Geschrieben von: PolkaWorld
Was ist JAM, das von Gavin Wood vorgeschlagen wird? Warum sollte uns das interessieren? Dieser Artikel wurde auf
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Wie sind wir hierher gekommen – und was ist das Problem?
Unser Verständnis der Natur und Bedeutung der Blockchain entwickelt und vertieft sich auch heute noch.
Heutzutage ist die Blockchain wie ein vertrauenswürdiger, dezentraler Computer, der überprüfbar ist. Aber gleichzeitig gibt es einige Einschränkungen, die wir noch untersuchen.
Die Funktionsweise der Blockchain besteht darin, dass alle Transaktionen nacheinander verarbeitet werden, wobei eine Transaktion auf die nächste folgt. Das System erkennt zunächst den aktuellen Status, verarbeitet dann diese Transaktionen und aktualisiert den Status.
Obwohl dieser Ansatz funktioniert, schränkt er die Fähigkeit zum Multitasking ein, da Validatoren jede Transaktion erneut überprüfen müssen, was zu einer langsameren Leistung führt.
Wie kann ein solches System erweitert werden?
Hochskalieren – vertikale Skalierung
Synchron skalieren – das leisten integrierte Systeme wie Solana.
Extreme Optimierung von Code und Hardware
Verwenden Sie schnellere Validatoren
Verbessern Sie die Verbindungsqualität
Erzielen Sie maximalen Durchsatz
Aber irgendwann könnte es passieren, dass Sie auf einen Engpass stoßen.
Wenn Sie bei Web3 bleiben möchten, werden Sie wahrscheinlich auf einen Entwicklungsengpass stoßen. Denn die Eintrittsbarrieren werden immer höher, komplexer und schwieriger zu überwinden. Der Betrieb eines starken Validierungsknotens wird immer schwieriger.
Was also tun, wenn Sie in Web3 bleiben möchten, aber nicht vertikal skalieren können?
Sie müssen horizontal skalieren, also verkleinern.
Das ist die logische Denkweise im Silicon Valley.
Anstatt sich auf ein superstarkes System zu verlassen, können Sie viele kleinere, schwächere Systeme parallel zusammenarbeiten lassen.
So funktioniert Cosmos: Sie können sich mit seinem Ökosystem verbinden, Ihre eigene Sicherheit mitbringen und entsprechend Ihren Anforderungen erweitern.
Was ist daran falsch? Die Sicherheit ist fragmentiert. Verschiedene Sicherheitsstufen. Die Interaktion zwischen Ketten ist begrenzt.
ICS, ATOM 2.0, die Fusion von OSMO und ATOM – sie alle versuchen, dieser Fragmentierung entgegenzuwirken und für etwas Konsistenz zu sorgen.
Auf diese Weise können Sie über mehrere Knoten hinweg skalieren, die Arbeitslast parallelisieren, sie in kleine Aufgaben aufteilen und verschiedene Aufgaben verschiedenen Knoten zuweisen – Shard-Ausführung und Datenverarbeitung, wobei jeder Shard unter einem einheitlichen Sicherheitsschirm betrieben wird.
Das ist Polkadot.
Wie Polkadot skaliert
Entstanden als Multi-Chain-Nachfolger von Ethereum. Heute folgt der Rollup-zentrierte Skalierungsansatz von Ethereum dem Weg des Parachain-Modells von Polkadot.
Der Unterschied liegt in der Art und Weise, wie diese Rollups ausgeführt und implementiert werden.
Polkadot fügt verschiedene Parachains (ähnlich wie Rollup) in ein gemeinsames Sicherheitsnetzwerk ein, das mit einheitlichen Sicherheitsgarantien skaliert. Im Vergleich zum Rollup-Modell von Ethereum speichern die Validatoren von Polkadot nicht nur Daten, sondern führen Rollup auch erneut aus, um Konsistenz und Sicherheit zu gewährleisten.
Darüber hinaus existieren diese Rollups im selben Ökosystem und jedes Rollup hat seinen eigenen unabhängigen Status und seine eigene Governance. Obwohl sie dieselbe Sicherheitsgarantie haben, sind sie dennoch unabhängig voneinander.
Obwohl es sich bei Ethereum um ein Rollup-Modell handelt, teilen sich Smart Contracts die gleiche Umgebung, sind also stärker vernetzt, sind aber dennoch unabhängige Einheiten. Diese anhaltende Fragmentierung bleibt bestehen. Die kettenübergreifende Kommunikation ist immer noch mit Reibungen, komplexer Verarbeitung und langsamer Geschwindigkeit konfrontiert, was weitaus weniger effizient ist als native Transaktionen.
