Was ist Bitcoins Stacks Layer-2 und wie funktioniert es?

Haben Sie sich jemals gewünscht, dass Bitcoin eine ähnliche Funktionalität wie Ethereum hätte?

Das Blockchain-Trilemma ist ein anhaltendes Problem in der Welt der Kryptowährungen. Sogar Bitcoin, das als Inbegriff von Dezentralisierung und Sicherheit gilt, hat mit diesem Problem zu kämpfen. Obwohl sie den Maßstab für alle Krypto-Unternehmen auf dem Markt gesetzt hat, ist die BTC-Blockchain aufgrund ihrer Skalierbarkeitseinschränkungen für Web3-basierte Anwendungen unpraktisch.

Stacks ist eine Plattform, die versucht, dieses Dilemma zu lösen, indem sie eine Ebene zu Bitcoin einführt und eine mögliche Lösung bietet. Was genau ist Stacks und wie funktioniert es?

Was sind Stacks?

Bevor wir uns mit Stacks befassen, wollen wir die Unterschiede zwischen Layer-1- und Layer-2-Blockchains untersuchen. Als primäre Blockchains dienen Layer-1-Blockchains wie Bitcoin oder Ethereum. Während diese Blockchains robuste Sicherheit und Dezentralisierung bieten, führen ihre begrenzten Skalierungsmöglichkeiten zu einem geringen Durchsatz, wodurch ein Blockchain-Trilemma entsteht.

Daher haben sich Layer-2-Blockchains als Lösung zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Effizienz von Layer-1-Netzwerken herausgestellt. Diese Blockchains fungieren als zusätzliche Schicht über den Hauptblockchains und erleichtern Transaktionen. Beispielsweise ist Ethereum eine Layer-1-Blockchain und Polygon bietet Layer-2-Lösungen. Allerdings sind Layer-2-Lösungen für Bitcoin weniger verbreitet als solche für Ethereum.

Stacks gehört zu den Plattformen, die ein Layering-Protokoll für die Bitcoin-Blockchain eingeführt haben. Es weist Ähnlichkeiten mit Layer-2-Lösungen auf, der Hauptunterschied liegt jedoch in der Verwendung von BTC als Anker bei gleichzeitigem Betrieb. Dadurch ermöglicht Stacks die Integration intelligenter Verträge in die BTC-Blockchain und eröffnet Möglichkeiten für dezentrale Anwendungen (DApps) im Netzwerk. Stacks-Tokens (STX) erhöhen die Sicherheit des Netzwerks und nutzen die Sicherheitsfunktionen von Bitcoin.

Ursprünglich als Blockstack bekannt, wurde die Stacks-Plattform 2018 mit ihrem Genesis-Block gestartet. Im Jahr 2020 wurde sie in Stacks umbenannt und startete 2021 ihr Mainnet.

Wie funktionieren Stacks?

Die Stacks-Blockchain arbeitet mit dem Proof of Transfer (PoX)-Konsensmechanismus, der es ihr ermöglicht, sich mit dem Bitcoin-Netzwerk zu verbinden. Der PoX-Mechanismus ist vom Proof of Burn (PoB) abgeleitet, bei dem Miner Blöcke zur Kette hinzufügen, indem sie ihre Token verbrennen, um Belohnungen vom Netzwerk zu erhalten.

PoX funktioniert ähnlich, aber anstatt Kryptomünzen zu verbrennen, validiert es Blöcke durch Token-Transfers. Teilnehmer am Validierungsprozess der L2-Blockchain übertragen ihre Token an die Adresse eines anderen Teilnehmers. Diese Transaktionen erfolgen innerhalb des L1-Netzwerks unter Verwendung der nativen L1-Tokens.

Bei diesem Ansatz spielen Transaktionen eine entscheidende Rolle bei der Verifizierung neuer Blöcke. Die L2-Blockchains sind so konzipiert, dass sie alle 24 Stunden den Status des L1-Netzwerks lesen und alle Transaktionen zwischen L2-Teilnehmern überprüfen. Im Rahmen dieses Prozesses erhalten alle L2-Teilnehmer Anreize für Beiträge zu nativen L2-Tokens.

Den Stacks-Konsensmechanismus verstehen

Im Stacks-Netzwerk nutzt der PoX-Konsensalgorithmus den Proof-of-Work-Mechanismus (PoW) von Bitcoin, um das Netzwerk zu sichern. Im Wesentlichen wird PoW umfunktioniert, sodass jeder Block auf Stacks im Bitcoin-Netzwerk überprüft werden kann. Dieser als „Trust-minimized Bitcoin peg“ bekannte Mechanismus stellt eine 1:1-Verbindung zwischen Bitcoin und Stacks her.

