicht erforderlich sind, um verschiedene Aspekte der Kette zu verwalten. Es geht jedoch häufig zu Kosten für Skalierbarkeit und Flexibilität. Die gesamte Belastung für die Verarbeitung und Aufrechterhaltung der Blockchain fällt auf jeden einzelnen Knoten , wodurch es ressourcenintensiv und möglicherweise langsamer als modernere Architekturen ist.

Wie funktioniert eine monolithische Blockchain?

In einer monolithischen Blockchain treten alle Vorgänge innerhalb eines einheitlichen Systems auf . Wenn eine Transaktion eingereicht wird, muss sie durch jeden vollständigen Knoten im Netzwerk validiert werden. Diese Knoten führen mehrere kritische Aufgaben aus:

• Sie überprüfen die kryptografischen Signaturen von Transaktionen.
• Sie stellen sicher, dass keine Doppelausgaben auftreten.
• Sie führen intelligente Verträge aus und aktualisieren den globalen Staat entsprechend.
• Sie nehmen am Konsensmechanismus teil - ob Arbeitsnachweis (POW), Nachweis des Anteils (Postakes) oder einer anderen Variante -, um sich auf den nächsten gültigen Block zuzustimmen.

Da all diese Schritte in einer einzigen Schicht auftreten, wird das System zunehmend belastend, wenn die Anzahl der Benutzer und Transaktionen wächst . Jeder neue Block erhöht die Datenmenge, die jeder Knoten speichern und verarbeiten muss, indem sie den Durchsatz begrenzen und die Latenz erhöhen.

Beispiele für monolithische Blockchains

Das bekannteste Beispiel einer monolithischen Blockchain ist Bitcoin . Das Design von Bitcoin konzentriert sich ausschließlich darauf, Wert von einer Partei auf eine andere zu übertragen, ohne sich auf Vermittler zu verlassen. Alle Transaktionen werden von jedem vollständigen Knoten im Netzwerk verarbeitet, verifiziert und gespeichert. Es gibt keine separate Schicht für die Ausführung oder Abwicklung.

Ein weiteres herausragendes Beispiel ist Ethereum 1.0 , die vor seinem Übergang zu Ethereum 2.0 als monolithische Blockchain operierte. Es ermöglichte eine komplexe Smart -Vertragsausführung, stand jedoch aufgrund der monolithischen Natur seines Designs erhebliche Skalierbarkeitsprobleme.

Diese Systeme priorisieren die Dezentralisierung und Sicherheit vor Geschwindigkeit und Skalierbarkeit, wodurch sie ideal für Anwendungsfälle, in denen Vertrauenslosigkeit und Unveränderlichkeit von größter Bedeutung sind .

Grenzen der monolithischen Architektur

Trotz ihrer starken Sicherheitsgarantien leiden monolithische Blockchains unter mehreren Einschränkungen:

• Skalierbarkeitsprobleme : Wenn das Transaktionsvolumen zunimmt, wird das Netzwerk überlastet, was zu höheren Gebühren und langsameren Bestätigungen führt.
• Ressourcenintensität : Das Ausführen eines vollständigen Knotens erfordert eine signifikante Rechenleistung und Speicherkapazität, die die Teilnahme abschrecken kann.
• Begrenzte Modularität : Da alle Funktionen eng gekoppelt sind, wirkt sich ein Teil des Systems häufig auf andere aus.
• Inflexibilität : Es ist schwierig, sich an neue Anforderungen anzupassen oder experimentelle Merkmale ohne harte Gabeln zu implementieren.

Diese Nachteile haben Entwickler dazu veranlasst, alternative Designs wie modulare Blockchains zu untersuchen, die Bedenken in unterschiedliche Schichten oder Module trennen.

Anwendungsfälle, in denen sich monolithische Ketten auszeichnen

Monolithische Blockchains eignen sich besonders gut für Anwendungen, bei denen Sicherheit und Dezentralisierung den Bedarf an hohem Durchsatz überwiegen . Beispiele sind:

• Digitale Goldanaloga : Systeme wie Bitcoin dienen als dezentrale Wertspeicher und priorisieren den Zensurwiderstand und die Endgültigkeit gegenüber der Geschwindigkeit.
• Finanzinfrastruktur mit hoher Sicherheit : Einige Defi-Protokolle bevorzugen möglicherweise die Einstellung von monolithischen Ketten, wenn sie eine maximale Vertrauenslosigkeit und eine minimale Abhängigkeit von externen Komponenten erfordern.
• Unveränderliche Aufzeichnungen : Anwendungen wie Landregister oder Identitätsprüfung profitieren von der manipulationssicheren Natur der monolithischen Ketten.

In diesen Szenarien haben Einfachheit und Zuverlässigkeit Vorrang , was trotz ihrer Leistungsbeschränkungen monolithische Blockchains zu einer attraktiven Option macht.

Häufig gestellte Fragen

F: Kann ein Blockchain von monolithisch zu modular wechseln? Ja, einige Blockchains entwickeln sich durch Upgrades oder Gabeln von monolithisch bis modularen Architekturen. Zum Beispiel hat sich Ethereum mit seinem Wechsel zu Ethereum 2.0 zu einem modulareren Design übergegangen und hat Funktionen wie Sharding und Layer-2-Lösungen eingeführt.

F: Sind monolithische Blockchains sicherer als modulare? Monolithische Ketten liefern häufig stärkere Sicherheitsgarantien, da alle Komponenten durch denselben Satz von Knoten integriert und validiert werden. Modulare Ketten führen Abhängigkeiten von externen Systemen ein, die zu Angriffsvektoren werden können.

F: Warum wählen einige Projekte immer noch monolithische Architektur? Einige Teams entscheiden sich aufgrund ihrer Einfachheit, niedrigeren Entwicklungskomplexität und nachgewiesenen Trackrecords für monolithische Designs. Darüber hinaus erfordern bestimmte Anwendungsfälle keinen hohen Durchsatz, was monolithische Strukturen ausreicht.

F: Unterstützen monolithische Blockchains intelligente Verträge? Ja, viele monolithische Blockchains unterstützen intelligente Verträge. Ethereum 1.0 ist ein Paradebeispiel. Die Ausführung komplexer intelligenter Verträge in einer monolithischen Kette kann jedoch im Vergleich zu modularen Alternativen Skalierbarkeitsprobleme verschlimmern.