Doch auch der Polkadot-Ansatz hat seine Grenzen. Dies ist eine leistungsstarke, kostengünstige Maschine in Bezug auf Durchsatz, Datenverfügbarkeit und Ausführung. Aber nur Parachains oder Rollup-Ketten, Ketten dieser speziellen Form, können sich dieser Maschine anschließen. Daten stecken in einem bestimmten Shard fest und können nicht gleichzeitig zwischen mehreren Shards vorhanden sein und können auch nicht einfach migriert werden. Dies ist noch keine wirkliche Erweiterung, es mangelt ihr an Kohärenz. Dies erschwert auch die Benutzererfahrung, die Entwicklungserfahrung und die Synchronisierung von Daten zwischen verschiedenen Rollups.
Kurz gesagt, das ist das Problem, mit dem Polkadot konfrontiert ist:
Die frühe Fragmentierung war zu stark
Die Verwendung des Polkadot-Kerns ist zu monolithisch und fest
DOT hat ein einziges Nutzungsszenario und wird zur Bezahlung des Blockplatzes verwendet.
Wäre es nicht großartig, wenn wir mit Sharding Skalierbarkeit erreichen könnten, ohne Teams dazu zu zwingen, einen bestimmten Layer 2 oder Parachain zu verwenden? Was wäre, wenn sie nicht einmal eine Wahl treffen müssten?
JAM entstand aus diesen Erkenntnissen, da ein einziges gemeinsames Sicherheits-Rollup-Modell nicht die einzige Möglichkeit zur Skalierung ist.
Der Schlüssel zu echten Durchbrüchen liegt darin, die Infrastruktur von Polkadot weiter zu abstrahieren und zu verallgemeinern.
Analogie zwischen JAM und KERNEL
Der Kernel ist sozusagen der Kernmanager des Computerbetriebs:
Systemressourcen verwalten (CPU, Speicher)
Ermöglichen Sie die Kommunikation zwischen Hardware und Software
Es gibt keine Einschränkungen hinsichtlich der ausführbaren Software – die Entscheidung liegt beim Benutzer oder der Anwendung
Stellen Sie sicher, dass alles reibungslos und effizient läuft
Fassen Sie JAM also in einem Satz zusammen.
Es ist der Kernel des Polkadot-Hardwarekerns, der seine Ressourcen zuweist und es jedem Programm und System ermöglicht, in seiner gemeinsamen Sicherheits- und Sharding-Umgebung minimal und ohne Einschränkungen ausgeführt zu werden.
Möchten Sie einem Schüler der Mittelstufe erklären, was JAM ist?
Ethereum und die meisten anderen Blockchains sind wie Server in Ihrem Keller.
Polkadot ist wie Cloud Computing mit gemeinsamer Sicherheit, bei dem Sie zuerst Ihre Kette mieten und betreiben.
JAM ist serverlos -> cloudbasierte, kettenlose Anwendung.
Die serverlose Architektur verändert die Art und Weise, wie Cloud-Anwendungen heute erstellt werden -> Entwickler müssen sich nur auf das Schreiben von Code konzentrieren.
Polkadot x JAM
Polkadot ist eine Rollup-Kette mit Parachains. In JAM ist es nur ein Dienst. Dabei handelt es sich um eine sehr große Plattform mit leistungsstarker Rechenleistung. Im Gegensatz zu Moonbeam, Arbitrum oder Optimism, die Anwendungs- oder Smart-Contract-Entwickler an einem Ort sperren. Es ist eher so, als würde man in einem Café arbeiten, als in einem Büro festzusitzen.
Wie mächtig ist JAM?
Polkadot verfügt über 1023 Validatoren, 3 Validatoren pro Kern – insgesamt 341 Kerne.
Datenverfügbarkeit (DA) von Polkadot:
Vor der asynchronen Unterstützung: 20 Mbit/s
Nach asynchroner Unterstützung: 67 Mbit/s
Im JAM: 852 Mbit/s
Dies ist das 85-fache der aktuellen Polkadot-Rechenlast, mit einem Ziel von 300.000 TPS (basierend auf einer Transaktionsgröße von 250 Bytes) und einer Optimierung, um langfristig mehr als 1,5 Millionen TPS zu erreichen.
Technisch gesehen wird JAM also Dienste hosten, die Blockchains sichern – und nicht nur Blockchains. Schließlich ist Blockchain nur ein dezentraler, vertrauenswürdiger digitaler Dienst, und Smart Contracts sind ein weiterer.
Fügt JAM also nur intelligente Verträge hinzu?
Jein.
Gavin erklärte, dass JAM es Entwicklern ermöglicht, jede Art von Code, nicht nur Smart Contracts, bereitzustellen und ihn mit vertrauenswürdigen, erlaubnisfreien Garantien auf der Blockchain auszuführen – von Finanzanwendungen bis hin zu Abstimmungen, die große Wertmengen verarbeiten, und Governance-Systemen.
Hier fallen keine Gasgebühren, Sperren oder Auktionen an.
Warum ist es leistungsfähiger als jede Smart-Contract-Kette?
Es wird mehr Rechenleistung und Speicherplatz haben. Während die Vorteile intelligenter Verträge weiterhin genutzt werden, wird erwartet, dass seine Geschwindigkeit und Speicherkapazität um ein Millionenfaches höher sein werden, was Geschwindigkeit, Speicher, Kapazität und Kosteneffizienz wirklich verbessert.
