Smart Contracts ermöglichen sichere, automatisierte Transaktionen durch selbstausführenden Code auf Blockchain-Netzwerken. Sie vereinfachen Vereinbarungen und beseitigen die Notwendigkeit von Vermittlern oder menschlichem Eingriff. Dieser Smart Contract-Erklärer wird untersuchen, wie diese Verträge funktionieren, ihre praktischen Anwendungen und die einzigartigen Herausforderungen, denen sie in traditionellen Systemen gegenüberstehen.

SCHLÜSSELERKENNTNISSE

Smart Contracts automatisieren und sichern digitale Vereinbarungen.

Diese digitalen Verträge beseitigen die Notwendigkeit von Vermittlern, um schnellere und zuverlässigere Transaktionen zu gewährleisten.

Mehrere wichtige Branchen wie Finanzen, Lieferkette und Immobilien profitieren von der Effizienz und Kostensenkung von Smart Contracts.

Legal, SicherheitSkalierbarkeitsprobleme stellen Herausforderungen für Smart Contracts dar, aber laufende Verbesserungen adressieren diese Herausforderungen effektiv.

Was sind Smart Contracts?

➤ Smart Contracts bieten einen neuen Ansatz zur Erstellung und Ausführung digitaler Vereinbarungen. Diese Computerprogramme werden direkt in einem Blockchain-Netzwerk bereitgestellt und ausgeführt. Sie enthalten Codes, die vordefinierte Bedingungen festlegen und automatisch Aktionen auslösen, wenn diese Bedingungen erfüllt sind.

Kurz gesagt, keine Anwälte, Beamte und Makler mehr, um eine Maut zu erheben!

Smart Contracts laufen auf dezentralen Blockchain-Netzwerkeanstatt zentralisierter Server. Das bedeutet, dass sie mehreren Parteien ermöglichen, ein gemeinsames Ergebnis sicher, genau und ohne Einmischung zu erzielen.

Das dezentrale Design von Smart Contracts macht sie auch ideal für die Automatisierung. Da sie ohne zentrale Autorität arbeiten, sind diese Verträge in der Regel immun gegen einzelne Fehlerpunkte oder bösartige Angriffe.

Tatsächlich ist Automatisierung zentral für ihre Funktionalität, da sie menschliche Fehler reduziert und eine zeitnahe Ausführung ohne Vermittler gewährleistet.

Smart Contracts reduzieren auch das Gegenparteirisiko, steigern die Effizienz, senken die Kosten und verbessern die Transparenz bei Mehrparteienvereinbarungen.

Wie Smart Contracts funktionieren

Smart Contracts laufen auf dezentralen Blockchain-Plattformen wie EthereumSie codieren Geschäftsregeln und arbeiten auf einer Blockchain oder einem verteilten Hauptbuch mit einem dedizierten virtuelle Maschine.

➤ Ganz einfach ausgedrückt funktionieren Smart Contracts auf der Grundlage von „wenn/dann“-Logik. Wenn vordefinierte Bedingungen erfüllt sind und von Netzwerk von KnotenDer Vertrag führt automatisch die festgelegten Aktionen durch.

Als Faustregel beginnt die Erstellung eines Smart Contracts damit, dass Unternehmen oder andere relevante Teams mit Entwicklern zusammenarbeiten. Die Entwickler erhalten eine Übersicht über das beabsichtigte Verhalten des Vertrags als Reaktion auf bestimmte Ereignisse.

Einfache Auslöser könnten Aktionen wie die Autorisierung einer Zahlung, die Bestätigung einer Sendung oder die Überwachung von Schwellenwerten für Dienstprogramme umfassen. Komplexere Szenarien könnten die Berechnung und Verarbeitung von Derivaten oder die Auszahlung einer Versicherung nach verifizierten Ereignissen umfassen - zum Beispiel Naturkatastrophen oder das Ableben einer Person.

Entwickler verwenden dann eine Smart-Vertrags-Entwicklungsplattform, um den Vertrag zu codieren und zu testen und sicherzustellen, dass er sich wie erwartet verhält.

Der abgeschlossene Vertrag wird in der Regel einer Sicherheitsüberprüfung unterzogen, die oft von einem internen Experten oder einem auf die Sicherheit von Smart Contracts spezialisierten Drittunternehmen durchgeführt wird. Nach Genehmigung wird der Vertrag auf der ausgewählten Blockchain bereitgestellt oder Verteiltes Hauptbuch.

Nach der Bereitstellung verbindet sich der Smart Contract mit einem "Orakel, eine kryptografisch gesicherte Datenquelle, die Echtzeitereignisaktualisierungen und Daten liefert. Der Vertrag führt seine programmierten Aktionen aus, wenn er verifizierte Daten von einer oder mehreren erhältOrakel, wodurch sichergestellt wird, dass alle angegebenen Bedingungen erfüllt sind.

