Asynchron

Asynchron bedeutet nicht gleichzeitig oder nicht zur gleichen Zeit oder mit der gleichen Geschwindigkeit. In der Informatik bezieht sich Asynchronität auf das Auftreten von Ereignissen, die unabhängig vom Hauptprogramm sind.

In einem asynchronen System werden die Operationen nicht durch ein globales Taktsignal koordiniert, sondern durch Ereignisse (Änderungen im System). Asynchrone Systeme sind für ihren zuverlässigen Betrieb nicht auf externe Signale oder Nachrichten angewiesen.

Asynchrone Systeme sind häufig modular aufgebaut. In solchen Systemen kann jedes Modul unabhängig arbeiten und mit anderen Modulen kommunizieren. Diese miteinander verbundenen Module bilden dann zusammen ein funktionsfähiges System.

Asynchrone Kommunikation bedeutet, dass Daten nicht in einem kontinuierlichen Strom, sondern unregelmäßig übertragen werden können. Gängige Beispiele sind E-Mail oder Online-Foren, bei denen die Teilnehmer zu unterschiedlichen Zeitpunkten Nachrichten versenden.

Blockchains können asynchrone oder halbsynchrone Netzwerke sein. Asynchrone Netzwerke geben den Nodes keine Rückmeldung über den Status der gesendeten Informationen, was dazu führen kann, dass die Nodes unterschiedliche Ansichten über den Gesamtzustand des Netzwerks haben. Im Wesentlichen müssen die Nodes nicht darauf warten, dass andere Nodes ihre Nachrichten erhalten, was den Transaktionsdurchsatz erhöhen kann. Halbsynchrone Netze sollen sicherstellen, dass es nie zu einer Aufspaltung des globalen Netzzustandes kommt. Wenn das Netz geteilt wird, verlangsamt sich der Konsens zwischen den Nodes, bis er wiederhergestellt ist.

Asynchrone oder halbsynchrone Blockchain-Netzwerke können so konzipiert werden, dass sie entweder der Konsistenz oder der Verfügbarkeit Vorrang einräumen. Wenn das Netzwerk der Verfügbarkeit den Vorrang geben will, werden alle Transaktionen ohne Ausfallzeit hinzugefügt. Wenn das Netzwerk die Stabilität in den Vordergrund stellen will, werden einige Transaktionen möglicherweise nicht verarbeitet oder angehalten, bis alle vorherigen Transaktionen bestätigt sind.

Einige Blockchain-Designs verwenden eine Implementierung der Byzantinischen Fehlertoleranz (BFT), die Asynchrone Byzantinische Fehlertoleranz (aBFT) genannt wird. Sie garantiert mathematisch, dass der Konsens schließlich erreicht wird, selbst wenn ein Angreifer fast ein Drittel des Netzwerks kontrolliert. Asynchron bedeutet in diesem Zusammenhang, dass keine Annahmen über das Timing getroffen werden.

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