Polygon vs. Arbitrum: Welche der beiden meistdiskutierten Layer-2-Skalierungslösungen ist die bessere?

In der Welt der Blockchain-Technologie stehen Skalierungslösungen im Mittelpunkt, um die Grenzen bestehender Netzwerke zu überwinden. Unter den innovativen Lösungen, die große Aufmerksamkeit erregt haben, stechen Polygon und Arbitrum als vielversprechende Kandidaten hervor. Beide bieten einen eigenen Ansatz zur Verbesserung von Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Kosteneffizienz im Bereich dezentraler Anwendungen (DApps) und Smarttrac.

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

In diesem ausführlichen Artikel vergleichen wir Polygon und Arbitrum, zwei der meistdiskutierten Layer-2-Skalierungslösungen, eingehend. Angesichts der steigenden Nachfrage nach Blockchain-Netzwerken, die ein breites Anwendungsspektrum unterstützen und gleichzeitig effizient arbeiten müssen, verschärft sich der Wettbewerb zwischen diesen Plattformen.

Im Rahmen dieser Analyse untersuchen wir die grundlegenden Unterschiede in Architektur, Konsensmechanismus, Sicherheitsmodellen, Interoperabilität und Entwickler-Ökosystemen der beiden Plattformen. Wir sind überzeugt, dass die Leser durch die Betrachtung dieser Aspekte ein differenziertes Verständnis der jeweiligen Vor- und Nachteile gewinnen werden. Darüber hinaus bewerten wir die praktische Leistungsfähigkeit und Akzeptanz von Polygon und Arbitrum und zeigen deren Auswirkungen auf die Blockchain-Landschaft auf.

Was ist ein Polygon?

Polygon, ehemals bekannt als Matic Netzwerk, bietet ein benutzerfreundliches Framework, das es neuen und bestehenden Blockchain-Projekten ermöglicht, ihre Grundlagen auf Ethereum ohne Skalierungsprobleme zu schaffen. Mit Polygon können Nutzer mühelos eine Vielzahl dezentraler Anwendungen (DApps) nutzen, ohne durch Netzwerküberlastung beeinträchtigt zu werden.

Polygon verwendet einen Stapel von Protokollen, die sorgfältig entwickelt wurden, um die dringenden Skalierungsprobleme von Ethereumzu bewältigen.

Polygon unterzog sich einem Rebranding und ging im Februar 2021 von seiner früherendentals Matic Netzwerk zu seinem heutigen Namen Polygon über. Das Matic Netzwerk war ursprünglich für sein Kernmerkmal bekannt: Plasma-Seitenketten.

Was ist eine Plasmakette?

Plasma-Chains weisen Ähnlichkeiten zu traditionellen Sidechains auf, bieten jedoch im Gegenzug für gewisse Einbußen beim Bedienkomfort eine höhere Sicherheit. Anders als herkömmliche Sidechains etablieren Plasma-Chains ihre „Root“-Ebene öffentlich auf der Ethereum Schicht 1. Sie basieren auf der Annahme, dass die Sicherheit des Netzwerks auch bei Ausfällen des Konsensmechanismus erhalten bleibt. Diese Designentscheidung erhöht die Sicherheit, erschwert aber die Unterstützung komplexer Operationen innerhalb dieser Chains.

Mit der Erweiterung des Projektumfangs entschied sich Polygon, das Kürzel „MATIC“ für seinen nativen Token beizubehalten, was zur Umwandlung des Matic Netzwerks in Polygon führte. Obwohl diese Umbenennung möglicherweise zu Verwirrung führen mag, ist es wichtig zu betonen, dass Polygon und das Matic Netzwerk im Wesentlichen synonym sind. Unter dem Dach von Polygon befinden sich verschiedene Projekte, darunter das Matic Netzwerk. Der Polygon MATIC Token bleibt die native Kryptowährung des Polygon-Ökosystems.

Wie funktioniert Polygon als Skalierungslösung für Layer 2?