Blockchain-Technologie und Smart Contracts

Smart Contracts und die Blockchain: ResearchGate

Das dezentralisierte, manipulationssichere Netzwerk der Blockchain unterstützt Smart Contracts, indem es jede Transaktion über ein Netzwerk von Knotenpunkten speichert. Diese Dezentralisierung gewährleistet, dass die Teilnehmer ohne eine zentrale Autorität interagieren und bietet eine sichere und zuverlässige Umgebung für die autonome Ausführung von Smart Contracts.

Verteilte Ledger-Technologie(DLT) unterstützt die Funktionalität der Blockchain, indem es Smart Contracts ermöglicht, Daten sicher über ein Netzwerk aufzuzeichnen. Jede Aktion in einem Smart Contract wird auf mehreren Knotenpunkten aufgezeichnet - dies gewährleistet einen transparenten und dauerhaften Datensatz.

Diese Struktur stärkt die Datenzuverlässigkeit und bietet Widerstand gegen Manipulation, was eine weitere Sicherheitsebene hinzufügt.

Die Rolle der Orakel

Oracles verbinden Blockchain-Netzwerke mit externen Datenquellen, um Smart Contracts mit Informationen aus der realen Welt interagieren zu lassen.

Zum Beispiel könnte ein Versicherungsvertrag automatisch eine Zahlung auf der Grundlage von verifizierten Wetterdaten auslösen, die von einem Oracle. Ohne Orakel wären Smart Contracts auf Daten beschränkt, die bereits auf der Blockchain vorhanden sind, was ihre Vielseitigkeit einschränkt.

Cross-Chain Smart Contracts

Die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains ermöglicht es Smart Contracts, miteinander zu kommunizieren und Transaktionen durchzuführen, wodurch sich der Anwendungsbereich erweitert.

Zum Beispiel könnte ein Cross-Chain-Vertrag den Austausch von Vermögenswerten zwischen Ethereum und Polkadot erleichtern und so einen breiteren Rahmen für dezentralisierte Finanzoperationen ermöglichen.

Welche Programmiersprachen sind am besten für Smart Contracts?

Entwickler verwenden eine Vielzahl von Programmiersprachen, um Smart Contracts zu erstellen - jede ist auf spezifische Blockchain-Plattformen zugeschnitten.

Solidity bleibt die primäre Sprache für Ethereum und andere EVM-kompatible Blockchains. Es bietet eine hochrangige, vertragsorientierte Syntax.

Vyper ist eine weitere beliebte Wahl zum Schreiben von Smart Contracts im Ethereum-Netzwerk. Es bietet eine einfachere, sicherere Alternative mit einer Python-ähnlichen Syntax.

Ebenso neigen Entwickler dazu, Rust für nicht-EVM-Blockchains wie Solanaund Polkadot aufgrund seiner Leistungs- und Sicherheitsmerkmale.

Aptos und Sui verwenden jetzt Move, eine Sprache, die ursprünglich von Facebook (jetzt Meta) für das Diem-Projekt entwickelt wurde, da sie sich auf Sicherheit und Flexibilität konzentriert.

Zusätzlich ermöglicht WebAssembly (WASM) plattformübergreifende Kompatibilität und ermöglicht die Entwicklung von Smart Contracts in Sprachen wie C, JavaScript, TypeScript und Rust.

Die Entwicklung von Smart Contracts

Das frühste erkennbare Konzept von Smart Contracts tauchte in den 1990er Jahren auf, als der Informatiker Nick Szabo vorschlug, digitale Protokolle zur Automatisierung und Durchsetzung von Vereinbarungen zu verwenden. Seine Analogie eines Verkaufsautomaten half zu veranschaulichen, wie Smart Contracts Transaktionen automatisieren könnten, indem sie voreingestellte Bedingungen erfüllen.

Szabo stellte sich eine Zukunft vor, in der digitale Systeme rechtliche Vereinbarungen verwalten und die Notwendigkeit von Vermittlern/Schiedsrichtern reduzieren könnten. Seine Ideen gewannen an Bedeutung, als die Blockchain-Technologie fortschritt, insbesondere mit dem Start von Ethereum im Jahr 2015, der Smart Contracts in die praktische Anwendung brachte.

Szabos Arbeit war das früheste erkennbare Konzept zur Automatisierung von Vereinbarungen, das letztendlich die Grundlage für blockchain-basierte Smart Contracts legte.

