Polygon vs. Arbitrum: Welche ist besser zwischen den meistdiskutierten Layer-2-Skalierungslösungen?

In der Welt der Blockchain-Technologie sind Skalierungslösungen zu einem zentralen Fokus geworden, um die Grenzen bestehender Netzwerke zu überwinden. Unter den innovativen Lösungen, die erhebliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, stechen Polygon und Arbitrum als prominente Kandidaten hervor, die jeweils einen unterschiedlichen Ansatz zur Bewältigung von Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Kosteneffizienz im Bereich dezentraler Anwendungen (DApps) und Smart Contracts bieten.

Da dezentrale Technologien weiterhin Branchen neu gestalten und Möglichkeiten neu definieren, wird ein gründlicher Vergleich von Polygon und Arbitrum für Einzelpersonen und Unternehmen, die informierte Entscheidungen darüber treffen wollen, welche Skalierungslösung am besten zu ihren Zielen passt, unerlässlich.

In diesem umfassenden Artikel tauchen wir in einen gründlichen Vergleich zwischen Polygon und Arbitrum ein, zwei der am meisten diskutierten Layer-2-Skalierungslösungen. Mit der zunehmenden Nachfrage nach Blockchain-Netzwerken, die eine breite Palette von Anwendungen unterstützen müssen, während sie die Effizienz aufrechterhalten, verschärft sich der Wettbewerb zwischen diesen Plattformen.

Während der Analyse werden wir die grundlegenden Unterschiede in ihren Architekturen, Konsensmechanismen, Sicherheitsmodellen, Interoperabilität und Entwickler-Ökosystemen erkunden. Durch die Untersuchung dieser Aspekte glauben wir, dass Leser ein nuanciertes Verständnis der Vorteile und Grenzen, die jede Plattform bietet, gewinnen. Darüber hinaus werden wir die reale Leistung und Adoption sowohl von Polygon als auch von Arbitrum bewerten und ihre praktischen Auswirkungen auf die breitere Blockchain-Landschaft aufzeigen.

Was ist Polygon?

Polygon, früher bekannt als das Matic-Netzwerk, bietet eine benutzerfreundliche Framework, die sowohl neuen als auch bestehenden Blockchain-Projekten ermöglicht, ihre Grundlagen auf Ethereum ohne Skalierungsbehinderungen zu errichten. Durch die Nutzung von Polygon können Personen mühelos mit einer Vielzahl dezentraler Anwendungen (DApps) interagieren, ohne die Behinderung durch Netzwerkkongestion.

Polygon verwendet einen Stapel von Protokollen, der sorgfältig entwickelt wurde, um die drängenden Skalierungsbeschränkungen von Ethereum zu bewältigen.

Polygon wurde im Februar 2021 umbenannt und wechselte von seiner früheren Identität als Matic-Netzwerk zu seinem aktuellen Namen Polygon. Das Matic-Netzwerk war ursprünglich für sein Kernmerkmal bekannt: Plasma-Sidechains.

Was ist eine Plasma-Kette?

Plasma-Ketten ähneln traditionellen Sidechains, bieten jedoch im Austausch für bestimmte Kompromisse bei der Bequemlichkeit eine erhöhte Sicherheit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sidechains etablieren Plasma-Ketten öffentlich ihre „Root“ auf der Ethereum Layer 1 und funktionieren auf der Grundlage, dass selbst wenn ihr Konsensmechanismus versagt, die Sicherheit des Netzwerks intakt bleibt. Diese Designentscheidung erhöht die Sicherheit, albeit auf Kosten der Unterstützung komplexer Operationen innerhalb dieser Ketten.

Als der Umfang des Projekts expandierte, entschied sich Polygon, den Ticker „MATIC“ für seine native Token beizubehalten, was zur Transformation des Matic-Netzwerks in Polygon führte. Während diese Umbenennung möglicherweise ein gewisses Maß an Verwirrung einführt, ist es wichtig zu klären, dass Polygon und das Matic-Netzwerk im Wesentlichen synonym sind. Der Polygon-Umbrella umfasst eine Reihe von Projekten, wobei das Matic-Netzwerk eines davon ist. Bemerkenswerterweise bleibt der Polygon MATIC Token die native Kryptowährung des Polygon-Ökosystems.

Wie funktioniert Polygon als Layer 2 Skalierungslösung?

