Polkadot Substrate 2.0 integriert Oracles auf Protokollebene

Am Mittwoch, dem 23. September 2020, hat das Polkadot Team einen weiteren Meilenstein für den Blockchain Framework Substrate veröffentlicht. Mithilfe des neuen Updates können Blockchain-Anwendungen nun mit der Außenwelt kommunizieren. Möglich macht dies ein Anpassung am Framework – externe Oracle-Anbieter sollen in Zukunft keine Rolle mehr spielen. Insbesondere Entwickler sollen von den neuen Möglichkeiten bei Substrate profitieren und noch spezifischere Anwendungen entwickeln können.

Substrate 2.0 – Oracles finden den Weg auf die Polkadot Blockchain

Bei Substrate handelt es sich um das Rahmennetzwerk, welches Polkadot den Entwicklern zur Entwicklung neuer Anwendungen auf dem Blockchain-Netzwerk bietet. Dabei erhalten die Entwickler zahlreiche Werkzeuge, welche die Entwicklung einer eigenen und anwendungsspezifischen Blockchain ermöglichen. Die dann entwickelten Blockchains können im Anschluss einzeln betrieben oder ins Polkadot-Netzwerk als Shard oder Parachain eingefügt werden.

Beim wichtigsten Merkmal von Substrate 2.0 handelt es sich um den sogenannten Off-Chain-Worker. Hierbei handelt es sich um ein Entwicklungsmodul für Blockchains. Mithilfe des neuen Moduls können Blockchains eigenständig Berechnungen durchführen und eigene Web-Anfragen an die Außenwelt stellen. Die Off-Chain-Worker nutzen dabei Substrakt-Knoten, um Operationen durchzuführen. Auf diese Weise ist es in Zukunft möglich, dass die entwickelten Blockchains einen erweiterten Funktionsumfang haben und mehr Möglichkeiten bieten, als es zuvor der Fall war.

Neue Anwendungsmöglichkeiten für Blockchains durch Substrate 2.0

Wie stark sich der Ansatz von Substrate 2.0 von klassischen Blockchains unterscheidet, verdeutlicht ein Blick auf die Ethereum Blockchain. Das Beispiel Ethereum bietet sich in diesem Fall besonders an, da auch diese Blockchain die Entwicklung von Smart Contracts ermöglicht und eine entsprechende Akzeptanz besitzt.

Allerdings fällt bei Ethereum beispielsweise auf, dass die Berechnungen schnell stattfinden müssen und nur einen begrenzten Speicherplatz veranschlagen dürfen. Nur wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, lassen sich die Transaktionen oder Berechnungen auch in einen Block schreiben. Folglich fallen nicht-deterministische Operationen wie Web-Anfragen aus dem Fokus der Use Cases. Der Fokus muss hier stets auf eine 100-prozentige Erfüllbarkeit der Operation liegen.

Bei Substrat 2.0 wird mit diesem Status Quo gebrochen, denn das Update des Frameworks ermöglicht es Entwicklern, sämtliche Berechnungen an die Nodes zu entladen. Die Knoten sind maßgeblich für den Betrieb des Netzwerks und wesentlich variabler als die eigentliche Blockchain. Dementsprechend können die Nodes auch die Signatur, Dechiffrierung, Chiffrierung sowie zahlreiche andere, CPU-intensive Aufgaben übernehmen.

Mit einem entsprechenden System sind die Möglichkeiten für die Entwickler nahezu endlos. So können in Zukunft komplexe Systeme, etwa Preis-Feeds, vollständig auf einer Blockchain entstehen. Dies hätte natürlich einige Vorteile, denn durch den Fokus auf die On-Chain-Anwendung würden einige Probleme hinsichtlich eines zu niedrigen Vertrauens entfallen.

Allerdings ist Substrate 2.0 keine Lösung für das Problem der vertrauenswürdigen Daten. Grundsätzlich gilt bei Oracles, dass diese ein Datenquellenproblem haben. Immerhin ermöglichen Oracles den Datenimport auf die Blockchain – allerdings ist die Qualität und Echtheit der Daten schlicht und ergreifend nicht gewährleistet. Nichtsdestotrotz hätten die Entwickler ein Maximum an Flexibilität bei der dApp-Entwicklung und -Gestaltung.

Substrate 2.0 bringt neue Paletten

Wer nun bei Oracles im ersten Moment an Chainlink denkt, der ist direkt bei der führenden Lösung für den Datenimport gelandet. Allerdings haben die entsprechenden Systeme ihre Datenerfassungslogik außerhalb der Kette. Das bedeutet, dass Smart-Contract-Entwickler nur auf die von den Oralces übertragenen Daten zurückgreifen können. Folglich bedarf es einem Mindestmaß an Vertrauen an die Datenqualität und -validität. Mit Substrate 2.0 entfällt dieser Vertrauensanspruch zwar nicht, doch das vorausgesetzte Vertrauen in die Lösungen fällt geringer aus.

Des Weiteren kommen mit Substrate 2.0 zahlreiche Werkzeuge, welche die Entwicklung aus Sicht der Programmierer stark vereinfachen. Die Rede ist hierbei von sogenannten Paletten, ein anderer Begriff für konfigurierbare Module.

Ein gutes Beispiel für eine entsprechende Palette ist die sogenannte „democracy pallet“, welche eine einfache Entwicklung und Integration von On-Chain-Abstimmungen ermöglicht. Auch die EVM-Palette ist aus Sicht der Entwickler nützlich, denn diese ermöglicht die Replikation der Ethereum Virtual Machine (EVM). Mithilfe von EVM können Entwickler ihre Ethereum Smart Contracts schnell und einfach auf Polkadot importieren.

Fazit: Erfolg von Polkadot weiterhin unklar

Grundsätzlich ist Substrate 2.0 eine hervorragende Erweiterung für den bereits sehr guten Blockchain Framework Substrate. Im direkten Vergleich zu anderen Lösungen scheint es, als ob Substrate die bessere Lösung ist. Allerdings müssen Anwender und Entwickler erst das Potenzial der Lösung für sich entdecken und die Basistechnologie adaptieren.

Bisher hat sich die Web3 Foundation, einer der Polkadot-Unterstützer, mit dem Finden von Teams zum Aufbau der gesamten Infrastruktur befasst. Die Teams sollen in Zukunft zahlreiche Lösungen bauen und somit einen Mehrwert für das Netzwerk sicherstellen. So könnte es Brücken zur Ethereum Blockchain geben oder ganze DeFi-Projekte, welche auf Polkadot basieren.

Ein wichtiger Faktor für diesen Erfolg dürfte auch das Sharding sein. Mithilfe dieses Verfahrens können die Blockchains untereinander kommunizieren und ein intelligentes Netzwerk erschaffen. Allerdings befindet sich die Inter-Shard-Kommunikation noch immer in einer Testphase, sodass es hier noch keine belastbare Erfolge gibt, welche auf einen Durchbruch hinweisen.