Arbitrum (ARB): Beschleunigung von Ethereum durch optimistische Rollups

Ethereum, bekannt für seine Smart-Contract-Fähigkeiten, hat sich zur bevorzugten Blockchain für die Kryptowirtschaft entwickelt, insbesondere durch den Aufschwung im dezentralen Finanzwesen ( DeFi ) und bei nicht fungiblen Token ( NFTs ). Allerdings ist seine Kapazität zur Abwicklung von Transaktionen begrenzt, was insbesondere in Zeiten intensiver Aktivität zu Überlastungen führt. Dies führt zu einer schlechten Benutzererfahrung, die durch hohe Kosten und langsamere Transaktionsgeschwindigkeiten gekennzeichnet ist.

Die Ethereum-Community ist sich dieser Herausforderungen bewusst und erforscht aktiv sowohl On-Chain- als auch Off-Chain-Skalierungslösungen. Während die langfristige Strategie On-Chain-Sharding beinhaltet, was die Aufteilung des Ethereum-Netzwerks in mehrere Segmente oder „Shards“ beinhaltet, werden sofortige Lösungen in Off-Chain-Innovationen gesucht.

Von zentraler Bedeutung sind in diesem Zusammenhang Layer-2- Skalierungslösungen wie Rollups. Sie arbeiten auf der Ethereum-Blockchain und bieten erweiterte Funktionalität, ohne die Kerntechnologie des Mainnets zu beeinträchtigen. Eine bemerkenswerte Layer-2-Lösung ist Arbitrum, entwickelt von Offchain Labs, die seit 2021 große Aufmerksamkeit erregt hat. Arbitrum zielt wie andere Layer-2-Lösungen darauf ab, die Sicherheitsvorteile von Ethereum zu bieten und gleichzeitig die mit seiner Nutzung verbundenen hohen Kosten zu mindern. Dies ist Teil der umfassenderen Bemühungen, das sogenannte „ Blockchain-Trilemma “ anzugehen, nämlich Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit in Einklang zu bringen.

Was ist Arbitrum?

Arbitrum zeichnet sich durch eine innovative Layer-2-Erweiterung für die Ethereum-Blockchain aus, die darauf ausgelegt ist, Smart-Contract-Transaktionen zu beschleunigen und die damit verbundenen Kosten zu senken.

Der Kern von Layer-2-Lösungen liegt in ihrer Fähigkeit, die grundlegende Layer-1-Blockchain zu erweitern. Dies erreichen sie, indem sie komplexe Aufgaben wie Transaktionsverarbeitung und Datenspeicherung auf eine Sekundärkette verlagern. Das bedeutet, dass die Layer-2-Blockchain für die Ausführung intelligenter Verträge zuständig ist, während die primäre Layer-1-Blockchain für die Datenspeicherung zuständig ist. Für diejenigen, die an einem tieferen Verständnis des Mainnets interessiert sind, bietet unser ausführlicher Artikel über Ethereum weitere Einblicke.

Speziell für Ethereum spielt Arbitrum eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung und Stapelung von Blockchain-Transaktionen. Dadurch wird das Hauptnetz erheblich entlastet, was zu einer geringeren Überlastung und geringeren Kosten führt.

Reale Anwendungen von Arbitrum sind in DeFi-Plattformen wie Sushiswap und Aave erkennbar, die ihr Framework unter der Oberfläche nutzen, um einen effizienten Asset-Swap zu reduzierten Gasgebühren zu ermöglichen.

Arbitrum-Geschichte

Bei Offchain Labs, das 2018 von Ed Felten, Steven Goldfeder und Harry Kalodner gegründet wurde, ging es darum, Ethereum schneller und effizienter zu machen. Sie haben Arbitrum entwickelt, ein spezielles Tool, das dabei hilft, und haben es am 15. April 2019 der Welt vorgestellt. Zunächst haben sie Arbitrum ab dem 11. Februar 2020 auf einer Übungsversion von Ethereum, dem sogenannten Kovan-Testnetz, getestet Dann wurde es am 14. Oktober 2020 für alle geöffnet. Am 28. Mai 2021 war Arbitrum für den realen Einsatz bereit und stand Entwicklern zur Verfügung.

Arbitrum One , eine Version von Arbitrum für alle, wurde am 31. August 2021 eingeführt. Bald begannen beliebte Ethereum-Anwendungen wie Uniswap und Aave, es zu verwenden. Am 31. August 2022 erhielt Arbitrum One ein großes Update namens Nitro, das die Nutzung schneller und günstiger macht.