Die Ethereum-Blockchain kämpft mit einer bemerkenswerten Einschränkung – ihrer Fähigkeit, eine begrenzte Anzahl von Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten. Die Basisschicht arbeitet mit einer Durchsatzrate von etwa 14 Transaktionen pro Sekunde, wobei jede Transaktion Gas-Gebühren verursacht. In Zeiten erhöhter Netzwerkaktivität steigen diese Gas-Gebühren oft an und überschreiten häufig 50 bis 300 Dollar, was Ethereum für die Mehrheit der Nutzer finanziell unattraktiv macht.

Folglich bremst Netzwerkkongestion die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Ethereum und schreckt die Interaktion mit Smart Contracts ab. Diese Probleme verstärken sich und führen zu erheblichen Ansammlungen von Gebühren, insbesondere für Nutzer, die an dezentralen Finanzaktivitäten (DeFi), Non-Fungible-Token (NFT)-Handel, Swaps und tokenbezogenen Aktionen im Ethereum-Netzwerk beteiligt sind.

Hier kommt Polygon ins Spiel, eine Lösung, die Erleichterung aus diesem Dilemma bietet. Durch die Nutzung von Skalierungstechniken wie Sidechains verwaltet Polygon Transaktionen effizient außerhalb der Ethereum-Hauptkette. Mit der Fähigkeit, bis zu 65.000 Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten, übertrifft Polygon die Kapazität von Ethereum von etwa 17 Transaktionen pro Sekunde bei weitem. Bemerkenswerterweise führt Polygon diese Transaktionen zu einem Bruchteil eines Cents aus, im starken Kontrast zu den durchschnittlichen Transaktionsgebühren von 15 Dollar bei Ethereum.

Was ist ein Zero-Knowledge (zk) Proof?

Das diverse Protokoll-Suite von Polygon umfasst Zero-Knowledge (zk) Proofs, die es Nutzern ermöglichen, optimale Skalierungsmechanismen auszuwählen, die auf ihre Anforderungen zugeschnitten sind. Diese zk Proofs funktionieren als kryptografische Primitive, die eine Verifizierung ohne Preisgabe zusätzlicher Informationen ermöglichen.

Unter den verschiedenen Optionen sind prominente Auswahlmöglichkeiten Plasma-Sidechains, eine Proof-of-Stake (PoS)-Blockchain-Brücke, zk Rollups und Optimistic Rollups. Plasma-Sidechains, die ursprünglich von Matic übernommen wurden, funktionieren als sichere und leichte Ergänzungen zu Ethereum und ermöglichen sichere Asset-Übertragungen.

Polygons Einführung einer PoS-Brücke und seiner eigenen PoS-Blockchain reagiert auf die wachsende Nachfrage von Entwicklern, optimiert die Effizienz und reduziert die Last von Ethereum. Zk Rollups verarbeiten Transaktionen off-chain und generieren Gültigkeitsbeweise, die an die Hauptblockchain gesendet werden, was letztlich die Kongestion reduziert.

In der Zwischenzeit verwenden Optimistic Rollups Betrugsnachweise, um Ungenauigkeiten zu korrigieren und die Glaubwürdigkeit von Transaktionen auf der Ethereum-Chain sicherzustellen. Stake-Anforderungen für Daten-Updater wirken als Abschreckung gegen betrügerische Einreichungen.

Polygon erkennt das Fehlen einer Einheitslösung an und befürwortet Vielfalt bei Skalierungswahlen, einschließlich Sicherheits-, Souveränitäts-, Gebühren- und Geschwindigkeitsaspekten. Durch die Bereitstellung eines umfangreichen Lösungsportfolios befähigt Polygon Entwickler, ihre Skalierungsstrategie für optimale Leistung und Effizienz anzupassen.

Was ist Arbitrum?

Arbitrum ist eine Layer-2-Skalierungslösung, die für die Ethereum-Blockchain maßgeschneidert ist und schnelle Ausführungen von Smart-Contract-Transaktionen orchestriert, während sie gleichzeitig die mit diesen Transaktionen verbundenen Kosten mindert.

Layer-2-Lösungen besitzen die inhärente Fähigkeit, die Skalierbarkeit der zugrunde liegenden Layer-1-Blockchain zu verbessern, indem sie komplexe Rechenaufgaben, einschließlich Transaktionsausführung und Datenspeicherung, auf eine sekundäre Chain verlagern. Kurz gesagt, die Layer-2-Blockchain wird zum Durchgangsort für die Ausführung von Smart Contracts, während die Layer-1-Blockchain die Rolle des Datenrepositorys übernimmt. 

