Die Smart-Contract-Plattformlandschaft: Ethereum, Internet Computer (ICP), Polkadot, Cardano und Solana

Die Kryptoindustrie verfügt über mehrere einzigartige Ansätze zur intelligenten Vertragsausführung und dezentralen Anwendungen (DApps). Diese Innovationen werden durch den Bedarf an Skalierbarkeit, Sicherheit und Effizienz vorangetrieben und ermöglichen es Entwicklern, immer anspruchsvollere Anwendungen zu erstellen.

Smart contracts are a key component of blockchain technology, enabling the creation of decentralized applications (DApps) and programmable blockchains. Several blockchain platforms, including Ethereum, Internet Computer (ICP), Polkadot, Cardano, and Solana, approach smart contracts differently, each with its own strengths and trade-offs.

Smart Contracts sind eine Schlüsselkomponente der Blockchain-Technologie und ermöglichen die Erstellung dezentraler Anwendungen (DApps) und programmierbarer Blockchains. Mehrere Blockchain-Plattformen, darunter Ethereum, Internet Computer (ICP), Polkadot, Cardano und Solana, gehen Smart Contracts unterschiedlich an, jede mit ihren eigenen Stärken und Kompromissen.

In this article, we'll explore how these platforms leverage Turing completeness and smart contracts to address the challenges and opportunities in the blockchain space, highlighting their specific capabilities and contributions to the decentralized ecosystem.

In diesem Artikel untersuchen wir, wie diese Plattformen die Vollständigkeit von Turing und Smart Contracts nutzen, um die Herausforderungen und Chancen im Blockchain-Bereich zu bewältigen, und heben ihre spezifischen Fähigkeiten und Beiträge zum dezentralen Ökosystem hervor.

Ethereum Smart Contracts

Intelligente Verträge von Ethereum

At the heart of the Ethereum network lies the Ethereum Virtual Machine (EVM), a decentralized platform facilitating the execution of smart contracts and DApps. The EVM is a stack-based virtual machine designed specifically for Ethereum, enabling the computation of state changes after each new block addition.

Das Herzstück des Ethereum-Netzwerks ist die Ethereum Virtual Machine (EVM), eine dezentrale Plattform, die die Ausführung von Smart Contracts und DApps erleichtert. Die EVM ist eine stapelbasierte virtuelle Maschine, die speziell für Ethereum entwickelt wurde und die Berechnung von Zustandsänderungen nach jeder neuen Blockaddition ermöglicht.

Turing completeness is a crucial aspect of smart contracts, and Ethereum embodies this concept. Being Turing complete allows any computation to be executed given sufficient time and resources. This capability makes Ethereum capable of supporting complex smart contracts and DApps. However, this power comes with a caveat - a gas mechanism is necessary to measure and manage the computational effort required for each operation.

Die Vollständigkeit des Turing ist ein entscheidender Aspekt intelligenter Verträge, und Ethereum verkörpert dieses Konzept. Da Turing vollständig ist, können alle Berechnungen mit ausreichend Zeit und Ressourcen ausgeführt werden. Diese Fähigkeit ermöglicht es Ethereum, komplexe Smart Contracts und DApps zu unterstützen. Allerdings gibt es bei dieser Leistung eine Einschränkung: Um den für jeden Vorgang erforderlichen Rechenaufwand zu messen und zu verwalten, ist ein Gasmechanismus erforderlich.

Gas prevents infinite loops and ensures network stability by requiring users to specify a gas limit for their transactions, halting any that exceed this limit.

Gas verhindert Endlosschleifen und sorgt für Netzwerkstabilität, indem es von den Benutzern verlangt, für ihre Transaktionen ein Gaslimit anzugeben, und alle Transaktionen, die dieses Limit überschreiten, stoppt.

Smart contract development on Ethereum primarily utilizes Solidity, a statically typed, contract-oriented, high-level programming language influenced by C++, Python, and JavaScript. Solidity supports inheritance, libraries, and complex user-defined types, enabling developers to write smart contracts that implement intricate business logic and generate a chain of transaction records on the blockchain.

Die Entwicklung intelligenter Verträge auf Ethereum nutzt hauptsächlich Solidity, eine statisch typisierte, vertragsorientierte Programmiersprache auf hoher Ebene, die von C++, Python und JavaScript beeinflusst ist. Solidity unterstützt Vererbung, Bibliotheken und komplexe benutzerdefinierte Typen und ermöglicht es Entwicklern, intelligente Verträge zu schreiben, die komplexe Geschäftslogik implementieren und eine Kette von Transaktionsdatensätzen auf der Blockchain generieren.