Dann, am 9. August 2022, stellte Offchain Labs Arbitrum Nova vor, eine weitere Version von Arbitrum, diese wurde jedoch speziell für Spiele und Social-Media-Apps entwickelt.

Anfang 2023 kündigte Offchain Labs einige große Änderungen an. Am 7. Februar sprachen sie über Stylus, eine neue Programmiersprache für Arbitrum, die es verschiedenen Codetypen wie Rust erleichtert, auf Arbitrum zu arbeiten. Am 16. März gründeten sie die Arbitrum Foundation und ein neues System namens Arbitrum DAO sowie einen speziellen Token namens ARB, um mehr Menschen ein Mitspracherecht bei der Führung von Arbitrum zu geben. Offiziell starteten sie damit am 23. März 2023 mit einer Sonderveranstaltung, bei der berechtigte Personen einige ARB-Token erhalten konnten.

Am 21. Juni 2023 veröffentlichten sie ein Toolkit für etwas namens Arbitrum Orbit, das Menschen dabei hilft, ihre eigenen Layer-3- Blockchains auf Arbitrum aufzubauen.

Schließlich kündigten sie am 3. August 2023 eine neue Idee namens BoLD an, um die Validierung von Transaktionen auf Arbitrum offener und flexibler zu gestalten. Allerdings wird dies mit Stand vom 10. November 2023 noch nicht genutzt, da die Community noch darüber entscheidet, ob es eine gute Idee ist.

Wie funktioniert Arbitrum?

Die Layer-2-Lösung von Arbitrum, ein Teil seiner Suite von Skalierungstechnologien, verwendet hauptsächlich eine Methode, die als optimistische Rollups bekannt ist, um die Transaktionsverarbeitung auf der Ethereum-Blockchain zu verbessern. Diese Rollups funktionieren über ein zweistufiges System, bei dem Transaktionen zunächst außerhalb der Kette verarbeitet und dann auf der Hauptblockchain abgeschlossen werden. Der entscheidende Vorteil liegt hier in der Effizienz: Anstatt einzelne Transaktionen zu validieren, bestätigt die Blockchain einen ganzen Batch auf einmal.

Optimistische Rollups, die für den Ansatz von Arbitrum von zentraler Bedeutung sind, unterscheiden sich von anderen Layer-2-Lösungen wie Sidechains. Ihre Sicherheit ist direkt mit der Hauptblockchain von Ethereum verbunden. Diese „optimistische“ Methode ermöglicht es jedem Validator, einen Rollup-Block vorzuschlagen und dabei die Verantwortung für die Bestätigung der Richtigkeit der Transaktionen zu übernehmen.

Der Begriff „Rollup“ bezieht sich in diesem Zusammenhang darauf, wie öffentliche Daten genutzt werden können, um den gesamten Verlauf der Kette aus einer optimierten Ereignisaufzeichnung zu rekonstruieren. Arbitrum Rollup bezeichnet speziell das Protokoll hinter diesen optimistischen Rollups, und Arbitrum One ist die erste Rollup-Kette, die diese Technologie nutzt. Es erleichtert die Skalierung, indem es den intelligenten Verträgen von Ethereum ermöglicht, nahtlos zu interagieren und Nachrichten nicht nur innerhalb der Ethereum-Hauptkette, sondern auch mit Verträgen auf der sekundären Ebene von Arbitrum auszutauschen.

Was ist ein optimistisches Rollup?

Ein Rollup ist eine Blockchain-Datenkomprimierungsmethode, die Transaktionsstapel in einer einzigen Transaktion konsolidiert. Diese Technik steigert die Blockchain-Effizienz erheblich, indem sie die Verarbeitung mehrerer Transaktionen auf einmal und nicht einzeln ermöglicht. Das spart nicht nur Zeit, sondern senkt auch die Kosten, da die Blockchain nur eine Sammeltransaktion verifizieren muss.

Unter den verschiedenen Rollup-Technologien sind vor allem „optimistische Rollups“ hervorzuheben. Sie gehen davon aus, dass Transaktionen innerhalb des Rollups allgemein gültig sind, wodurch der Prozess beschleunigt wird. Diese Rollups beinhalten Komprimierungstechniken, um die Gasgebühren weiter zu senken und den Blockplatz auf der Ethereum-Blockchain zu optimieren, indem nur wesentliche Daten gespeichert werden. Wenn eine Transaktion jedoch angefochten wird, wird ein detaillierter Überprüfungsprozess ausgelöst. Die Teilnehmer haben eine Woche Zeit, Einsprüche gegen fragwürdige Transaktionen einzureichen, und wenn sich herausstellt, dass sie betrügerisch sind, verliert der für die Genehmigung verantwortliche Prüfer seine Sicherheiten. Dieses robuste Betrugserkennungssystem führt jedoch zu einer wochenlangen Bearbeitungszeit für Abhebungen.