In der Ethereum-Welt übernimmt Arbitrum die Verantwortung für die Verarbeitung und Konsolidierung von Blockchain-Transaktionen, wodurch Engpässe entlastet und die Kosten im Hauptnetzwerk gesenkt werden. Diese strategische Implementierung führt zu einer optimierten Transaktionsabwicklung und ermöglicht effiziente sowie kostengünstige Operationen innerhalb des Ethereum-Ökosystems.

In der Praxis integrieren führende DeFi-Projekte wie Sushiswap und Aave nahtlos Arbitrum, um optimierte Swaps mit deutlich reduzierten Gas-Gebühren zu ermöglichen, was die allgemeine Benutzererfahrung und die finanzielle Machbarkeit verbessert.

Wie funktioniert Arbitrum als Layer 2-Skalierungslösung?

Arbitrum nutzt das Konzept der Blockchain-Rollups, um eine effiziente und effektive Transaktionsverarbeitung zu erreichen. Dieser Ansatz nutzt eine 2-Schicht-Architektur, die bedeutet, dass Transaktionsaktivitäten zunächst außerhalb der Hauptkette durchgeführt und erst anschließend in der Kette abgeschlossen werden. Diese Konfiguration bietet einen erheblichen Vorteil: Die Blockchain ist nicht mehr verpflichtet, einzelne Transaktionen einzeln zu validieren, da sie effizient einen konsolidierten Transaktionsbatch, einen sogenannten „zusammengerollten“ Batch, genehmigen kann.

Im Gegensatz zu anderen Layer-2-Mechanismen wie Sidechains unterscheidet sich diese Skalierungsinnovation erheblich, da Rollups ihre Sicherheitsgrundlagen hauptsächlich von der Kern-Blockchain ableiten.

Was ist ein Optimistic Rollup?

Die einzigartige Skalierungsstrategie von Arbitrum nutzt eine bestimmte Kategorie von Rollups, die als Optimistic Rollups bekannt sind.

Optimistic Rollups folgen denselben Prinzipien der Off-Chain-Transaktionsverarbeitung wie ihre Rollup-Pendants, integrieren jedoch Komprimierungstechniken beim Bündeln von Transaktionen. Diese Komprimierungsmethode reduziert effektiv die Gas-Gebühren und optimiert die Blockkapazität, indem nur erforderliche Daten auf der Ethereum-Blockchain gespeichert werden. Folglich ermöglichen Optimistic Rollups der Hauptkette, ein erhöhtes Transaktionsvolumen aufzunehmen, während weniger Speicherplatz erforderlich ist.

Optimistic Rollups basieren auf der grundlegend optimistischen Annahme, dass die Mehrheit der Transaktionen gültig ist. Daher werden nur in einem Streitfall ressourcenintensive Verifizierungsprozesse eingeleitet. Teilnehmer im Netzwerk können innerhalb einer Woche Einspruch gegen fehlerhafte Blöcke einlegen. Sollten fehlerhafte Blöcke identifiziert werden, geht die Sicherheit (Collateral) des Validierers, der diese Blöcke genehmigt hat, verloren. Die komplexe Natur dieses Betrugsdetektionsmechanismus führt jedoch dazu, dass Auszahlungen aus der Kette einer wöchentlichen Bearbeitungsfrist unterliegen.

Mit dem exponentiellen Wachstum hat sich das Arbitrum-Ökosystem zu einer vielschichtigen Entität entwickelt, die mehrere verschiedene Komponenten umfasst. Lassen Sie uns die wichtigsten Angebote in diesem Ökosystem – Arbitrum, Nitro und Nova – erkunden und ihre Unterschiede erläutern.

Arbitrum One: Das Fundamentale Mainnet

Arbitrum One startete am 31. August 2021 als offizielles Mainnet für das Arbitrum-Crypto-Ökosystem. Diese zentrale Komponente treibt alle Aktivitäten des Ökosystems voran und orchestriert die Transaktionsverarbeitung über die Arbitrum Virtual Machine (AVM), eine nahtlos mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) kompatible Erweiterung.