„[....] wir können das Konzept der Smart Contracts auch auf Eigentum ausweiten. Smart Property kann durch die Einbettung von Smart Contracts in physische Objekte geschaffen werden. Diese eingebetteten Protokolle würden automatisch die Kontrolle über die Schlüssel zur Bedienung des Eigentums an den Agenten übergeben, der das Eigentum rechtmäßig besitzt, basierend auf den Vertragsbedingungen.“

„Zum Beispiel kann ein Auto unbrauchbar gemacht werden, es sei denn, das richtige Challenge-Response-Protokoll wird mit seinem rechtmäßigen Besitzer abgeschlossen, um Diebstahl zu verhindern. Wenn ein Darlehen aufgenommen wurde, um dieses Auto zu kaufen, und der Besitzer die Zahlungen nicht geleistet hat, könnte der Smart Contract automatisch eine Pfändung aufrufen, die die Kontrolle über die Autoschlüssel an die Bank zurückgibt.“

- Nick Szabo, in seinerWegweisendes Schreiben

Die Rolle von Bitcoin

Das Bitcoin-Blockchain, das 2009 eingeführt wurde, führte eine der frühesten Formen eines Smart-Contract-Protokolls ein. Es wurde gezeigt, wie Bedingungen durchgesetzt werden können, die Benutzer erfüllen mussten, um Transaktionen auszuführen.

➤ Zum Beispiel müssen Benutzer Transaktionen mit einem privaten Schlüssel signieren, der ihrer öffentlichen Adresse entspricht, und ausreichende Mittel haben, um die Transaktion abzuschließen. Diese Bedingungen schaffen eine sichere und selbst durchsetzende Möglichkeit, Transaktionen im Netzwerk zu autorisieren.

Im Jahr 2012 fügte Bitcoin einen weiteren bedeutenden Typ von Smart Contracts hinzu: Multi-Signatur-Transaktionen. Diese Funktion erfordert, dass eine bestimmte Anzahl von Parteien (jede mit ihren öffentlichen und privaten Schlüsseln) eine Transaktion unterzeichnen, bevor sie genehmigt wird.

Multi-Signatur-Transaktionen haben die Sicherheit erheblich verbessert, indem sie mehrere Genehmigungen erfordern. Sie reduzieren die Risiken, die mit dem Verlust oder der Kompromittierung eines einzelnen privaten Schlüssels verbunden sind.

In den nächsten Jahren,Bitcoinund andere Blockchains begannen mit dem Experimentieren von zusätzlichen programmierbaren Bedingungen, die als Opcodes bekannt sind. Eine bedeutende Weiterentwicklung in der Funktionalität von Smart Contracts erfolgte jedoch mit dem Ethereum-Whitepaper von Vitalik Buterin aus dem Jahr 2013.

Als Ethereum 2015 startete, erweiterte es sich weit über die begrenzte Funktionalität von Bitcoin hinaus.

Es führte eine vielseitige Blockchain ein, die in der Lage ist, mehrere unabhängige Smart Contracts gleichzeitig auf einem „Weltcomputer“ auszuführen. So hatten wir die ersten modernen Smart Contracts, wie sie heute bekannt und verwendet werden.

Ein Haus mit Smart Contracts kaufen: CB Insights

Plattformen, die Smart Contracts unterstützen

Ethereum bleibt die am weitesten verbreitete Plattform für die Bereitstellung von Smart Contracts, hauptsächlich aufgrund ihrer flexiblen Infrastruktur und der nativen Programmiersprache Solidity.

Das Netzwerk von Ethereum unterstützt das dezentrale Finanzwesen (DeFi), nicht fungible Token (NFTs) und verschiedene dezentralisierte Anwendungen (DApps). Die Plattform ist die führende Wahl für komplexe Smart Contract Anwendungen im Jahr 2024.

Andere Blockchain-Plattformen

EOS: EOSbietet eine leistungsstarke Plattform für Smart Contracts, die Skalierbarkeit und geringe Transaktionskosten priorisiert. Es ist so konzipiert, dass es große Anwendungen mit schnellen Transaktionsgeschwindigkeiten unterstützt.

Hyperledger Fabric: Entwickelt von der Linux Foundation, ist Hyperledger eine permissionierte Blockchain, die weit verbreitet für Unternehmensanwendungen eingesetzt wird. Es ermöglicht Unternehmen, private Blockchain-Lösungen bereitzustellen, die auf interne Prozesse und Vorschriften zugeschnitten sind.

CardanoDie Blockchain von Cardano verwendet die Plutus-Programmiersprache für ihre Smart Contracts und konzentriert sich auf formale Verifikation zur Verbesserung der Sicherheit. Dies macht sie zu einer geeigneten Wahl für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit von großer Bedeutung ist, wie beispielsweise Finanz- und medizinische Aufzeichnungsverwaltung.

