Warum benötigt Solana Netzwerk-Erweiterungen anstelle von Layer 2-Lösungen?

Fortgeschrittene12/27/2024, 3:27:56 AM
Dieser Artikel untersucht, warum Solana Network Extensions (NE) anstelle traditioneller Layer 2 (L2) Lösungen übernehmen muss. Network Extensions bieten eine modulare, anpassbare Umgebung und vermeiden die Fragmentierung von Liquidität und Benutzerbasis innerhalb des Solana-Ökosystems, während sie eine direkte Verbindung zum Hauptnetz von Solana aufrechterhalten, um eine vereinheitlichte Liquidität und Benutzerbasis zu gewährleisten.

1. Hintergrund

Die rasante Entwicklung der Blockchain-Technologie hat Ethereum (EVM) und Solana (SVM) als zwei dominierende Design-Philosophien etabliert, die jeweils in ihrem eigenen Bereich führend sind. Historisch gesehen hat Ethereum aufgrund seiner einzigartigen Philosophie und Herangehensweise die Gesamtsumme der gesperrten Werte (TVL) in EVM-Ketten dominiert, während Solana unter den nicht-EVM-Ketten führend war. Allerdings hat Ethereum mit dem Wachstum der Aktivitäten und dem Aufkommen neuer Ketten begonnen, an schnellere EVM-Ketten Dominanz abzugeben und sich hin zu Layer 2 (L2)-Skalierungslösungen zu verschieben.

Im Gegensatz dazu hat die monolithische Architektur von Solana durch einzigartige technologische Innovationen und bedeutende Leistungsreserven eine solche Fragmentierung vermieden, wenn auch auf Kosten einer höheren Bandbreite und Geschwindigkeit. In der Zwischenzeit hat das Konzept der Rollups dApps eine bedeutende Möglichkeit eröffnet: die Schaffung anpassbarer Laufzeitumgebungen. Dies hat jedoch zu einem interessanten Phänomen geführt: L2s fragmentieren die Liquidität und die Benutzerbasis von Ethereum, und L2/L3-Anwendungsketten verschärfen diese Fragmentierung weiter. Solana hält an der Philosophie eines monolithischen Ökosystems fest, aber die Vorteile der Bereitstellung anpassbarer Umgebungen für verschiedene Anwendungsfälle können nicht ignoriert werden.

2. Der Katalysator für Netzwerk-Erweiterungen: Layer 2 - Ein Weg zur Fragmentierung

Von Plasma im Jahr 2017 über Optimistic und zk-rollups hat die Skalierungsreise von Ethereum gezeigt, dass die Skalierbarkeitsprobleme angegangen werden müssen. Es ist jedoch erwähnenswert, dass ein Teil des L2 TVL von Ethereum durch gebrücktes ETH unterstützt wird, das weiterhin auf L1 verbleibt.

Diese Skalierungslösungen haben auch ein erhebliches Risiko aufgedeckt – die Fragmentierung von Liquidität und Nutzern, die im Blockchain-Bereich allgemein als „Vampire-Effekt“ bezeichnet wird. Der signifikante Rückgang der Gebühreneinnahmen von Ethereum nach der Umsetzung von EIP-4844 dient als Beweis dafür. Analysten, darunter Justin Bons von Cyber Capital, haben darauf hingewiesen, dass das Gebührenwachstum von Ethereum von L2s überholt wird.

Abbildung 1: Dynamik des ETH-Angebots. Quelle: ultrasound.money

Dies zeigt, dass mit dem Verlassen von L1 durch die Benutzer die verbleibenden Gebühren auf L1 deutlich sinken, was zu einem Rückgang der Verbrennungsraten führt. Dies hätte von Anfang an offensichtlich sein sollen. Nun werden Nutzung und Einnahmen von L2s erfasst, die darauf abzielen, Miete zu verdienen! Diese Gier ist offensichtlich, weil nur ein kleiner Teil der Gebühren an L1 zurückfließt, während der Rest von kommerziellen Einrichtungen einbehalten wird. Gleichzeitig lobbyieren diese Einrichtungen, um den begrenzten Blockraum auf ETH L1 aufrechtzuerhalten. Unchained Pod veröffentlichte eine Grafik, die zeigt, dass Optimismus (OP) 300 $ für jeden bezahlten Dollar an Gebühren auf L1 verdient:

Abbildung 2: Gebühren, die von L2s für jeden auf L1 gezahlten $1 verdient werden. Quelle: GrowThePie

L2s zeigen einen "Vampir-Effekt" auf die Transaktionsaktivität und wirtschaftliche Attraktivität von L1. Die Transition zu Anwendungs-Chain (Appchains), die unabhängig von Ethereum sind, verschärft dieses Problem.

