Web3: So baut Polkadot das Internet der Zukunft

Aufsprengen, in Stücke zerlegen und neu verteilen – das Internet soll recycelt werden. Die Utopie lautet Web3, das nächste Kapitel in der Geschichte des Cyberspace. Eingeleitet werden soll die neue Ära auf dem Rücken der Blockchain-Technologie, die am Plattformkapitalismus der Big-Techs rüttelt. Als Gegenmodell stellen dezentrale Token-Ökosysteme mehr Teilhabe und Selbstbestimmung in Aussicht. Eine Taktgeberfunktion dabei will Polkadot einnehmen. Mit seinem Parachain-Modell mausert sich das von der Web3 Foundation verwaltete Projekt zum Bindeglied der Web-Umwälzung. Netz-Metamorphose Das heutige Web-Design geht entscheidend auf den von Tim Berners-Lee entwickelten HTML-Standard Anfang der 90er zurück – das Web, wie wir es heute kennen, war geboren, wenn auch nur als Ansammlung statischer Seiten, die über Hyperlinks vernetzt wurden. Erst mit dem Übergang in das jetzige Web 2.0, das durch soziale Medien wie Myspace, Facebook und Twitter domestiziert wurde, hat sich das Internet zu einer interaktiven Benutzeroberfläche entwickelt. An die ursprüngliche Vision eines dezentralen, zensurfreien Informationsnetzwerks erinnert das heutige Internet aber wenig. Social-Media-Brands, um die sich eine gewaltige Werbeindustrie gesponnen hat, sind die eigentlichen Gewinner dieser Entwicklung, die User mit dem Verlust über ihre Daten teuer erkauft haben. Ein Missstand, den das Web3 beheben soll. Im Kern geht es dabei um mehr Mitsprache- und Gestaltungsrechte, erweiterte Handlungsspielräume durch Interkonnektivität, den Austausch zentralisierter Plattformen durch ein dezentral verwaltetes Web-Ökosystem und den Aufbau einer inklusiven Token- Ökonomie. Die Grundlage für diesen Erneuerungsprozess bildet die Blockchain-Technologie. Polkadot: Willkommen im Web3 Der Vision nach bildet das Web3 ein interoperables Kollektiv von Blockchains. Kollaboration ist ein entscheidendes Merkmal: Es gibt keine Allrounder-Blockchain, die alle Anforderungen der neuen Netzumgebung abdecken kann. Blockchain-Netzwerke sind auch immer Kompromisslösungen, die sich für einige Anwendungen anbieten – und für andere nicht. Wenn die Blockchain-Technologie aber die Infrastruktur für das Web3 bilden soll, muss sie auch das gesamte Anwendungsspektrum abdecken können. Genau hier dockt Polkadot an. Die Summe aller Teile Polkadot ist ein Zusammenschluss souveräner Blockchain-Netzwerke – den Parachains, die sich über die Relay Chain miteinander verknoten. Parachains sind eigenständige und auf bestimmte Anwendungen spezialisierte Blockchain-Protokolle, die zusammen das interoperable Multichain-Ökosystem Polkadot bilden. Als solches bildet Polkadot eine flexible, sich an ändernde Bedingungen anpassbare Infrastruktur für einen netzwerkübergreifenden Datenaustausch im Web3. Aktuell sind die Polkadot-Kapazitäten auf 100 Parachain-Slots beschränkt, die über regelmäßig stattfindende Parachain-Auktionen, an denen sich auch kleinere Wallets via Crowdsales beteiligen können, peu à peu unter den Hammer kommen. Im Regelfall werden die Parachain-Slots für eine Laufzeit von zwei Jahren vergeben und danach wieder neu versteigert. Nach der ersten Auktionswelle Ende 2021 sind zurzeit 45 Parachains angeschlossen, die einen Vorgeschmack auf die vielfältigen Möglichkeiten des Netzwerks geben. Relay Chain Die Relay Chain ist das Herzstück im Polkadot-System, über die die Parachains in einem angepassten Proof-of-Stake-Verfahren von Validatoren abgesichert werden. Dabei sind die Funktionen der Relay Chain, die auch keine Smart Contracts unterstützt, möglichst schlank gehalten. Ihr Transaktionsumfang ist im Wesentlichen auf Governance und Parachain-Auktionen beschränkt. Die Kernfunktionen der Relay Chain liegen in der Sicherheit und Koordinierung des gesamten Polkadot-Ökosystems, für die Validatoren sorgen, die die Blöcke der Parachains kontrollieren und sie auf die verbindende Relay Chain übertragen. Hier schimmert bereits ein wesentliches Kernprinzip der Polkadot-Architektur durch: Cross-Chain-Transaktionen. Indem das Parachain-Modell parallel ausgeführte Transaktionen erlaubt, diese aber synchronisiert, also auf den gleichen Stand bringt, ist nicht nur