Was ist Cross-Chain?

Cross-Chain ist ein Fachbegriff, der sich auf die Verbindung von zwei oder mehr völlig separaten Blockchains bezieht. Dies ermöglicht den Austausch von Informationen und Daten, beispielsweise digitalen Assets, über Blockchains hinweg, die sonst voneinander isoliert wären.

Die Cross-Chain-Technologie macht vertrauenswürdige Drittvermittler überflüssig. Es spielt eine grundlegende Rolle bei der Blockchain-Interoperabilität, der Fähigkeit, Vermögenswerte und Informationen über Blockchains hinweg zu verschieben, was letztendlich zu einer stärkeren Web3-Einführung führen wird. Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle für Cross-Chain-Technologie, wie zum Beispiel die Übertragung von Vermögenswerten über Cross-Chain-Brücken, Cross-Chain-Orakel und Cross-Chain-Smart Contracts.

Warum brauchen wir Cross Chain?

Da die Akzeptanz von Blockchain zunimmt und die gegenseitige Abhängigkeit von Blockchains immer ausgeprägter wird, zeigen die Unpraktikabilität isolierter Blockchains, dass nahtlose und sichere kettenübergreifende Lösungen eine absolute Notwendigkeit für die Zukunft von Web3 sind.

Die Cross-Chain-Technologie ist von grundlegender Bedeutung, da sie die Notwendigkeit von Depotbanken – Dritten (z. B. zentralisierten Börsen) – überflüssig macht, die andernfalls bei der Übertragung von Vermögenswerten oder Informationen über verschiedene Blockchain-Protokolle hinweg erforderlich wären. Viele kettenübergreifende Technologien sind so konzipiert, dass sie nicht verwahrungspflichtig und vertrauenswürdig sind, was bedeutet, dass Benutzer ihre Gelder und Daten jederzeit kontrollieren und besitzen. Es erleichtert daher die Interoperabilität zwischen Blockchains auf sicherere und dezentralere Weise. Es gibt auch mehrere verwahrungs-/vertrauenswürdige Cross-Chain-Technologien, bei denen Komfort und Benutzerfreundlichkeit leicht Vorrang vor Dezentralisierung und Sicherheit haben.

Das Potenzial von Cross-Chain kann nicht unterschätzt werden, da die Tokenisierung von Vermögenswerten immer beliebter wird. Cross-Chain-Brücken werden eine wichtige Rolle in den Finanzen der Menschen spielen, ähnlich wie Transaktionen zwischen Banken, da die Tokenisierung die Entstehung neuer digitaler Vermögenswerte (z. B. Aktien und fragmentierte Immobilien) ermöglicht.

Darüber hinaus werden DeFi-Ökosysteme ohne Cross-Chain-Technologie nicht gedeihen können, da sie für die Ermöglichung von Token-Austausch und Datenübertragungen zwischen verschiedenen Blockchains von zentraler Bedeutung ist.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass es die Blockchain-Effizienz verbessert und es Benutzern ermöglicht, freier über Blockchains hinweg zu kommunizieren.

Wie funktioniert Cross-Chain?

Es gibt zwei Arten von Kreuzkettenwechselwirkungen: isomorphe Kreuzketten und heterogene Kreuzketten. Sie zeichnen sich durch die zugrunde liegende Technologie aus, die sie unterstützt, beispielsweise ihren Sicherheitsmechanismus, Konsensmechanismus, Netzwerktopologie und Blockgenerierung.

Isomorphe und heterogene kettenübergreifende Wechselwirkungen

Isomorphe kettenübergreifende Interaktionen sind viel weniger komplex, da die Blockchains ähnliche zugrunde liegende Konsensmechanismen aufweisen. Heterogene Kreuzketten sind weitaus komplexer, da die zugrunde liegenden Technologien sehr unterschiedlich sind. Beispielsweise sind Bitcoin und Ethereum sehr unterschiedlich, da sie jeweils sehr unterschiedliche Konsensmechanismen verwenden.

Es gibt unterschiedliche Ansätze, kettenübergreifende Transaktionen ohne den Einsatz Dritter zu ermöglichen, und jedes Netzwerk verfolgt seinen eigenen Ansatz. Es gibt jedoch zwei recht gängige Mittel, um kettenübergreifende Transaktionen zu ermöglichen: Atomic Swaps und Relays.

Atomic Swaps erleichtern den Austausch von Vermögenswerten für zwei Parteien über separate Ketten hinweg, ohne auf zentralisierte Dritte angewiesen zu sein. Sie ermöglichen es den Parteien, Transaktionen auf Peer-to-Peer-Basis durchzuführen. Sie werden als „atomar“ bezeichnet, da der Mechanismus entweder die gesamte Transaktion abschließt oder sie überhaupt nicht initiiert. Bei jedem Tausch werden die Geschäfte entweder abgeschlossen, wobei die beiden Benutzer Gelder austauschen, oder sie werden nicht abgeschlossen und die ursprünglichen Gelder werden an die beiden Benutzer zurückgezahlt, was sie „unvertrauenswürdig“ macht. Dies macht Atomic Swaps zu einer sicheren Option für kettenübergreifende Transaktionen. AtomicDEX, Liquality, Polkadex und ShibaDEX sind Beispiele für dezentrale Börsen, die Atomic Swaps verwenden.

Relays sind für das Blockchain-Netzwerk von grundlegender Bedeutung, da sie es Blockchains ermöglichen, Transaktionen auf anderen Ketten im Auge zu behalten. Relays können den Transaktionsverlauf mehrerer Ketten überprüfen.

