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Wie skalierbare quantensichere Blockchains gegen Netzwerkausfälle helfen

Die Blockchain-Branche steht an der Spitze der Innovation und bietet neue Möglichkeiten, diese sichere Distributed-Ledger-Technologie in verschiedenen Bereichen des traditionellen Geschäfts zu nutzen. Ein Hauptmerkmal herkömmlicher Blockchains ist die Fähigkeit jeder Entität, die Integrität des Blockchain-Ledgers zu überprüfen, indem sie denselben Algorithmus ausführen, der zu seiner Generierung verwendet wurde.

Was sind quantensichere Blockchains?

Quantencomputer werden in der Lage sein, Algorithmen wesentlich schneller auszuführen als klassische Computer, wodurch sie die meisten kryptografischen Algorithmen knacken können. Angreifer mit einem Quantencomputer könnten möglicherweise in jedes System eindringen, das die heutigen Verschlüsselungsalgorithmen verwendet und sich nicht rechtzeitig weiterentwickeln kann.

Die Post-Quantum-Blockchain ist der nächste Schritt in der Blockchain-Technologie und nutzt die Leistungsfähigkeit der Post-Quanten-Kryptographie, um sicherzustellen, dass Daten sicher gespeichert werden und nicht manipuliert werden können, sodass sie sich auf die Integrität und Sicherheit ihrer Daten verlassen können.

Im Gegensatz zu bestehenden Blockchains, die auf Pre-Quantum-RSA setzen, verwendet Post-Quantum-Blockchain Verschlüsselungsalgorithmen wie NewHope, NTRU, Frodo, SIDH, die sicherer gegenüber aktuellen Quantencomputern sind.

Warum fehlt der modernen Blockchain eine effiziente Infrastruktur?

Während wir über die Sicherheit der Blockchain sprechen, müssen wir uns auch mit der Skalierbarkeit der Blockchain befassen, um die Smart Contracts darauf auszuführen. Hier kommt die unmögliche Dreieinigkeit ins Spiel, die besagt, dass jedes Blockchain-Netzwerk durch dieses allgemein bekannte Skalierbarkeits-Trilemma – Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung – eingeschränkt wird. Die Theorie legt nahe, dass ein Blockchain-Netzwerk versucht, einen Faktor auf Kosten der verbleibenden zwei Faktoren zu maximieren. Z.B. Wenn sich ein Blockchain-Netzwerk auf die Erhöhung der Skalierbarkeit konzentriert, werden die Sicherheit und die Dezentralisierung der jeweiligen Blockchain getroffen.

Dies betrifft mehrere Tier-1-Blockchains wie Solana (SOL) und Polygon (MATIC), die kürzlich eine Situation erlebten, in der eine hohe Anzahl von Transaktionen in ihrem Netzwerk dazu führte, dass die RPC-Knoten überlastet wurden, was dazu führte, dass mehrere Transaktionen abgebrochen wurden und dies verursachte Netzwerk zu Jam.

Dies hat dazu geführt, dass mehrere Projekte, die auf diesen Blockchains basieren, ebenfalls abgestürzt sind. Das Problem mit der aktuellen Blockchain scheint durch zu viele Transaktionen verursacht worden zu sein, die gleichzeitig verarbeitet wurden – insgesamt etwa 400.000. Die durchschnittliche Kapazität, die Solana (SOL) verarbeiten kann, liegt bei etwa 65.000 Transaktionen pro Sekunde, was dazu führte, dass das Netzwerk überlastet wurde und abstürzte.

Zuletzt fiel die Solana-Mainnet-Beta aus dem Konsens und das Validator-Netzwerk konnte sich nicht erholen. Dies war hauptsächlich auf das Botting auf dem NFT-Minting-Tool Candy Machine zurückzuführen, es gab vier Millionen Transaktionsanfragen und 100 Gigabit an Daten pro Sekunde, was eine Rekordhöhe für das Netzwerk darstellt.

So wirkt sich das Skalierbarkeitsproblem der Blockchain auf Investoren und Händler aus

Dies hatte große Auswirkungen auf die Händler, Investoren, Spieler und viele andere, die das jeweilige Blockchain-Netzwerk nutzten, da es zu Verlusten und Verzögerungen bei Transaktionen kommen kann. Dies könnte möglicherweise nachteilige Auswirkungen auf Projekte haben, die weiter auf der Blockchain aufbauen wollen, da dies aufgrund der Überlastung der Blockchain leicht zum Scheitern des Projekts führen könnte.

Diese Art von Skalierbarkeitsproblem muss angegangen werden, wenn die globale Einführung einsetzt. Viele Händler haben diese Probleme mit der Verschiebung der Netzwerkgebühren aufgrund einer unzureichenden Infrastruktur, um den Massenverkehr zu unterstützen. Hier muss eine Lösung mit zukunftssicherer Architektur sowohl mit klassischer Kryptografie als auch mit Post-Quanten-Kryptografie gleichermaßen gut funktionieren.

Dieses Ziel zu erreichen, Zellrahmen Produkt war Pionier der Technologie, die Transaktionen in Zellen gruppiert. Anstatt jede Transaktion zu verifizieren, verifiziert das Layer-1-Mainnet diese Zellen. Dadurch wird der Verbrauch von Rechenressourcen drastisch reduziert: Ein Netzwerk muss eine Zelle statt 100 Transaktionen verifizieren.

Cellframe befasst sich mit der Zukunft der Post-Quanten-Berechnungen und bewirbt sich selbst als Blockchain-agnostische Plattform („Layer Zero“), die mit Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) und so weiter interagieren kann. Dieses Design eröffnet unübertroffene Möglichkeiten in Bezug auf Skalierbarkeit und Zugänglichkeit.

Cellframe bietet das gleiche Maß an Skalierbarkeit für alle zugehörigen dezentralen Anwendungen (dApps), DeFis, NFT-Marktplätze, Play-to-Earn-Ökosysteme und so weiter. Dieser Architektur können immer wieder neue „Cell Chains“ hinzugefügt werden. Innerhalb des Ökosystems funktionieren sie wie Scherben des NEAR-Protokolls oder von Ethereum 2.0. Jedes Element des Systems kann im Falle eines Angriffs einfach isoliert werden.

Als Basis werden Supersingularkurven und Gitterpermutationen verwendet. Implementierungen solcher Algorithmen für Public-Key-Kommunikationen sind bereits im Netzwerk verfügbar. Als solches verfügt das System über eine praktisch unbegrenzte Bandbreite, beeindruckende Flexibilität und unübertroffene Skalierbarkeit.

Ersteller von Zellen können Skalierbarkeitsprobleme mindern, indem sie zusätzliche „Zellen“ auf derselben Infrastruktur starten. In verschiedenen Systemen können Zellen in verschiedene Anwendungsfälle integriert werden. Cellframe-Instrumente eignen sich sowohl für den Einsatz in Unternehmen als auch im Einzelhandel.

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