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Seite zuletzt aktualisiert: 23. Januar 2023

Blockchain-Brücken

Web3 hat sich zu einem Ökosystem von L1 Blockchains und L2 Skalierungslösungen entwickelt, die jeweils mit einzigartigen Fähigkeiten und Gegenleistungen entwickelt wurden. Mit dem Anstieg der Anzahl der Blockchain-Protokolle erhöht sich auch das Bedürfnis, Vermögenswerte über Blockchains hinweg verschieben zu können. Um diesem Bedürfnis gerecht zu werden, brauchen wir Brücken.

Was sind Brücken?

Blockchain-Brücken funktionieren genau wie Brücken in der realen Welt. Genau wie eine Brücke zwei Orte in der realen Welt verbindet, verbindet eine Blockchain-Brücke zwei Blockchain-Ökosysteme. Blockchain-Brücken erleichtern die Kommunikation zwischen Blockchains. Dies wird durch den Austausch von Informationen und Vermögenswerten erreicht.

Sehen wir uns ein Beispiel an:

Sie kommen aus den USA und planen eine Reise nach Europa. Sie haben USD aber benötigen zum Bezahlen EUR. Um Ihre USD in EUR umzutauschen, können Sie gegen eine geringe Gebühr einen Währungstausch durchführen.

Aber was machen Sie, wenn Sie einen ähnlichen Umtausch durchführen möchten, um eine andere Blockchain zu benutzen? Angenommen, Sie möchten ETH auf dem Ethereum-Hauptnetzwerk in ETH auf Arbitrum umtauschen. Genau wie der Währungstausch, den wir bei EUR durchgeführt haben, brauchen wir einen Mechanismus, um ETH von Ethereum zu Arbitrum umzutauschen. Brücken machen so eine Transaktion möglich. In diesem Fall hat Arbitrum eine lokale Brücke, welche ETH vom Hauptnetzwerk zu Arbitrum transferieren kann.

Warum brauchen wir Brücken?

Alle Blockchains haben ihre Grenzen. Damit Ethereum skalieren und mit der Nachfrage Schritt halten kann, benötigt es Rollups. Alternativ sind L1s wie Solana und Avalanche anders konzipiert worden, um einen höheren Durchsatz zu ermöglichen. Dies geschieht aber auf Kosten der Dezentralität.

Allerdings entwickeln sich alle Blockchains in isolierten Umgebungen und haben unterschiedliche Regeln und Konsensmechanismen. Das bedeutet, dass sie in Ihrer Urform nicht miteinander kommunizieren können, und Token können sich nicht frei zwischen den Blockchains bewegen.

Brücken existieren, um Blockchains miteinander zu verbinden. Sie erlauben den Transfer von Informationen und Token zwischen den Blockchains.

Brücken ermöglichen Folgendes:

  • den Transfer von Vermögenswerten und Informationen zwischen Blockchains
  • dApps können auf die Stärken verschiedener Blockchains zugreifen und so ihre Fähigkeiten erweitern (da die Protokolle nun mehr Gestaltungsmöglichkeiten für Innovationen haben).
  • Benutzer können auf neue Plattformen zugreifen, und die Vorteile verschiedener Blockchains zu nutzen.
  • Entwickler aus verschiedenen Blockchain-Ökosystemen können zusammenarbeiten, um neue Plattformen für die Benutzer zu erschaffen.

Anwendungsfälle für Brücken

Für die folgenden Szenarien können Brücken verwendet werden:

Niedrigere Transaktionsgebühren

Nehmen wir an, Sie haben ETH auf dem Ethereum-Hauptnetzwerk, wollen aber günstigere Transaktionsgebühren, um verschiedene dApps auszuprobieren. Wenn Sie Ihr ETH vom Hauptnetzwerk zu einem Ethereum L2 Rollup überbrücken, können Sie günstigere Transaktionsgebühren nutzen.

dApps auf anderen Blockchains

Wenn Sie Aave auf dem Ethereum-Hauptnetzwerk verwenden, um USDT zu leihen, aber der Zinssatz für USDT mit Aave auf Polygon höher ist.

Entdecken Sie Blockchain-Ökosysteme

Wenn Sie ETH auf dem Ethereum-Hauptnetzwerk haben und ein alternatives L1 erkunden möchten, um dessen native dApps auszuprobieren. Sie können eine Brücke benutzen, um Ihr ETH vom Ethereum-Hauptnetzwerk auf die alternative L1 zu übertragen.

Erhalten Sie native Krypto-Vermögenswerte

Nehmen wir an, Sie möchten native Bitcoin (BTC) besitzen, aber Sie haben nur Geld auf dem Ethereum-Hauptnetzwerk. Um Bitcoin auf Ethereum zu besitzen, können Sie Wrapped Bitcoin (WBTC) kaufen. WBTC ist ein ERC-20 Token, der auf dem Netzwerk von Ethereum zu Hause ist, damit sozusagen eine Ethereum-Version von Bitcoin. WBTC ist aber nicht der ursprüngliche Bitcoin auf der Bitcoin-Blockchain. Um ursprüngliche BTC zu besitzen, muss eine Brücke zwischen Ethereum und Bitcoin genutzt werden. Mit dieser Brücke lässt sich WBTC in ursprüngliche BTC umwandeln. Nehmen wir an, Sie besitzen BTC und möchten Defi-Protokolle in Ethereum nutzen. Dann müssten Sie Ihre BTC in WBTC umwandeln, welche Sie dann als Vermögenswert in Ethereum nutzen können.