Der PoX-Mechanismus umfasst zwei Hauptgruppen: Miner und Stacker. Miner sind dafür verantwortlich, Bitcoin im Bitcoin-Netzwerk abzubauen und es mithilfe ihrer Mining-Gebühren für Stacks zu validieren. Dies ermöglicht es ihnen, einen neuen Block zu gewinnen, aber zuvor müssen sie die Bitcoin an einen anderen Stacker senden. Das Protokoll wählt zufällig einen BTC-Empfänger aus und unter Nutzung der gesamten Hashing-Leistung von Bitcoin wird ein neuer Stacks-Block gebildet.

Das Stacks-Protokoll überprüft diese Transaktionen, indem es den Status des Bitcoin-Netzwerks liest. Sein intelligenter Vertrag ermöglicht Stacks den Zugriff auf den Status des Bitcoin-Netzwerks, nachdem alle 100 Blöcke bestätigt wurden. Es kann jedoch den Status des Bitcoin-Netzwerks nicht direkt ändern. Das Protokoll wählt zufällig einen Miner aus und belohnt ihn mit STX-Tokens.

Belohnungssystem auf Stapeln

Das PoX-Belohnungssystem ähnelt dem Proof of Stake (PoS)-Mechanismus. Die Belohnungen basieren jedoch auf der Sperrung von STX-Tokens und der Übertragung von BTC. Miner erhalten STX-Belohnungen für das Mining eines Blocks, während Stacker BTC für das Sperren ihrer STX-Tokens erhalten.

Es ist wichtig, zwischen Stapeln und Abstecken zu unterscheiden. Das Abstecken von Kryptowährungen wird häufig in verschiedenen Proof-of-Stake-Mechanismen eingesetzt. Dabei wird eine bestimmte Menge an Token gesperrt, die anschließend zur Transaktionsvalidierung auf der Blockchain verwendet werden. Andererseits ist Stacking ein Prozess, bei dem Stacks-Validatoren BTC (Bitcoin) an andere Validatoren senden, um das Hinzufügen eines Blocks zur Kette zu erleichtern.

Stacks vs. Ethereum

Die steigende Nachfrage nach Blockchain und Kryptowährungen hat zur Entwicklung verschiedener skalierbarer Lösungen auf dem Markt geführt. Es sind zahlreiche Projekte entstanden, die darauf abzielen, die Effizienz von Layer-1-Blockchains zu steigern.

Während viele dieser Projekte auf das Ethereum-Netzwerk angewiesen sind, das für seine Smart Contracts bekannt ist, lohnt es sich, Stacks vs. Ethereum zu untersuchen, um die Funktionen dieser Bitcoin-DeFi-Plattform zu bewerten.

1. Konsensmechanismus

Konsensmechanismen sind von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit einer Blockchain zu gewährleisten.

Stacks nutzt den Proof-of-Transfer-Konsensmechanismus. Zur Sicherheit nutzt es den Proof-of-Work-Mechanismus des Bitcoin-Netzwerks. Jede Transaktion auf der Stacks-Blockchain wird über das Bitcoin-Netzwerk validiert. Jeder kann STX-Transaktionen auf der BTC-Blockchain verfolgen und so die Sicherheit und Dezentralisierung der Blockchain gewährleisten.

Andererseits ist Ethereum während der Ethereum-Fusion im Jahr 2022 von einem Proof-of-Work- zu einem Proof-of-Stake-Mechanismus übergegangen. Diese Verschiebung hat die Effizienz des Ethereum-Netzwerks erheblich verbessert. Darüber hinaus verfügt Ethereum, ein weithin vertrauenswürdiges Netzwerk für Smart Contracts, über eine starke Community von Teilnehmern, die ihre ETH-Token zur Sicherung des Netzwerks einsetzen.

2. Sicherheit und Effizienz

Die Sicherheit von Stacks beruht vollständig auf der BTC-Blockchain, die als Anker für seinen Betrieb dient. In ihrer relativ kurzen Geschichte hat die Blockchain keine nennenswerten Sicherheitsverstöße erlebt, was die Praktikabilität ihres sicheren Ökosystems unterstreicht.