der Durchsatz von 1.000 TPS (Transactions per Second), der sich potenziell auf eine Million TPS hochziehen soll, vergleichsweise hoch. Das System ermöglicht auch einen Austausch zwischen den Netzwerken und dadurch ineinandergreifende Anwendungen. Polkadot-Unterstützer T-Systems „Durch diesen Multichain-Ansatz wird der Grundbaustein eines dezentralen und interoperablen Internet of Ownership (Web 3) geschaffen“, meint Daniel Schrader vom Blockchain Solutions Center bei T-Systems, das seit 2021 als Validator zur Sicherheit des Polkadot-Ökosystems beiträgt. Für die Web3-Transformation könnte das Parachain- Modell einen entscheidenden Beitrag leisten, wie Schrader, der die Abteilung Staking- und Blockchain-Infrastruktur bei der Telekom-Tochter leitet und das Polkadot-Investment strukturiert hat, gegenüber BTC-ECHO erklärt: „Der Kerngedanke des Web3 ist die digitale und dezentrale Verwaltung von Eigentum. Dies wird durch unterschiedliche Blockchain-Netzwerke ermöglicht, jedoch ist die Interaktion zwischen diesen verschiedenen Lösungen wie Bitcoin, Ethereum oder Solana bisher nur sehr begrenzt möglich. Polkadot möchte dieses Problem lösen, indem es durch Parachains bereits bestehende Blockchain-Strukturen mit dem Polkadot-Ökosystem verbindet.“ Die Interaktion erstreckt sich dabei weit über Parachains hinaus, denn Polkadot ist auch offen nach außen: Über sogenannte Bridges ist das Netzwerk an „externe“ Blockchain- Netzwerke angebunden wie Kusama, das Schwesternetzwerk von Polkadot, oder Bitcoin. Auch mit dem größten Smart-Contract-Ökosystem ist Polkadot verbunden: „Die Parachain Moonbeam ermöglicht beispielsweise die Integration von Ethereum-basierten Web-3-Applikationen mittels EVM- Kompatibilität“, erklärt Schrader. Mittendrin statt nur dabei „Dabei bildet Polkadot selbst die Kontroll- und Organisationseinheit, die dezentral durch Nutzer verwaltet wird“, hebt Schrader die aktive Einbindung der User bei der Netzwerkentwicklung hervor. Vorschläge zu bestimmten Netzwerk-Upgrades werden über ein Governance-Modell zur Abstimmung gestellt und durchlaufen ein nach Token-Anzahl gewichtetes Referendum. Das und die Möglichkeit, über Crowdsales an Parachain-Auk- tionen teilnehmen zu können, ermögliche laut Schrader „Nutzern, aktiv die zukünftige Web3-Umgebung mitzugestalten“. Um wie T-Systems MMS einen Validator-Node im Netzwerk zum Laufen zu bringen, müssen mindestens 1,8 Millionen DOT als Stake hinterlegt werden. Alle 24 Stunden werden die Früchte der Arbeit ausgezahlt, die sich aus verschiedenen Block-Belohnungen zusammensetzen. Bei Fehlverhalten dagegen drohen Abzüge vom Stake. Ein Verfahren, das auch Slashing genannt wird. Aktuell kümmern sich 297 Validatoren um die Absicherung. Das klingt nach einer vergleichsweise geringen Dezentralisierung. Dieser verzweigt sich aber wiederum auf mehrere Tausend Nominatoren, die Validatoren mit Kapital versorgen. Parachains: Ein Erfolgsmodell? Polkadot vefolgt ein übergeordnetes Ziel. Anstelle einer generalistischen Blockchain soll das Parachain-Konstrukt den Aufbau eines umfassenden Blockchain-Ökosystems ermöglichen, das das Fundament für ein Internet of Blockchains bilden und die Kapazitäten für die vielfältigen Blockchain-Dienstleistungen schaffen soll – von DeFi über Games bis zu Versicherungen, NFTs, Identitätsmanagement oder DAOs. Indem Blockchains in das Polkadot-Korsett geschnürt werden, können sie von vornherein auf bestimmte Anwendungen angepasst werden. Zudem erlaubt die Kombination spezialisierter Parachains ein breiteres Anwendungsspektrum als eine einzelne One-size-fits-all-Blockchain. Mit dem Rotationsprinzip der Parachains sorgt Polkadot außerdem für eine flexible Anpassung an sich ändernde Bedingungen. Zu neuen Ufern Ein entscheidendes Kriterium für den Aufbau und die Nutzung des Web3 lautet Interoperabilität. Die Blockchain-Technologie wird nur eine Alternative zum Web 2.0 bilden können, wenn sie eine nahtlose Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerken erlaubt. Mit der Relay Chain hat Polkadot eine Schnittstelle geschaffen, die diese Anforderung erfüllt und neue Arten von Cross-Chain-Anwendungen schaffen könnte. Über das Cross-Consensus Messaging Format (XCM) können