💡
Sie können all dies auch mit zentralisierten Krypto-Börsen tun. Wenn Ihr Guthaben jedoch nicht bereits auf einer Krypto-Börse ist, würde dies mehrere Schritte erfordern, und es wäre wahrscheinlich besser, eine Brücke zu benutzen.

Arten von Brücken

Brücken haben viele Arten von Entwürfen und Verkomplizierungen. Im Allgemeinen fallen Brücken in zwei Kategorien: vertrauenswürdige und vertrauenslose Brücken.

Vertrauenswürdige BrückenVertrauenslose Brücken
Vertrauenswürdige Brücken sind für ihre Operationen von einer zentralen Einheit oder einem zentralen System abhängig.Vertrauenslose Brücken arbeiten mit intelligenten Verträgen und Algorithmen.
Sie haben Vertrauen in die Verwahrung der Mittel und die Sicherheit der Brücke. Die Benutzer sind meist auf den Ruf des Brückenbetreibers angewiesen.Sie sind vertrauenslos, d. h. die Sicherheit der Brücke ist die gleiche wie die der zugrunde liegenden Blockchain.
Benutzer müssen die Kontrolle über ihre Krypto-Assets aufgeben.Durch intelligente Verträge ermöglichen vertrauenslose Brücken den Nutzern, die Kontrolle über ihre Gelder zu behalten.

Kurz gesagt, wir können sagen, dass vertrauenswürdige Brücken auf Vertrauensannahmen beruhen, während vertrauenslose Brücken vertraulich minimiert werden und keine neuen Vertrauensannahmen treffen, die über die der zugrunde liegenden Domain hinausgehen. So können diese Begriffe beschrieben werden:

  • Vertrauenslos: äquivalente Sicherheit zu den zugrunde liegenden Domains. Wie von Arjun Bhuptani in diesem Artikel beschrieben.
  • Vertrauensannahmen: weg von der Sicherheit der zugrunde liegenden Domains durch Hinzufügen externer Prüfer im System und somit weniger krypto-ökonomisch sicher.

Um ein besseres Verständnis der wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Ansätzen zu entwickeln, betrachten wir ein Beispiel:

Stellen Sie sich vor, Sie sind am Sicherheitskontrollpunkt eines Flughafens. Es gibt zwei Arten von Kontrollpunkten:

  1. Manuelle Checkpoints – betrieben von Beamten, die alle Details Ihres Tickets und Ihrer Identität vor der Übergabe der Bordkarte manuell überprüfen.
  2. Self Check-In — betrieben von einer Maschine, in der Sie Ihre Flugdaten eintragen und die Bordkarte erhalten, wenn alles korrekt ist.

Manuelle Kontrollpunkte sind ähnlich wie ein vertrauenswürdiges Modell, da es von einem Dritten, d. h. den Beamten, für seine Operationen abhängt. Als Benutzer vertrauen Sie den Beamten, die richtigen Entscheidungen zu treffen und Ihre persönlichen Daten korrekt zu verwenden.

Self Check-in ist ähnlich einem vertrauenslosen Modell, da es die Rolle des Betreibers entfernt und die Technologie für seine Operationen verwendet. Benutzer behalten immer die Kontrolle über ihre Daten und müssen Dritten keine privaten Informationen anvertrauen.

Viele Brückenlösungen übernehmen Modelle zwischen diesen beiden Extremen mit unterschiedlichem Grad an Vertrauenslosigkeit.

Risiken von Brücken

Brücken befinden sich in der Anfangsphase der Entwicklung. Es ist wahrscheinlich, dass das optimale Brückenkonzept noch nicht entdeckt wurde. Die Interaktion mit jeder Art von Brücke birgt eine gewisse Gefahr:

  • Smart-Contract-Risiko — das Risiko eines Fehlers im Code, sodass Benutzergelder verloren gehen könnten
  • Technologierisiko — Softwarefehler, fehlerhafter Code, menschlicher Fehler, Spam und böswillige Angriffe können möglicherweise Benutzeroperationen stören

Und da vertrauenswürdige Brücken Vertrauensannahmen hinzufügen, tragen sie zusätzliche Risiken wie:

  • Zensurrisiko — Brückenbetreiber können Benutzer theoretisch daran hindern, ihre Vermögenswerte über die Brücke zu übertragen
  • Verwahrungsrisiko — Brückenbetreiber können sich zusammentun, um die Gelder der Benutzer zu stehlen

Das Guthaben des Benutzers ist gefährdet, wenn:

  • es einen Fehler im Smart Contract gibt
  • der Benutzer einen Fehler macht
  • die zugrunde liegende Blockchain gehackt wurde
  • die Brückenbetreiber böswillige Absichten in einer vertrauenswürdigen Brücke haben
  • die Brücke gehackt wird

Ein kürzlicher Hack war der von Solanas Wormhole-Brücke, wo 120T wETH (325 Millionen USD) während des Angriffs gestolen wurden. Bei vielen der größten Blockchain-Hacks waren Brücken involviert.

Brücken sind von entscheidender Bedeutung für Benutzer, die Ethereum L2s und sogar verschiedene Ökosysteme erkunden wollen. Angesichts der Risiken, die mit der Interaktion mit Brücken verbunden sind, müssen die Benutzer jedoch verstehen, welche Kompromisse die Brücken eingehen. Dies sind einige Strategien für die Crosschain-Sicherheit.

Weiterführende Informationen

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