Was ist Polkadot (DOT) und wie funktioniert es?

Was ist Polkadot (DOT)?

Polkadot ist eine Blockchain-Plattform der nächsten Generation auf Layer-0-Ebene, die darauf ausgelegt ist, mehrere spezialisierte Blockchains zu einem einzigen einheitlichen Netzwerk zu verbinden. Gegründet von Dr. Gavin Wood, einem der Mitbegründer von Ethereum und dem Schöpfer der Solidity-Programmiersprache, zielt Polkadot darauf ab, zwei große Herausforderungen im Blockchain-Bereich zu lösen: Interoperabilität und Skalierbarkeit.

Dank seines fortschrittlichen NPoS-Konsensmechanismus und der Parachain-Technologie kann Polkadot etwa 1.000 TPS (Transaktionen pro Sekunde) verarbeiten. Die prognostizierte TPS von Polkadot liegt bei über 100.000, wenn mehr als 100 Parachains betrieben werden. Mit einem asynchronen Backing-Upgrade wird erwartet, dass die TPS auf 1.000.000 verzehnfacht wird. 

Polkadot wurde 2020 gestartet und erregte schnell Aufmerksamkeit aufgrund seiner innovativen Architektur. Im Gegensatz zu traditionellen Blockchains, die isoliert arbeiten, ermöglicht Polkadot verschiedenen Blockchains, bekannt als Parachains, nahtlos zusammenzuarbeiten. Diese Fähigkeit, verschiedene Blockchains zu verbinden, eröffnet neue Möglichkeiten für dezentrale Anwendungen und Dienste.

Eine Übersicht über das Polkadot-Netzwerk | Polkadot Wiki 

Ursprünge und Vision

Polkadot wurde von Parity Technologies entwickelt, einem Unternehmen, das von Gavin Wood mitbegründet wurde, nachdem er Ethereum verlassen hatte. Um die Entwicklung zu unterstützen, gründete Wood 2017 auch die Web3 Foundation. Die in der Schweiz ansässige Web3 Foundation spielt eine entscheidende Rolle bei der Finanzierung und Förderung von Forschung und Entwicklung für Polkadot und andere Web3-Technologien. Die Mission der Web3 Foundation ist es, ein dezentrales Internet zu schaffen, bei dem die Benutzer die Kontrolle über ihre Daten und digitalen Interaktionen haben.

Die Rolle der Web3 Foundation

Die Web3 Foundation ist eine gemeinnützige Organisation, die die Entwicklung von Polkadot und anderen Technologien unterstützt, die darauf abzielen, ein dezentrales Web, bekannt als Web3, aufzubauen. Die Stiftung finanziert Forschung in Kryptographie, Netzwerktechnologien und anderen Bereichen, die für die Entwicklung von Polkadot entscheidend sind. Sie vergibt auch Stipendien an Projekte, die auf Polkadot aufbauen oder sich damit integrieren, und fördert damit ein lebendiges Ökosystem rund um das Netzwerk.

Die Entwicklung von Polkadot war durch mehrere wichtige Meilensteine gekennzeichnet, darunter die Einführung seines Canary-Netzwerks Kusama im Jahr 2019 und die Einführung seiner einzigartigen Governance- und Staking-Mechanismen. Diese Funktionen haben Polkadot als führende Plattform für den Aufbau und die Bereitstellung dezentraler Anwendungen positioniert, die hohe Sicherheit, Skalierbarkeit und Interoperabilität erfordern. Mit der Unterstützung der Web3 Foundation setzt Polkadot weiterhin neue Maßstäbe im Blockchain-Bereich.

Wie funktioniert die Polkadot-Blockchain?

Polkadot fungiert als "Blockchain der Blockchains" und verbindet mehrere Blockchains in einem einheitlichen Netzwerk durch seine zentrale Kette, die Relay Chain. Diese Architektur ermöglicht es verschiedenen Blockchains, den sogenannten Parachains, nahtlos zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten. So funktioniert es:

Polkadots Nominated Proof of Stake (NPos) Konsensmechanismus 

Polkadots Nominated Proof-of-Stake (NPoS) Konsensmechanismus erhöht die Sicherheit und Dezentralisierung, indem es DOT-Inhabern ermöglicht, Validatoren zu nominieren, um das Netzwerk zu sichern. Als Nominee setzen Sie Ihre DOT-Token ein, um vertrauenswürdige Validatoren zu unterstützen, die dann Transaktionen validieren und neue Blöcke produzieren. Dieses System stellt sicher, dass Validatoren dazu angeregt werden, ehrlich zu handeln, da sowohl sie als auch ihre Nominierten das Risiko haben, ihre eingesetzten Tokens zu verlieren, falls sie sich an böswilligen Aktivitäten beteiligen.