Die Ethereum Blockchain hat mit einer erheblichen Einschränkung zu kämpfen: ihrer begrenzten Kapazität zur Verarbeitung einer bestimmten Anzahl von Transaktionen pro Sekunde. Die Basisschicht arbeitet mit einem Durchsatz von lediglich etwa 14 Transaktionen pro Sekunde, wobei für jede Transaktion Gasgebühren anfallen. Bei erhöhter Netzwerkaktivität steigen diese Gasgebühren sprunghaft an und übersteigen oft 50 bis 300 US-Dollar, wodurch Ethereum für die meisten Nutzer finanziell unrentabel wird.

Folglich verlangsamt die Netzwerküberlastung EthereumDeFiDeFiDeFiDeFitrac. Diese Probleme verstärken sich und führen zu erheblichen Gebührenansammlungen, insbesondere für Nutzer, dieDeFiDeFiDeFiDeFi), den Handel mit Non-Fungible Token (NFTs), Swaps und tokenbezogene Aktionen Ethereum .

Hier kommt Polygon ins Spiel, eine Lösung, die Abhilfe in dieser Situation schafft. Durch den Einsatz von Skalierungstechniken wie Sidechains verwaltet Polygon Transaktionen effizient außerhalb der Ethereum Hauptkette. Mit einer Verarbeitungskapazität von bis zu 65.000 Transaktionen pro Sekunde übertrifft Polygon die Kapazität von Ethereummit etwa 17 Transaktionen pro Sekunde deutlich. Bemerkenswerterweise führt Polygon diese Transaktionen zu einem Bruchteil eines Cents aus, im krassen Gegensatz zu den durchschnittlichen Transaktionsgebühren von 15 US-Dollar bei Ethereum.

Was ist ein Zero-Knowledge-Beweis (zk-Beweis)?

Polygons vielfältige Protokollsuite umfasst Zero-Knowledge-Beweise (ZK-Beweise), die es Nutzern ermöglichen, optimale, auf ihre Anforderungen zugeschnittene Skalierungsmechanismen auszuwählen. Diese ZK-Beweise fungieren als kryptografische Primitive und ermöglichen die Verifizierung, ohne zusätzliche Informationen preiszugeben.

Zu den vielfältigen Optionen zählen Plasma-Sidechains, eine Proof-of-Stake (PoS)-Blockchain-Bridge, zk-Rollups und optimistische Rollups. Plasma-Sidechains, die ursprünglich von Maticeingesetzt wurden, fungieren als sichere und ressourcenschonende Ergänzungen zu Ethereumund ermöglichen sichere Asset-Transfers.

Polygons Einführung einer PoS-Bridge und einer eigenen PoS-Blockchain reagiert auf die steigenden Anforderungen der Entwickler, optimiert die Effizienz und reduziert gleichzeitig die Last auf Ethereum. Zk-Rollups verarbeiten Transaktionen außerhalb der Blockchain und generieren Gültigkeitsnachweise, die an die Haupt-Blockchain gesendet werden, wodurch letztendlich Engpässe vermieden werden.

Optimistische Rollups nutzen Betrugsnachweise, um Ungenauigkeiten zu korrigieren und so die Glaubwürdigkeit von Transaktionen auf der Ethereum Blockchain zu gewährleisten. Die erforderlichen Einsatzanteile für Datenaktualisierungen wirken betrügerischen Einreichungen entgegen.

Polygon erkennt an, dass es keine Universallösung gibt und setzt sich für Vielfalt bei den Skalierungsoptionen ein, die Aspekte wie Sicherheit, Souveränität, Gebühren und Geschwindigkeit berücksichtigen. Mit einem umfassenden Lösungsportfolio ermöglicht Polygon Entwicklern, ihre Skalierungsstrategie für optimale Leistung und Effizienz individuell anzupassen.

Was ist Arbitrum?

Arbitrum ist eine Layer-2-Skalierungslösung, die speziell für die Ethereum Blockchain entwickelt wurde und die schnelle Ausführung von Smart-trac-Transaktionen orchestriert, während gleichzeitig die mit diesen Transaktionen verbundenen Kosten minimiert werden.

Layer-2-Lösungen bieten das inhärente Potenzial, die Skalierbarkeit der zugrundeliegenden Layer-1-Blockchain zu verbessern, indem komplexe Rechenaufgaben wie Transaktionsausführung und Datenspeicherung auf eine sekundäre Blockchain ausgelagert werden. Kurz gesagt: Die Layer-2-Blockchain dient als Schnittstelle für die Ausführung von Smarttrac, während die Layer-1-Blockchain die Rolle des Datenspeichers übernimmt. 