Arbitrum verwendet optimistische Rollups, die auf seiner proprietären Sidechain abgewickelt werden, einer separaten Blockchain, die mit der Hauptkette von Ethereum verbunden ist. Dieses System umfasst das Sammeln von Transaktionsstapeln, deren Abwicklung auf der Arbitrum-Sidechain und die anschließende Integration der Transaktionsdaten wieder in das Ethereum-Ledger. Durch diesen Prozess bestätigte Transaktionen unterliegen der „AnyTrust-Garantie“, was bedeutet, dass der Prüfer einstimmig über ihre Gültigkeit zustimmt. Validatoren, die ETH als Sicherheit hinterlegen müssen, erhalten einen Anreiz, einen ehrlichen Betrieb sicherzustellen.

Was ist der ARB-Token?

ARB, der Governance-Token für die Arbitrum-Blockchain, spielt als ERC-20-Token eine zentrale Rolle im Ökosystem. Es ermöglicht den Inhabern, sich aktiv an Netzwerkentscheidungen zu beteiligen und die Richtung und Entwicklung des Ökosystems zu beeinflussen. Als Werkzeug zur Wertübertragung innerhalb des Arbitrum-Netzwerks sind ARB-Tokens nicht nur ein Tauschmittel, sondern auch ein Tor zur Governance-Abstimmung. Inhaber können durch demokratische Abstimmung auf Plattformen wie Snapshot.org ihre Meinung zu wichtigen Entscheidungen äußern, die von der Mittelzuweisung bis hin zu technischen Aktualisierungen reichen.

Zusätzlich zur Governance haben ARB-Token-Inhaber auch ein Mitspracherecht bei der Wahl des Sicherheitsrats, einem 12-köpfigen Team, das für die Verwaltung der Arbitrum-Schatzkammer verantwortlich ist, und tragen so zur Sicherheit und Integrität des Netzwerks bei. Die Tokenomics von ARB sind auf einen Anfangsvorrat von 10 Milliarden und eine jährliche Inflation von maximal 2 % ausgelegt, um Wachstum und Stabilität in Einklang zu bringen.

Die Verteilung dieser Token ist sorgfältig geplant: 17,53 % an Investoren, 1,13 % an DAOs im Arbitrum-Ökosystem, 11,62 % an einzelne Wallets, 42,78 % an das DAO-Finanzministerium und 26,94 % an das Team und die Berater. Diese Verteilung kann vom Arbitrum DAO, dem dezentralen Leitungsorgan, geändert werden.

Der Start von $ARB im Jahr 2023 war von einem der am meisten erwarteten Airdrops des Jahres geprägt, bei dem strenge Kriterien zur Identifizierung „aktiver“ Benutzer gelten. Die Berechtigung erfordert die Erfüllung von mindestens 3 von 6 Bedingungen, z. B. die Überbrückung von Vermögenswerten an Arbitrum One oder Nova, die Durchführung regelmäßiger Transaktionen oder die Interaktion mit Arbitrum-Smart-Verträgen. Im März 2023 wurden 12,75 % des Gesamtangebots an berechtigte Benutzer und DAOs verteilt, was zu einem Umlaufangebot von etwa 1,275 Milliarden US-Dollar ARB führte.

Über seine Wertübertragungsfunktion hinaus gewährt der $ARB-Token den Inhabern Governance-Rechte innerhalb des Arbitrum DAO und ermöglicht es ihnen, wichtige Entscheidungen über den Betrieb und die Zukunft des Netzwerks zu treffen. Diese Entscheidungen werden durch Vorschläge in Foren wie Snapshot.org getroffen, wo mit Wallets verbundene Benutzer über verschiedene Angelegenheiten abstimmen können, einschließlich Treasury-Zuweisungen und Protokollaktualisierungen. Der Nutzen des $ARB-Tokens wird darüber hinaus auf die Wahl der Mitglieder des Sicherheitsrats ausgeweitet, um sicherzustellen, dass die Finanzverwaltung des Netzwerks in vertrauenswürdigen Händen bleibt.

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