Hauptmerkmale von Smart Contracts

Automatisierung: Smart Contracts führen Bedingungen automatisch aus, sobald bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Dadurch werden Arbeitsabläufe optimiert und die manuelle Intervention minimiert. Diese Automatisierung ermöglicht sofortiges Handeln, wenn die Bedingungen erfüllt sind.

Sicherheit: Blockchain-Kryptografie schützt Smart Contracts vor unbefugtem Zugriff oder Manipulation. Das dezentrale Netzwerk überprüft jede Vertragsausführung und bietet Schutz vor Betrug und unbefugten Änderungen.

Transparenz: Das öffentliche Hauptbuch zeichnet jede Aktion eines Smart Contracts auf und ermöglicht es allen Teilnehmern, die Bedingungen und die Historie des Vertrags einzusehen. Diese Transparenz fördert das Vertrauen unter den Teilnehmern, indem sichergestellt wird, dass jede Aktion überprüfbar ist.

Vertrauenslose Transaktionen: Smart Contracts ermöglichen Interaktionen ohne auf das Vertrauen in Dritte angewiesen zu sein. Der Vertragscode setzt die Bedingungen durch und beseitigt die Notwendigkeit eines Vermittlers, sodass Transaktionen ausschließlich basierend auf vordefinierten Bedingungen abgewickelt werden können.

Smart Contract Anwendungsfälle

Smart Contract-Marktprognose: Grand View Research

Wenn etwas quantifizierbar ist, wie in einem regulären Vertrag, kann es in einen Smart Contract codiert und in einer Blockchain gespeichert werden.

Die häufigsten Anwendungsfälle für Smart Contracts im Jahr 2024 umfassen (sind aber nicht beschränkt auf):

Finanzdienstleistungen: Smart Contracts optimieren Kredite, Zahlungen und Vermögensübertragungen im dezentralen Finanzwesen (DeFi). Zum Beispiel kann ein Darlehensvertrag Mittel an einen Kreditnehmer freigeben, wenn vordefinierte Bedingungen erfüllt sind, wobei die Rückzahlungsbedingungen automatisch durch den Vertrag durchgesetzt werden.

Supply Chain Management: Smart Contracts verbessern Transparenz und Rechenschaftspflicht in Lieferketten, indem sie Produkte von ihrer Herkunft bis zur Auslieferung verfolgen. Ein Vertrag kann den Status von Waren automatisch aktualisieren, während sie jeden Schritt durchlaufen, wodurch der Papierkram reduziert und die Rückverfolgbarkeit verbessert werden.

Immobilien: Smart Contracts vereinfachen Immobilientransaktionen, indem sie Aufgaben wie Eigentumsübertragungen, Treuhandkonten und Zahlungsprozesse automatisieren. Dies minimiert die Notwendigkeit von Vermittlern, verkürzt die Transaktionszeiten und verringert das Fehlerpotenzial.

Rechtliche Vereinbarungen: Smart Contracts ermöglichen die Automatisierung von rechtlichen Vereinbarungen, wie zum Beispiel Mietverträge, die automatisch Zugriffsberechtigungen und Zahlungen auslösen. Dadurch werden Streitigkeiten reduziert und Bedingungen zuverlässig durchgesetzt, was die Effizienz bei rechtlichen Transaktionen erhöht.

Dezentralisierte Anwendungen (DApps): DApps nutzen Smart Contracts, um eine Vielzahl von Diensten anzubieten, einschließlich Gaming, Finanzen und soziales Netzwerken, ohne auf zentrale Kontrolle angewiesen zu sein. Durch die Interaktion über Smart Contracts erhalten Benutzer eine transparentere und selbständigere Erfahrung.

Vorteile von Smart Contracts

Herausforderungen und Begrenzungen

Die Zukunft von Smart Contracts

Smart Contracts haben das Potenzial, verschiedene Branchen durch bereitstellung von vertrauenswürdigen, automatisierten Lösungen neu zu gestalten. Mit Fortschritten in der Blockchain, Orakeln und Cross-Chain-Fähigkeiten befinden sich Smart Contracts in einer Position, Innovationen voranzutreiben und gleichzeitig effiziente, dezentrale Interaktionen über Branchen hinweg zu fördern.

Die Zukunft von Smart Contracts könnte fortschrittlichere Funktionen wie KI-Integrationen umfassen. Entwickler erforschen auch komplexe Anwendungsfälle, wie z. B. autonome Organisationen, die vollständig durch Smart Contracts gesteuert werden, die Organisationsstrukturen weiter dezentralisieren und automatisieren könnten. Mit zunehmender Reife dieser Technologien werden Smart Contracts wahrscheinlich zu einem integralen Bestandteil des Mainstream-Geschäfts werden.

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