Im Ethereum Ökosystem übernimmt Arbitrum die Verantwortung für die Verarbeitung und Konsolidierung von Blockchain-Transaktionen. Dadurch werden Engpässe im Hauptnetzwerk vermieden und die Kosten gesenkt. Diese strategische Implementierung führt zu einer optimierten Transaktionsabwicklung und ermöglicht effiziente und kostengünstige Abläufe innerhalb des Ethereum Ökosystems.

In der Praxis integrieren prominente DeFi Unternehmen wie Sushiund Aave Arbitrum nahtlos, um optimierte Swaps mit deutlich reduzierten Gasgebühren zu ermöglichen und so die allgemeine Benutzerfreundlichkeit und die finanzielle Machbarkeit zu verbessern.

Wie funktioniert Arbitrum als Layer-2-Skalierungslösung?

Arbitrum nutzt das Konzept der Blockchain-Rollups für eine optimierte und effiziente Transaktionsverarbeitung. Dieser Ansatz basiert auf einer zweischichtigen Architektur, bei der Transaktionen zunächst außerhalb der primären Blockchain durchgeführt und anschließend in der Blockchain finalisiert werden. Diese Konfiguration bietet einen entscheidenden Vorteil: Die Blockchain muss nicht mehr jede einzelne Transaktion validieren, sondern kann effizient einen zusammengefassten Transaktionsstapel, den sogenannten „Rollup“, bestätigen.

Im Gegensatz zu anderen Layer-2-Mechanismen wie Sidechains weicht diese Skalierungsinnovation deutlich ab, da Rollups ihre Sicherheitsgrundlagen überwiegend von der Kern-Blockchain ableiten.

Was ist ein optimistischer Rollup?

Die besondere Skalierungsstrategie von Arbitrum nutzt eine spezielle Kategorie von Roll-ups, die als optimistische Roll-ups bekannt sind.

Optimistische Rollups folgen denselben Prinzipien der Off-Chain-Transaktionsverarbeitung wie ihre Rollup-Pendants, nutzen jedoch Komprimierungstechniken während der Bündelung von Transaktionen. Diese Komprimierungsmethode reduziert effektiv die Gasgebühren und optimiert die Blockkapazität, indem ausschließlich kritische Daten auf der Ethereum Blockchain gespeichert werden. Dadurch kann die Hauptkette ein höheres Transaktionsvolumen verarbeiten und gleichzeitig die benötigte Speicherkapazität reduzieren.

Optimistische Rollups basieren auf einer grundsätzlich optimistischen Annahme: Die Mehrheit der Transaktionen ist gültig. Daher werden ressourcenintensive Verifizierungsprozesse nur im Streitfall initiiert. Netzwerkteilnehmer können innerhalb einer Woche Streitigkeiten über fehlerhafte Blöcke melden. Werden fehlerhafte Blöckedent, verfällt die Sicherheit des Validators, der diese Blöcke genehmigt hat. Aufgrund der Komplexität dieses Betrugserkennungsmechanismus dauert die Bearbeitung von Auszahlungen aus der Blockchain jedoch eine Woche.

Mit dem rasanten Entwicklungstempo hat sich das Arbitrum-Ökosystem zu einem vielschichtigen Gebilde mit mehreren unterschiedlichen Komponenten entwickelt. Lassen Sie uns die wichtigsten Angebote dieses Ökosystems – Arbitrum, Nitro und Nova – näher betrachten und ihre Unterschiede erläutern.

Arbitrum One: Das Cornerstone Mainnet

Arbitrum One, das am 31. August 2021 eingeführt wurde, dient als offizielles Mainnet für das Arbitrum-Krypto-Ökosystem. Diese zentrale Komponente steuert sämtliche Aktivitäten des Ökosystems und orchestriert die Transaktionsverarbeitung über die Arbitrum Virtual Machine (AVM), eine Erweiterung, die nahtlos mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) kompatibel ist.