Der treibende Motor hinter Arbitrum, Offchain Labs, ist ein 2018 gegründetes Ethereum-Startup mit Sitz in New York. Der Wachstumskurs des Unternehmens erhielt einen erheblichen Schub durch eine erfolgreiche Series-B-Finanzierungsrunde im September 2021, bei der beeindruckende 120 Millionen US-Dollar sichergestellt wurden. Zu den Investoren gehören Alameda Research, Pantera Capital und Lightspeed Venture Partners.

Arbitrum Nitro: Leistungssteigerung

Arbitrum Nitro stellt eine bemerkenswerte technologische Verbesserung der Grundlage des Arbitrum-One-Ökosystems dar. Durch die Integration von Nitro steigen Geschwindigkeit, EVM-Kompatibilität und Kosteneffizienz. Diese Erweiterung wird erreicht, indem interaktive Beweise eingeführt werden, die auf dem WASM-Code basieren, der Arbitrum inhärent ist.

Nitro bietet Entwicklern die Möglichkeit, standardisierte EVM-kompatible Sprachen zu verwenden und unveränderte EVM-Verträge auszuführen. Diese erweiterte Vielseitigkeit hat eine breitere Entwicklungslandschaft gefördert und mehr Entwickler angezogen. Bedeutend ist, dass Arbitrum One am 31. August 2022 offiziell auf Nitro umgestellt wurde, ein Jahr nach seinem öffentlichen Debüt.

Arbitrum Nova: Fokus auf kostengünstige Transaktionen

Arbitrum Nova ist eine neue Chain mit dem primären Fokus, die individuellen Transaktionskosten durch Reduzierung der Datenspeicherung auf der Ethereum-Blockchain zu senken. Transaktionsdaten werden Dritten im „Data Availability Committee“ anvertraut, das aus ausgewählten Speicheranbietern wie Infura und Google Cloud besteht.

Im Gegensatz zu Arbitrum One, das Transaktionsdaten vollständig auf Ethereum archiviert, nutzt Nova Ethereum ausschließlich zur Speicherung von Daten-Signaturen, die von diesen Stellen bereitgestellt werden. Diese Anpassung führt jedoch zu einer zentralisierteren Struktur. Das Design von Nova beinhaltet bestimmte Kompromisse bei der Sicherheit der Ethereum-Blockchain, um die Reduzierung der Transaktionsgebühren und die Skalierbarkeit zu stärken.

Arbitrum Nova ist besonders vorteilhaft für Anwendungen mit hohem Transaktionsvolumen, aber relativ niedrigen individuellen Transaktionswerten, wie Gaming-Plattformen und soziale dezentrale Anwendungen (dApps). Bemerkenswerterweise nutzt die Community-Points-Initiative von Reddit Nova, um das Engagement und die Teilnahme der Community zu belohnen.

Fazit

Im Wettlauf zur Bewältigung der Skalierungsprobleme von Ethereum treten Polygon und Arbitrum als unterschiedliche Konkurrenten auf, die jeweils einzigartige Lösungen zur Verbesserung der Blockchain-Effizienz anbieten. Der vielschichtige Protokollstapel von Polygon bietet Entwicklern eine Reihe von Optionen, die die Benutzerfreundlichkeit und Bequemlichkeit in verschiedenen Anwendungen fördern. Im Gegensatz dazu konzentriert sich der Layer-2-Ansatz von Arbitrum, angetrieben durch seine innovative Rollup-Technologie, auf die Beschleunigung von Transaktionen und die Optimierung der Kompatibilität innerhalb des Ethereum-Ökosystems.

Im Laufe dieses Vergleichs wird deutlich, dass sowohl Polygon als auch Arbitrum eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie spielen. Polymers Fokus auf Vielfalt befähigt Entwickler, maßgeschneiderte Lösungen zu erstellen, während die transaktionszentrierte Strategie von Arbitrum die Benutzererfahrung verbessert. Während sich die Blockchain-Landschaft weiterentwickelt, unterstreicht der Wettbewerb zwischen diesen Plattformen die unermüdliche Suche der Branche nach Skalierbarkeit, Kosteneffizienz und benutzerzentriertem Design.

Die Wahl zwischen Polygon und Arbitrum hängt davon ab, die eigenen Ziele mit den Stärken jeder Lösung in Einklang zu bringen. Während die Blockchain-Technologie ihre transformative Reise fortsetzt, stehen diese Plattformen als Beispiele für Innovation, treiben den Fortschritt voran und stoßen das dezentrale Ökosystem in neue Horizonte.