NPoS fördert auch die Dezentralisierung, indem es kleinen DOT-Inhabern ermöglicht, durch Nominierungspools teilzunehmen, was das Polkadot-Netzwerk widerstandsfähiger und sicherer macht. Dieser Mechanismus sichert nicht nur das Netzwerk, sondern bietet auch Möglichkeiten für passives Einkommen durch Staking, was ihn zu einem wesentlichen Bestandteil des Polkadot-Ökosystems macht.

Wie Polkadot funktioniert | Quelle: Polkadot Wiki

Relay Chain

Die Relay Chain ist das Rückgrat des Polkadot-Netzwerks. Sie übernimmt die gemeinsame Sicherheit, den Konsens und die Kommunikation zwischen den Ketten für alle angeschlossenen Parachains. Sie unterstützt jedoch keine Smart Contracts direkt; stattdessen konzentriert sie sich auf die Koordination des gesamten Systems. Dieses Design stellt sicher, dass die Relay Chain das Netzwerk effizient verwalten kann, während sie Sicherheit für alle angeschlossenen Parachains bietet. 

Parachains

Parachains sind unabhängige Blockchains, die parallel zueinander laufen und mit der Relay Chain verbunden sind. Jede Parachain kann ihr eigenes Design, Token-Ökonomie und Governance haben. Durch die Verbindung mit Polkadot profitieren diese Parachains von der Sicherheit des Netzwerks, ohne eine eigene Validator-Community aufbauen zu müssen. Dieses gemeinsame Sicherheitsmodell ermöglicht es den Parachains, sich auf verschiedene Anwendungsfälle zu spezialisieren, wie beispielsweise dezentralisierte Finanzen (DeFi), Gaming oder NFTs, während sie weiterhin Daten und Vermögenswerte mit anderen Parachains im Netzwerk austauschen können. 

Polkadot Bridges

Bridges in Polkadot ermöglichen die Kommunikation zwischen Polkadot und anderen Blockchains wie Ethereum und Bitcoin. Diese Bridges ermöglichen Cross-Chain-Transfers und Interaktionen, wodurch die Funktionalität des Polkadot-Ökosystems erweitert wird. Beispielsweise kann eine Bridge es einer Anwendung auf Polkadot ermöglichen, Vermögenswerte von Ethereum zu verwenden, wodurch die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken verbessert wird. 

Die Architektur von Polkadot mit ihrer Relay Chain, den Parachains und Bridges ermöglicht ein hoch skalierbares, sicheres und interoperables Netzwerk, wodurch es zu einer leistungsstarken Plattform für die Zukunft von dezentralisierten Anwendungen und Diensten wird.

Polkadot vs. Ethereum: Verständnis der wichtigsten Unterschiede  

Polkadot und Ethereum sind beide leistungsstarke Blockchain-Plattformen, aber sie dienen unterschiedlichen Zwecken auf verschiedenen Ebenen der Blockchain-Technologie. Polkadot fungiert als Layer-0-Protokoll, was bedeutet, dass es als Grundlage für die Erstellung und Verbindung mehrerer Layer-1-Blockchains, bekannt als Parachains, dient. Dieses Layer-0-Design ermöglicht Interoperabilität und erlaubt es diesen Parachains, zu kommunizieren und Sicherheit zu teilen. Im Gegensatz dazu ist Ethereum eine Layer-1-Blockchain, die sich hauptsächlich auf die Ermöglichung dezentraler Anwendungen (dApps) durch ihre Smart-Contract-Plattform konzentriert. Während Ethereum ursprünglich mit der Skalierbarkeit als Single-Chain-Netzwerk zu kämpfen hatte, begann die Einführung von Ethereum 2.0, diese Probleme zu lösen, indem es zu Proof-of-Stake (PoS) übergeht und auf die Implementierung von Sharding hinarbeitet. 

Stand September 2024 hat das Polkadot-Ökosystem über 400 dApps. Im Gegensatz dazu hat Ethereum - das größte dApp-Ökosystem in der Blockchain-Industrie - über 3.000 dApps.