Diese Perspektive wird von Anatoly Yakovenko unterstützt, der Folgendes auf Twitter veröffentlichte:

"Wenn das Solana-Ökosystem die L1-Ausführungsoptimierung opfert, um alle Benutzertransaktionen zu unterstützen, indem es sich auf den allgemeinen L2-Stack 'arb/op' verlässt, wird dies einen parasitären Effekt auf das Mainnet von Solana haben. Das ist leicht zu verstehen. Wenn L2-Transaktionen mehr Priorität aus dem Basis-Layer übernehmen, anstatt neue hinzuzufügen, werden sie parasitär. Da das Mainnet seinen Durchsatz weiterhin maximieren wird, wird "L2" oder jede andere SVM Schwierigkeiten haben, über den Preis zu konkurrieren. Die Nutzungsgebühren sollten nicht höher ausfallen als die des Mainnets."

Kyle Samani, Managing Partner von Multicoin Capital, äußerte eine ähnliche Ansicht und schrieb:

"Alles, was auf L1 hätte passieren können, aber außerhalb von L1 passiert, ist per Definition parasitär. Aus diesem Grund bin ich nicht an EVM/SVM-Rollups interessiert. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen nicht von L1. Ich bezweifle sehr, dass diese Copy-Paste-L2s auf Solana erfolgreich sein werden, denn L1 ist bereits gut genug."

Vor diesem Hintergrund wird der Ansatz von Solana, eine monolithische Architektur und eine vereinheitlichte Ökosystem-Philosophie beizubehalten, äußerst attraktiv.

Aber wie kann ein Szenario wie die Ethereum L2 Fragmentierung vermieden werden? Lassen Sie uns tiefer eintauchen.

3. Solanas schneller Aufstieg und Kernvorteile

Im Vergleich zu traditionellen Blockchain-Systemen, die rund um die Ethereum Virtual Machine (EVM) konzipiert sind, zeigt Solana eine völlig neue Architektur.

Solana übernimmt den Proof-of-Stake (PoS) als Mechanismus zur Abwehr von Sybil-Angriffen und führt gleichzeitig eine ihrer Kerninnovationen ein - den Proof-of-History (PoH)-Algorithmus. PoH ist eine verifizierbare Verzögerungsfunktion (VDF), die zur Anordnung und Zeitstempelung von Transaktionen verwendet wird, die über das Netzwerk übertragen werden. Darüber hinaus zeichnet sich Solana durch die Verwendung von Hochleistungs-Hardware, das Gulf Stream-Protokoll (ein Transaktionsweiterleitungsprotokoll ohne Mempool), den Sealevel-Parallelverarbeitungs-Engine und ein einzigartiges Design aus, das sich von traditionellen Blockchain-Kontomodellen unterscheidet (ähnlich dem Dateisystem des Linux-Betriebssystems).

Solana folgt einer monolithischen Designphilosophie, die durch ihren einzigartigen Konsensmechanismus, technische Innovationen und laufende architektonische Optimierung eine deutlich höhere Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Durchsatz erreicht.

Solana profitiert auch von einer starken Entwicklergemeinschaft: Über 2.500 Entwickler nehmen aktiv an ihrem Ökosystem teil. Dies hat zu einem bemerkenswerten Wachstum von Solana geführt. Das gesamte Locked-In-Wert (TVL) von Solana stieg von 210 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 auf 7,73 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024, fast eine 35-fache Steigerung. Im Vergleich zu November 2022 verzeichnete das dezentrale Austausch (DEX) Handelsvolumen von Solana ein 200- bis 300-faches Wachstum im Jahresvergleich, und die täglich aktiven Benutzer (DAU) haben sich seit dem Sommer 2023 verfünffacht. Bis zum 14. November 2024 hatte das Transaktionsvolumen von Solana das von Ethereum um mehr als das Vierfache übertroffen. Auch die Anzahl der aktiven Brieftaschen stieg weiter an und erreichte am 22. Oktober 2024 mit 9,4 Millionen aktiven Benutzern ihren Höchststand.

Abbildung 3: Solana DEX Handelsvolumen und Trends bei aktiven Wallets. Quelle: Dune, Artemis

Als Ergebnis ist Solana ein leistungsfähiges Ökosystem mit einer großen und aktiven Benutzer- und Entwicklergemeinschaft, das ein exponentielles Wachstum seiner Benutzerbasis und Aktivitäten erlebt. Diese Wachstumskurve unterstreicht die Bedeutung von Solana als führende Non-EVM-Kette, insbesondere in ihrer dynamischen Expansion.