Wie wird dies technisch erreicht?
In JAM besteht ein Dienst aus zwei Codeteilen, während ein Standard-Smart-Vertrag nur aus einem besteht.
Ein Stück Code läuft in der Kette, wie ein Smart Contract. Ein weiterer Teil des Codes läuft außerhalb der Kette im „Kern“.
JAM hat 341 Kerne – ähnlich wie CPU-Kerne und unterstützt paralleles Rechnen. Mit der Weiterentwicklung der Chip-Technologie wird ihre Skalierbarkeit immer stärker.
Die Berechnungen im Kernlaufcode ähneln On-Chain-Smart-Contracts, sind jedoch schneller und laufen parallel.
Im Gegensatz zu On-Chain-Code kann es den Blockchain-Status nicht ändern. Stattdessen nutzt es einen riesigen dezentralen Datensee von 2 PB, der Daten effizient lesen und schreiben kann.
Da der JAM-Kern Daten schneller verarbeitet und größere Datensätze verarbeitet, sind Gebühren pro Transaktion wie bei Ethereum nicht mehr gerechtfertigt.
JAM wird in einer völlig anderen Größenordnung operieren können – ein System, das über die Blockchain hinausgeht, mit Vielseitigkeit und breiten Anwendungsmöglichkeiten.
Was ist mit dem Service?
Der dezentrale Speicher von JAM kann mit einem 2 PB großen Datensee arbeiten.
Daten können zur separaten Speicherung markiert werden.
Die Daten werden etwa 28 Tage lang aufbewahrt und danach automatisch gelöscht oder neu gespeichert.
Für die Langzeitspeicherung wird weiterhin eine separate dezentrale Lösung benötigt. Dieser dezentrale Speicher kann Blockchain, Smart Contracts oder andere Methoden nutzen. Oder es geht bequemer über JAM als Service auf der untersten Benutzerebene. Dies erleichtert die effiziente Verwaltung der Langzeitdatenspeicherung.
Was bringt das also?
Transaktionsfreie dApps sind ein neuer Durchbruch in der Kryptowelt
Der Durchsatz kann die 850 MB/s von Solana übersteigen und gleichzeitig Probleme mit der synchronen Zusammensetzbarkeit lösen, eine weitere Innovation in Multi-Chain-Umgebungen und Web2
Jeder Code, jedes Programm kann darauf ausgeführt werden
JAM kann optional synchron verarbeitet werden, sodass Kerne in einem Shard-Netzwerk gemeinsam genutzt werden können. Anwendungen zwischen Shards können jetzt synchron innerhalb desselben Blocks interagieren.
Wie läuft die Entwicklung von JAM?
Die ersten Implementierungen werden voraussichtlich im vierten Quartal dieses Jahres in Betrieb gehen, und derzeit läuft ein DOT-Implementierungspreis in Höhe von 10 Millionen US-Dollar, Einzelheiten unter http://graypaper.com.
Gavin Wood ist seit Anfang dieses Jahres auf Welttournee, um zukünftigen Entwicklern JAM vorzustellen. Er besuchte Buenos Aires, Berkeley, Zürich, Tokio, Seoul, China, Singapur, Brüssel – gefolgt von Indien, den Vereinigten Staaten, Asien und Europa.
Er kehrte sogar ins Silicon Valley zurück, wo er und Vitalik vor der Einführung von Ethereum abgelehnt wurden.
Jetzt wurde er wieder eingeladen.
Warum hat diese Reise so lange gedauert? Warum ist Dezentralisierung so schwierig?
Ja, die Computergeschwindigkeit hat zugenommen, die Blockchain hat Fortschritte gemacht und die Datenbanken haben sich weiterentwickelt. Der entscheidende Unterschied besteht jedoch darin, ob das System auf traditionellen Ideen wie Bitcoin basiert und ob es wirklich dezentralisiert ist.
Tatsächlich kann der Durchsatz leicht verbessert werden, wenn Sie nur einen Knoten oder 42 Knoten im selben Rechenzentrum haben (wie ICP). Verwenden Sie eine Gigabit-Netzwerkverbindung, großen Speicher und lassen Sie die meisten Transaktionen von 2-3 Knoten abwickeln.
Dies ist jedoch viel schwieriger, wenn Ihr Netzwerk dezentral ist.
Aus diesem Grund hat Ethereum trotz all seiner Genialität immer noch Schwierigkeiten, sich zu skalieren – es betritt erst jetzt das Stadium, in dem sich Polkadot vor ein paar Jahren befand. Gleichzeitig unternimmt Polkadot einen weiteren großen Schritt, um die Innovationsgrenze noch einmal zu verschieben. Erwarten Sie, dass sich andere Netzwerke in den kommenden Jahren schrittweise an Polkadot annähern.
Und Solana tritt nun in die L2-zentrierte Phase ein, die Ethereum vor zwei Jahren begonnen hat.