Darüber hinaus nutzt Stacks verschiedene Techniken, um seine Effizienz zu steigern. Während die Zeit, die zum Hinzufügen von Blöcken zu Stacks benötigt wird, mit der der BTC-Blockchain vergleichbar ist, werden Mikroblöcke zur Verarbeitung von Transaktionen verwendet. Es nutzt auch Subnetze (ehemals Hyperketten), um den Gesamtdurchsatz zu erhöhen. Dadurch kann Stacks seine Effizienz aufrechterhalten und gleichzeitig von der robusten Sicherheit von BTC profitieren.

Auch wenn es um Ethereum geht, genießt es einen guten Ruf in puncto Sicherheit. Es ist das größte Protokoll und genießt das Vertrauen von Entwicklern weltweit. Obwohl der native Durchsatz von Ethereum etwa 20 bis 30 Transaktionen pro Sekunde (TPS) beträgt, kann er durch verschiedene Skalierungslösungen optimiert werden. Folglich können Benutzer das Ethereum-Netzwerk nutzen, ohne durch Sicherheits- oder Effizienzbedenken eingeschränkt zu werden.

3. Netzwerk-Ökosystem

BTC wird oft als passiver Vermögenswert mit begrenztem Nutzen über Kryptowährungen hinaus angesehen. Stacks führt jedoch ein einzigartiges Ökosystem ein, das die Benutzerfreundlichkeit von Bitcoin verbessert. Es bietet eine umfassende DeFi-Bitcoin-Plattform, auf der Benutzer BTC-basierte nicht fungible Token (NFTs) sammeln und prägen und an dezentralen autonomen Organisationen (DAOs) und anderen Web3-basierten dezentralen Anwendungen (DApps) teilnehmen können.

Im Stacks-Ökosystem finden Sie verschiedene Plattformen wie Gamma, Stacksbridge, LNSwap und LydianDAO. Obwohl Stacks ein relativ junges Projekt ist, hat es das Potenzial, die DeFi-Landschaft zu beleben, indem es die Sicherheit und Dezentralisierung von Bitcoin integriert.

Dennoch steht Stacks im Wettbewerb mit dem Ethereum-Netzwerk vor einer großen Herausforderung. Ethereum wurde 2015 ins Leben gerufen und hat sich zu einem robusten Netzwerk entwickelt, das viele DApps hostet. Laut einem Bericht von CryptoPotato wurden seit ihrer Gründung über 44 Millionen Smart Contracts in der Ethereum-Kette eingesetzt, was ihre dominierende Stellung in der Branche unterstreicht. Trotz des Aufkommens mehrerer Ethereum-Konkurrenten wie Solana in dieser Zeit ist es bisher keinem gelungen, den Erfolg von Ethereum zu übertreffen.

4. Tools für Entwickler

Ethereum gilt als eine der entwicklerfreundlichsten Plattformen. Dies ist größtenteils auf die Ethereum Virtual Machine (EVM) zurückzuführen, die es Entwicklern ermöglicht, Smart Contracts auszuführen. Darüber hinaus hat die Programmiersprache Solidity als bevorzugte Wahl zum Schreiben von Web3-Anwendungscode an Popularität gewonnen.

Im Vergleich dazu bietet Stacks eine Reihe unterstützender Tools für die Entwicklung. Die Plattform bietet zahlreiche Lernressourcen und Tools zur Unterstützung von Entwicklern. Neben seiner intelligenten Vertragssprache Clarity bietet Stacks eine interpretierte Sprache, die für Entwickler relativ einfacher zu erlernen ist. Darüber hinaus trägt die Tatsache, dass Clarity Turing unvollständig ist, dazu bei, unnötige Komplexitäten zu vermeiden, was es zu einer effizienteren und sichereren Sprache für die Ausführung intelligenter Verträge macht.

Stacks bietet eine DeFi-Bitcoin-Plattform

Stacks sticht als eines der wenigen Projekte hervor, die es gewagt haben, inmitten einer Flut von Skalierungsprojekten mit Schwerpunkt auf Ethereum eine DeFi-Bitcoin-Plattform zu schaffen. Durch die Nutzung der Sicherheit und Dezentralisierung von Bitcoin möchte Stacks das Blockchain-Trilemma lösen.

Die Plattform bietet ein umfassendes DeFi-Bitcoin-Ökosystem, das die Benutzerfreundlichkeit von Bitcoin für Web3-Anwendungen verbessert und die Schaffung von Bitcoin-basierten dezentralen autonomen Organisationen, dezentralen Anwendungen und sogar Bitcoin-Ordinal-Marktplätzen ermöglicht. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sich Stacks noch in der Entwicklungsphase befindet und seine Fähigkeit, in Zukunft mit Ethereum zu konkurrieren, abzuwarten bleibt.