Vorteile von Cross-Chain

Die Verbindung zweier unabhängiger Blockchain-Netzwerke

Der größte Vorteil der Cross-Chain-Technologie besteht darin, dass sie eine effektive Kommunikation zwischen völlig unabhängigen Blockchains ermöglicht. Die Inkompatibilität der Blockchain stellt kein Problem dar, da sie zur Initiierung von Vermögensübertragungen und Token-Austauschen verwendet wird.

Bessere Skalierbarkeit

Die Cross-Chain-Technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Skalierbarkeit von Blockchains, da sie das Benutzererlebnis verbessert, indem sie Transaktionen interoperabel macht. Dies wird letztendlich zu einer größeren Skalierbarkeit führen.

Verbesserter Datenfluss und Übertragung von Tokens

Cross-Chain entlastet Benutzer vom derzeit umständlichen Mechanismus. Mit der Cross-Chain-Technologie werden Transaktionen direkt nach Abschluss verifiziert und gelangen erst am Zielort an, wenn der Verifizierungsprozess abgeschlossen ist. Dies verringert die Anzahl der Abhörvorgänge durch Validatoren und macht den gesamten Prozess wesentlich weniger umständlich als der aktuelle Mechanismus, bei dem Benutzer Anweisungen von der Quellkette an einen Validator senden müssen, der dann an die Zielkette weitergeleitet wird.

Beispiele für Cross-Chain-Projekte

Viele Cross-Chain-Projekte enthalten den Begriff „Brücke“ in ihrem Namen, um darauf hinzuweisen, dass sie Benutzern dabei helfen, eine Blockchain mit einer anderen zu verbinden. Avalanche Bridge wird beispielsweise hauptsächlich zur Überbrückung von Vermögenswerten zum und vom Avalanche-Blockchain-Ökosystem verwendet. Andere Cross-Chain-Bridge-Anwendungen wie AtomicDEX und cBridge unterstützen den Kryptowährungsaustausch von Vermögenswerten über mehrere Blockchain-Ökosysteme hinweg.

Während Bridges alle darauf abzielen, Benutzern das Verschieben von Vermögenswerten über Ketten hinweg zu ermöglichen, funktionieren sie ganz unterschiedlich und offenbaren zwei verschiedene Arten von Cross-Chain-Brücken: vertrauenswürdige Brücken und vertrauenswürdige Brücken. Es ist von grundlegender Bedeutung, die Unterschiede zwischen ihnen zu erkennen.

Vertrauenswürdige Brücken stützen sich auf zentrale Instanzen wie externe Prüfer, die die Übertragung von Vermögenswerten und Informationen erleichtern. Durch die Nutzung vertrauenswürdiger Brücken muss man die Selbstverwaltung seines Geldes aufgeben. Vertrauenswürdige Brücken nutzen häufig automatisierte Market Maker (AMMs), die auf Liquiditätspools angewiesen sind. Diese können jedoch problematisch sein, da sie große Mengen an Kryptowährungen an einem Ort enthalten und als „Honey Pots“ für böswillige Akteure dienen. Schwachstellen in Smart Contracts haben es Hackern ermöglicht, sich Zugang zu Liquiditätspools zu verschaffen und deren Inhalte zu entleeren, bei denen es sich in mehreren Fällen um Kryptowährungen im Wert von mehreren Millionen Dollar handelte. AMM-Brücken waren Gegenstand der größten Cross-Chain-Bridge-Hacks, zum Beispiel Ronin, Wormhole und Harmony.

Andererseits bieten vertrauenswürdige Brücken den Benutzern eine bessere Sicherheit. Vertrauenslose Brücken erfordern nicht die Beteiligung Dritter. P2P-Brücken sind vertrauenswürdig, da sie die Abhängigkeit von komplexen Smart Contracts und Liquiditätspools mithilfe dezentraler Auftragsbücher und vertrauenswürdiger Atom-Swap-Technologie beseitigen. Atomic Swaps ermöglichen einen direkten Wallet-to-Wallet-Handel zwischen zwei Parteien. Dadurch entfällt das Vertrauensbedürfnis und die Verwahrung des Eigentums an Vermögenswerten bleibt erhalten. Sie werden als „atomar“ bezeichnet, weil bei jedem Swap entweder der Handel abgeschlossen wird und zwei Benutzer Gelder austauschen, oder weil sie nicht abgeschlossen werden und die ursprünglichen Gelder an die beiden Benutzer zurückverteilt werden und somit „vertrauenswürdig“ sind. Dies macht P2P-Brücken sicherer. AtomicDEX und Orion Bridge sind Beispiele für P2P-Brücken.

Autor: Kadan Stadelmann, CTO von Komodo, einem führenden Unternehmen im Bereich Blockchain-Interoperabilität und Atom-Swap-Technologie.

Kadan Stadelmann ist Blockchain-Entwickler, Betriebssicherheitsexperte und Chief Technology Officer von Komodo, einem Open-Source-Technologieanbieter, der umfassende Blockchain-Lösungen für Entwickler und Unternehmen anbietet. Komodo arbeitet eng mit Organisationen zusammen, die ihre eigenen dezentralen Börsen, DeFi-Plattformen und unabhängigen Blockchains starten möchten. Seine Flaggschiff-Technologie und Endbenutzeranwendung ist AtomicDEX – eine mobile und webkompatible Multi-Coin-Wallet ohne Depot und Atomic Swap-basierter DEX in einer dApp.

Kadan identifiziert sich stark mit Komodos Open-Source-Vision und -Ideologie. Sein Engagement für das Komodo-Projekt basiert auf dem unerschütterlichen Wunsch, die Welt zu einem besseren Ort zu machen. Neben Kryptographie, Blockchain-Technologie und Entwicklung interessiert sich Kadan für Literatur, Mathematik, Astrophysik und Reisen.