sich Parachains Informationen aller Art senden. Ein Resultat der eingebauten Multitasking-Funktionen sind interaktive NFTs, die Polkadot in Abgrenzung zu „statischen 1.0-NFTs“, die auf den Ethe- reum-Standards ERC-721 und ERC-1155 basieren, „NFTs 2.0“ nennt. Parachain-Protokoll Unique Network hat Konzepte entwickelt, mit denen NFTs miteinander kommunizieren können, sich an weitere Token, fungible wie nicht-fungible, koppeln lassen und entsprechende Zustandsveränderungen ermöglichen. Auch die Übertragung und Verleihung von NFTs sowie die Stückelung in mehrere handelbare Teile gewährleistet das Protokoll. Gebühren: Alles kann, nichts muss Ethereum-User können davon ein Lied singen: hohe Transaktionsgebühren. Die Gas Fees haben immer wieder ein Niveau erreicht, das viele Anwendungen schlicht unbrauchbar gemacht hat. Dass die Gas Fees vor allem immer wieder dann ausufern, wenn die Handelsaktivitäten am NFT- oder DeFi-Markt steigen, zeigt: Ethereum hat ein Skalierungsdefizit. Polkadot dagegen verfügt mit seinem Parachain-Modell über einen Skalierungsvorteil. Zudem hat Polkadot im Gegensatz zu Ethereum, wo Gas Fees für sämtliche dApps anfallen, die auf der Blockchain aufbauen, ein variables Gebührenmodell eingeführt. Da Parachains in Polkadot auf so viel Rechenleistung zugreifen können, wie sie benötigen, also keine zusätzlichen Kosten für die Ausführung von Transaktionen anfallen, steht es ihnen frei, Gebühren zu erheben oder nicht. Der mögliche Verzicht von Plattformgebühren könnte ein entscheidender Faktor für die Nutzbarkeit und Akzeptanz des Web3 sein. Geteilte Sicherheit Mit dem Shared-Security-Modell stellt Polkadot zudem ein ausfallsicheres und innovationsförderndes Sicherheitskonzept bereit. Über die Validatoren der Relay Chain werden alle verbundenen Netzwerke abgesichert. Dadurch benötigen Parachains kein eigenes Absicherungssystem. Davon profitieren gerade junge Projekte, die je nach Konsensmodell über zu wenige Validatoren verfügen oder eine zu geringe Hashrate aufbringen, um sich im Anfangsstadium vor Angriffen wie 51%-Attacken zu schützen. DOT hält den Laden zusammen Die native Kryptowährung DOT erfüllt dabei mehrere Funktionen. Zum einen dient der Token als Absicherung des Konsensverfahrens. Darüber hinaus wird DOT bei Governance-Verfahren eingesetzt, bei denen über die Netzwerkentwicklung und Ausgaben der Treasury, also der „Staatskasse“ von Polkadot, abgestimmt wird. DOT dient aber auch als Investmentvehikel. Für die Beteiligung an Parachain-Auktionen über Crowdsales, an denen jeder ab einem Mindestbetrag von fünf DOT teilnehmen kann, können lukrative Rewards winken. Nicht zuletzt können User ab einem Betrag von 100 DOT auch als Nominator vom Proof-of-Stake-Verfahren profitieren. Der Polkadot-Ausblick Polkadot zählt unbestritten zu den vielversprechendsten Projekten am Krypto-Markt – verfolgt aber auch ein denkbar ambitioniertes Ziel. Mit seinem Parachain-Modell bildet Polkadot die Infrastruktur für ein dezentralisiertes Web3, das Benutzer:innen Datensouveränität gibt, Intermediäre abbaut und den Aufbau einer interoperablen Token-Ökonomie ermöglicht. Auch die Anschlussmöglichkeiten über Bridges schafft den Rahmen für ein interaktives Web3. Welchen Stellenwert das aber letztlich einnehmen wird, ist noch völlig offen. Als Gegenmodell zum Web 2.0 scheint das Web3 eher für eine kleine Gruppe von Menschen attraktiv und dürfte somit vorerst eher ein Nischendasein führen. Dass Polkadot einen entscheidenden Einfluss auf die Gestaltung haben kann, steht außer Frage. Fraglich ist aber, wie hoch die Nachfrage danach ist. Die Web3-Nutzung erfordert ein Umdenken beim Endverbraucher, das auch eine Auseinandersetzung mit den Möglichkeiten der Blockchain-Technologie erfordert. Dennoch: Das volle Polkadot-Potenzial scheint sich erst angedeutet zu haben. Zumal das Netzwerk noch einmal grundsaniert werden soll. Mit der Umstellung auf Polkadot 2.0 im voraussichtlich kommendem Jahr dürfte Polkadot sein Innovationspotenzial entfalten. Disclaimer Dieser Artikel erschien bereits im BTC-ECHO Magazin 03/22. Für die erneute Veröffentlichung wurde er überprüft und entsprechend angepasst.

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