Das Blockchain-Trilemma: Was die Entwicklung von Krypto-Netzwerken einschränkt

Lange Zeit diente das Blockchain-Trilemma als bequeme Erklärung für fast alle Einschränkungen von Krypto-Netzwerken. Es beschreibt eine einfache, aber unbequeme Realität: Eine Blockchain kann nicht gleichzeitig dezentralisiert, sicher und skalierbar sein. Zumindest war dies die vorherrschende Annahme während des ersten Jahrzehnts der Kryptowährungen.

Diese Formel wurde zu einem nützlichen Rahmen, um fast jedes Problem in der Branche zu erklären. Wenn ein Netzwerk langsam ist, ist das der Preis der Dezentralisierung. Wenn es schnell ist, dann muss es irgendwo einen Kompromiss bei der Sicherheit oder der Kontrolle geben. Und wenn jemand alle drei gleichzeitig versprochen hat, endete das in der Regel entweder in einer Zentralisierung oder in Netzwerkausfällen.

Wie das Trilemma in der Praxis aussieht

Bitcoin ist ein klassisches Beispiel dafür, wie sich das Trilemma im wirklichen Leben auswirkt. Seine Architektur ist in erster Linie auf Sicherheit und Dezentralisierung ausgelegt. Jeder kann einen Knotenpunkt betreiben, die Regeln sind einfach und unveränderlich, und die Transaktionshistorie ist fast unmöglich umzuschreiben. Der Preis für diese Entscheidung ist die Skalierbarkeit. Geringer Durchsatz und hohe Gebühren in Zeiten der Überlastung sind keine Fehler, sondern Folgen.

Ethereum hat einen ähnlichen Weg eingeschlagen. In den ersten Jahren wurde auch hier bewusst auf Skalierbarkeit zugunsten von Dezentralisierung und Sicherheit verzichtet. Dies wurde bei jedem Hype-Zyklus deutlich, von ICOs bis hin zu NFTs, als das Netzwerk einfach unter der Nachfrage erstickte. Damals setzte sich die Idee durch, dass Ethereum "nicht skalierbar" sei, obwohl es in Wirklichkeit nicht versuchte, alles auf einer einzigen Ebene zu lösen.

Solana hingegen wird oft als Beispiel für eine Verschiebung des Gleichgewichts in Richtung Skalierbarkeit angeführt. Der hohe Durchsatz und die niedrigen Gebühren haben es für Nutzer und Entwickler attraktiv gemacht. Diese Vorteile werden jedoch durch hohe Hardwareanforderungen an die Knoten und eine komplexere Architektur erkauft, die regelmäßig zu Ausfällen führt und Fragen über den tatsächlichen Grad der Dezentralisierung des Netzwerks aufwirft.

Keines dieser Beispiele ist gut oder schlecht. Sie veranschaulichen lediglich, wie das Trilemma Projekte dazu zwingt, Kompromisse einzugehen.

Warum das Trilemma jahrelang ungelöst blieb

Der Hauptgrund ist, dass das Trilemma nie ein technisches Problem im herkömmlichen Sinne war. Es handelt sich nicht um einen Fehler oder einen Mangel an Optimierung. Es ist eine Folge des Versuchs, zu viele Funktionen innerhalb einer einzigen Blockchain-Schicht zu kombinieren: Konsens, Transaktionsausführung, Datenspeicherung und Sicherheit.

Jeder Versuch, das Netzwerk auf dieser Ebene zu beschleunigen, führte unweigerlich entweder zu einer Verringerung der Zahl der unabhängigen Teilnehmer oder zu erhöhten Risiken. Infolgedessen blieben die meisten Versprechen, das Trilemma zu "lösen", entweder theoretisch, auf White Papers beschränkt oder auf experimentelle Netzwerke beschränkt.

Wie Ethereum das Trilemma angegangen ist

Anstatt zu versuchen, das Trilemma an einer Stelle zu brechen, begann Ethereum damit, es auf verschiedene Ebenen zu verteilen. Die Idee war einfach, wenn auch lange Zeit unpraktisch: Dezentralisierung und Sicherheit auf der Basisschicht, während die Skalierbarkeit auf höhere Schichten verlagert wird.

Hier kommen PeerDAS und zkEVM ins Spiel, zwei Komponenten, die Vitalik Buterin heute als Beweis dafür anführt, dass das Trilemma keine grundlegende Einschränkung mehr darstellt. PeerDAS, das mit dem Fusaka-Upgrade eingeführt wurde, geht das Problem der Datenverfügbarkeit an. Es ermöglicht dem Netzwerk, wesentlich mehr Daten zu übertragen, ohne dass jeder Knoten alles vollständig speichern muss. Damit wird einer der wichtigsten Engpässe bei der Skalierung beseitigt, ohne eine Zentralisierung einzuführen.

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zkEVM wiederum verlagert die Transaktionsausführung in eine Null-Wissen-Umgebung. Transaktionen können außerhalb der Hauptkette verarbeitet werden, während ihre Korrektheit weiterhin von Ethereum überprüft wird. Auf diese Weise untergräbt die Skalierung nicht die Sicherheit von Layer 1, sondern stützt sich auf sie.

Warum Buterin sagt, dass das Trilemma gelöst ist

Wenn Vitalik Buterin von einem gelösten Trilemma spricht, behauptet er nicht, dass Ethereum bereits perfekt ist. Sein Argument ist ein anderes: Die Beschränkung ist nicht mehr architektonisch. Ein Teil der Lösung ist bereits live im Mainnet, während der andere Teil vom Leistungsstand her produktionsreif ist, obwohl er noch weitere Sicherheitsverbesserungen benötigt.

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Er spricht auch offen über den Zeitplan. Die vollständige Umsetzung dieses Modells wird noch einige Jahre dauern und sich bis zum Ende des Jahrzehnts hinziehen. Wichtig ist jedoch, dass es sich nicht um eine Hypothese handelt, sondern um eine schrittweise Einführung, die bereits im Gange ist.

Was dies für die Branche bedeutet

Wenn Buterin Recht hat, hört das Trilemma auf, eine universelle Ausrede zu sein. Es verschwindet zwar nicht, aber es hört auf, ein Verdikt zu sein. Die Frage ist nicht mehr, was geopfert werden soll, sondern wie die Komplexität auf die verschiedenen Ebenen des Systems verteilt werden kann.

Das macht weder alle Blockchains gleich, noch wird dadurch der Wettbewerb ausgeschaltet. Aber es verschiebt den Bezugspunkt. Wo Geschwindigkeit und Dezentralisierung sich früher gegenseitig auszuschließen schienen, werden sie nun zu Fragen der Architektur, der Zeit und der Disziplin bei der Ausführung.

Vielleicht hat Ethereum das Trilemma nicht abgeschafft, aber es hat gezeigt, dass es das Ergebnis früher Designentscheidungen war und nicht eine unvermeidliche Einschränkung von Blockchains.