Compiled into EVM bytecode, Solidity code is deployed to the Ethereum blockchain, where the EVM executes it to perform the specified operations.

Der in EVM-Bytecode kompilierte Solidity-Code wird in der Ethereum-Blockchain bereitgestellt, wo die EVM ihn ausführt, um die angegebenen Vorgänge auszuführen.

Security is paramount in Ethereum smart contracts, given their immutable nature and the significant value they often control. Common vulnerabilities include reentrancy attacks, integer overflows, and improper use of delegatecall. High-profile incidents like the DAO hack and Parity wallet issues further highlight the importance of secure coding practices.

Sicherheit ist bei Ethereum-Smart-Verträgen von größter Bedeutung, da sie unveränderlich sind und oft einen erheblichen Wert haben. Zu den häufigsten Schwachstellen gehören Wiedereintrittsangriffe, Ganzzahlüberläufe und die unsachgemäße Verwendung von Delegatecall. Aufsehen erregende Vorfälle wie der DAO-Hack und Parity-Wallet-Probleme unterstreichen die Bedeutung sicherer Codierungspraktiken.

Despite its theoretical Turing completeness, the EVM faces practical limitations due to the gas mechanism. Gas limits curtail infinite loops and excessively complex computations, ensuring the network remains functional and efficient. This practical constraint is crucial for maintaining network stability, though it limits the complexity of operations that can be executed.

Trotz seiner theoretischen Turing-Vollständigkeit stößt das EVM aufgrund des Gasmechanismus auf praktische Einschränkungen. Gasgrenzwerte reduzieren Endlosschleifen und übermäßig komplexe Berechnungen und stellen so sicher, dass das Netzwerk funktionsfähig und effizient bleibt. Diese praktische Einschränkung ist für die Aufrechterhaltung der Netzwerkstabilität von entscheidender Bedeutung, begrenzt jedoch die Komplexität der ausführbaren Vorgänge.

The Internet Computer Protocol Smart Contracts & Canisters

Das Internet Computer Protocol Smart Contracts & Canisters

The Internet Computer (ICP), developed by the DFINITY Foundation, introduces a novel approach to decentralized applications (DApps) and services through its unique architecture. At the core of ICP are canister smart contracts, which combine code and state, allowing for sophisticated computation and data storage. These canisters are Turing complete, enabling the execution of any computation given sufficient resources.

Der von der DFINITY Foundation entwickelte Internet Computer (ICP) führt durch seine einzigartige Architektur einen neuartigen Ansatz für dezentrale Anwendungen (DApps) und Dienste ein. Das Herzstück von ICP sind Kanister-Smart-Contracts, die Code und Status kombinieren und so anspruchsvolle Berechnungen und Datenspeicherung ermöglichen. Diese Kanister sind Turing-vollständig und ermöglichen die Ausführung beliebiger Berechnungen bei ausreichenden Ressourcen.

One of ICP's standout features is its reverse gas model. Unlike traditional blockchains, where users pay transaction fees, ICP developers pre-pay for computational resources by converting ICP tokens into cycles. These cycles, which are stable and pegged to the Special Drawing Rights (SDR), cover the costs of computation, storage, and bandwidth. This model eliminates the need for end users to hold tokens or pay gas fees, simplifying the user experience and enabling developers to implement their own tokenomics and monetization strategies.

Eines der herausragenden Merkmale von ICP ist sein Umkehrgasmodell. Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockchains, bei denen Benutzer Transaktionsgebühren zahlen, bezahlen ICP-Entwickler die Rechenressourcen im Voraus, indem sie ICP-Tokens in Zyklen umwandeln. Diese stabilen und an die Sonderziehungsrechte (SZR) gekoppelten Zyklen decken die Kosten für Berechnung, Speicherung und Bandbreite. Dieses Modell macht es für Endbenutzer überflüssig, Token zu besitzen oder Benzingebühren zu zahlen, was die Benutzererfahrung vereinfacht und Entwicklern ermöglicht, ihre eigenen Tokenomics- und Monetarisierungsstrategien umzusetzen.