Hinter Arbitrum steht Offchain Labs, ein 2018 gegründetes Ethereum Startup mit Sitz in New York. Das Wachstum des Unternehmens erfuhr im September 2021 durch eine erfolgreiche Series-B-Finanzierungsrunde einen deutlichen Schub, bei der beeindruckende 120 Millionen US-Dollar eingesammelt wurden. Zu den Investoren gehören Alameda Research, Pantera Capital und Lightspeed Venture Partners.

Arbitrum Nitro: Leistungssteigerung

Arbitrum Nitro stellt eine bemerkenswerte technologische Erweiterung des Arbitrum One-Ökosystems dar. Dank der verbesserten Integration, Geschwindigkeit, EVM-Kompatibilität und Kosteneffizienz von Nitro wird diese Erweiterung durch die Einführung interaktiver Beweise erreicht, die auf dem in Arbitrum integrierten WASM-Code basieren.

Nitro ermöglicht Entwicklern die Verwendung standardisierter, EVM-kompatibler Sprachen und die Ausführung unveränderter EVM-trac. Diese erweiterte Vielseitigkeit hat die Entwicklungslandschaft deutlich verbessert und eine größere Anzahl von Entwicklerntrac. Arbitrum One hat am 31. August 2022, ein Jahr nach seiner öffentlichen Veröffentlichung, offiziell auf Nitro umgestellt.

Arbitrum Nova: Auf wirtschaftliche Transaktionen abzielen

Arbitrum Nova ist eine neuartige Blockchain, die sich primär auf die Senkung der Transaktionskosten durch Reduzierung des Datenspeichers auf der Ethereum Blockchain konzentriert. Die Transaktionsdaten werden Drittanbietern im „Datenverfügbarkeitskomitee“ anvertraut, dem ausgewählte Speicheranbieter wie Infura und Google Cloud angehören.

Anders als Arbitrum One, das Transaktionsdaten vollständig auf Ethereumarchiviert, nutzt Nova Ethereum ausschließlich zur Speicherung der von den beteiligten Institutionen bereitgestellten Datensignaturen. Diese Anpassung führt jedoch zu einer zentralisierteren Struktur. Novas Design beinhaltet gewisse Kompromisse bei der Sicherheit Ethereum Blockchain, um die Transaktionsgebühren zu senken und die Skalierbarkeit zu verbessern.

Arbitrum Nova eignet sich besonders für Anwendungen mit hohem Transaktionsvolumen, aber relativ niedrigen Einzeltransaktionswerten, wie beispielsweise Spieleplattformen und soziale dezentrale Anwendungen (dApps). So nutzt beispielsweise Reddit Nova für sein Community-Punkte-Programm, um das Engagement und die Beteiligung der Community zu fördern.

Abschluss

Im Wettlauf um die Lösung der Skalierungsprobleme von Ethereumkristallisieren sich Polygon und Arbitrum als eigenständige Konkurrenten heraus, die jeweils einzigartige Lösungen zur Steigerung der Blockchain-Effizienz bieten. Polygons vielseitiger Protokoll-Stack bietet Entwicklern zahlreiche Optionen und fördert so Benutzerfreundlichkeit und Komfort in verschiedenen Anwendungen. Arbitrums Layer-2-Ansatz hingegen, basierend auf seiner innovativen Rollup-Technologie, konzentriert sich auf die Beschleunigung von Transaktionen und die Optimierung der Kompatibilität innerhalb des Ethereum Ökosystems.

Dieser Vergleich verdeutlicht, dass sowohl Polygon als auch Arbitrum eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie spielen. Polygons Fokus auf Diversität ermöglicht es Entwicklern, maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, während Arbitrums transaktionsorientierte Strategie die Benutzerfreundlichkeit verbessert. Angesichts der ständigen Weiterentwicklung der Blockchain-Landschaft unterstreicht der Wettbewerb zwischen diesen Plattformen das unermüdliche Streben der Branche nach Skalierbarkeit, Kosteneffizienz und nutzerzentriertem Design.

Die Wahl zwischen Polygon und Arbitrum hängt davon ab, die Ziele mit den Stärken der jeweiligen Lösung in Einklang zu bringen. Während die Blockchain-Technologie ihren transformativen Weg fortsetzt, gelten diese Plattformen als beispielhafte Innovationen, die den Fortschritt vorantreiben und das dezentrale Ökosystem in neue Dimensionen führen.