ICP’s interoperability extends to other blockchains, notably through its direct interaction with the Bitcoin network. Features like Threshold ECDSA and the Bitcoin adapter enable canisters to securely hold, receive, and send BTC. Furthermore, ICP has introduced an API that allows its smart contracts to communicate with any Ethereum Virtual Machine (EVM) chain, facilitating cross-chain liquidity and integration with other blockchain ecosystems.

Die Interoperabilität von ICP erstreckt sich auch auf andere Blockchains, insbesondere durch die direkte Interaktion mit dem Bitcoin-Netzwerk. Funktionen wie Threshold ECDSA und der Bitcoin-Adapter ermöglichen es Kanistern, BTC sicher aufzubewahren, zu empfangen und zu senden. Darüber hinaus hat ICP eine API eingeführt, die es seinen Smart Contracts ermöglicht, mit jeder Ethereum Virtual Machine (EVM)-Kette zu kommunizieren, was die kettenübergreifende Liquidität und die Integration mit anderen Blockchain-Ökosystemen erleichtert.

Security and scalability are paramount for ICP. Chain-key cryptography ensures the security and integrity of smart contracts through secure key management and digital signatures. ICP’s architecture supports horizontal scaling by adding new subnets, allowing for the deployment of an unlimited number of canisters and storing vast amounts of data. This scalability is essential for large-scale applications, ensuring the platform can grow to meet increasing demands.

Sicherheit und Skalierbarkeit stehen für ICP an erster Stelle. Die Kettenschlüsselkryptographie gewährleistet die Sicherheit und Integrität intelligenter Verträge durch sicheres Schlüsselmanagement und digitale Signaturen. Die Architektur von ICP unterstützt die horizontale Skalierung durch das Hinzufügen neuer Subnetze und ermöglicht so die Bereitstellung einer unbegrenzten Anzahl von Kanistern und die Speicherung großer Datenmengen. Diese Skalierbarkeit ist für große Anwendungen unerlässlich und stellt sicher, dass die Plattform wachsen kann, um steigenden Anforderungen gerecht zu werden.

Practical considerations for developers include managing the cycle balance of their canisters to ensure continuous operation. Tools like CycleOps automate this process, making it easier to maintain and top up canisters as needed. The stable cost of cycles also makes ICP an attractive platform for building cost-effective and scalable DApps, providing predictable and manageable expenses for developers.

Zu den praktischen Überlegungen für Entwickler gehört die Verwaltung der Zyklusbalance ihrer Kanister, um einen kontinuierlichen Betrieb sicherzustellen. Tools wie CycleOps automatisieren diesen Prozess und erleichtern so die Wartung und das Nachfüllen von Kanistern bei Bedarf. Die stabilen Zyklenkosten machen ICP auch zu einer attraktiven Plattform für die Erstellung kostengünstiger und skalierbarer DApps und bieten Entwicklern vorhersehbare und überschaubare Kosten.

ICP supports various applications, from simple, smart contracts to complex multi-canister projects. Decentralized social media platforms like DSCVR, decentralized email services like Dmail, and various DeFi applications exemplify the diversity of use cases on ICP. The platform’s aim to provide a decentralized alternative to traditional cloud services emphasizes its potential to revolutionize how applications are built and operated, offering security, scalability, and user-friendly experiences.

ICP unterstützt verschiedene Anwendungen, von einfachen, intelligenten Verträgen bis hin zu komplexen Projekten mit mehreren Kanistern. Dezentrale Social-Media-Plattformen wie DSCVR, dezentrale E-Mail-Dienste wie Dmail und verschiedene DeFi-Anwendungen veranschaulichen die Vielfalt der Anwendungsfälle von ICP. Das Ziel der Plattform, eine dezentrale Alternative zu herkömmlichen Cloud-Diensten bereitzustellen, unterstreicht ihr Potenzial, die Art und Weise, wie Anwendungen erstellt und betrieben werden, zu revolutionieren und Sicherheit, Skalierbarkeit und benutzerfreundliche Erfahrungen zu bieten.

Polkadot Smart Contracts on Parachains

Polkadot Smart Contracts auf Parachains

Polkadot is designed to enable interoperability among various blockchains through its unique architecture. The network’s core comprises the relay chain and parachains

Polkadot ist darauf ausgelegt, durch seine einzigartige Architektur die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains zu ermöglichen. Der Kern des Netzwerks besteht aus der Relay Chain und den Parachains