Abbildung 4: Vergleich des TVL in Non-EVM-Blockchains. Quelle: DefiLlama

Dezentrale Anwendungen (dApps) auf Solana verbessern die Funktionalität erheblich, indem sie die Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit verbessern. Solana entwickelt sich zu einem Super-System mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Einige Anwendungen, wie z.B. Zeta Market, planen jedoch, ihre Instanzen (L2) zu starten, um ähnliche Ziele zu erreichen.

Ein herausragender Fakt ist, dass die Solana Virtual Machine (SVM) in isolierten Umgebungen hervorragend funktioniert. Dies wird gut durch Anwendungen wie Pyth Net und Cube Exchange demonstriert, die SVM nutzen, um Anwendungsketten zu unterstützen – in der Solana-Ökosystem als Solana Powered Environments (SPEs) bezeichnet.

Obwohl es Szenarien gibt, in denen unabhängige 'anwendungsspezifische' SVM-Ketten verwendet werden, unterscheiden sich diese Ketten nicht wesentlich von Standard-Solana-Clients. Wir glauben, dass native Solana-Erweiterungen als Layer 2 (Vanilla Solana Forks) einen begrenzten Wert haben, da sie die Fragmentierungsprobleme von Ethereum replizieren können.

Klarerweise benötigt Solana einen unabhängigen Ansatz, um die Merkmale seiner monolithischen Architektur nicht zu gefährden. Aus diesem Grund hat Lollipop die Lollipop Network Extensions entwickelt, die das Solana-Ökosystem maßgeblich umgestalten werden.

4. Was braucht Solana? - Modulare Unterstützung für Off-Chain-Laufzeitumgebungen in einer monolithischen Architektur

4.1 Kernkonzept der Netzwerkerweiterungen

Die oben genannten Faktoren haben die Solana-Community veranlasst, die Notwendigkeit zu diskutieren, einige Rechenaufgaben an anderer Stelle durchzuführen. Skalierung ist kein neues Phänomen für Solana. Bereits 2022 wurden Token-Erweiterungen eingeführt, die neue Funktionen wie vertrauliche Überweisungen, Überweisungshooks und Metadatenzeiger bieten.

Daher ist es logisch, das Konzept der „Netzwerk-Erweiterungen (NE)“ einzuführen, um die Funktionalität von Solana zu verbessern und die Möglichkeiten von dApps zu erweitern. Neben der Verbesserung der Funktionen von Solana führt NE modulare Elemente in das Ökosystem ein – verschiedene Umgebungen innerhalb von NE können an spezifische Anforderungen angepasst und über mehrere dApps und Protokolle geteilt werden.

Basierend auf Erkenntnissen und Diskussionen innerhalb des Solana-Ökosystems haben wir mehrere grundlegende Prinzipien identifiziert, die die Architektur und Funktionalität von Netzwerkerweiterungen (NE) definieren sollten. Diese Prinzipien sollen eine nahtlose Integration in das Solana-Netzwerk gewährleisten und gleichzeitig seine Kernarchitekturvorteile erhalten:

  • Keine Fragmentierung der Liquidität
  • Keine Fragmentierung der Benutzerbasis
  • Interaktionserfahrung für Benutzer identisch mit direkter Solana-Nutzung
  • Vereinheitlichter Technologie-Stack
  • NE-Transaktionen werden direkt an Solana-Validatorknoten gesendet

Für NE dient Solana als echte Abwicklungsschicht, in der der Geldfluss stattfindet. NE fungiert als Ausführungsschicht, die eine Fragmentierung mit der Hauptkette vermeidet und direkt mit Konten und Programmen auf dieser Ebene interagiert.

Abbildung 5: Vereinfachtes Prozessdiagramm der Lollipop Network Extensions (NE)

Diese Eigenschaften unterscheiden Network Extension (NE) von anderen Erweiterungslösungen wie Rollups, Side Chains, Subnetzen, verschiedenen Varianten von L2 und Anwendungsketten. Im Vergleich zu ähnlichen Lösungen zielt Lollipop darauf ab, einen technischen Rahmen für Network Extension (NE) zu entwickeln, der es Entwicklern, Verbrauchern und Endbenutzern ermöglicht, nahtlos mit der Liquidität und Benutzerbasis von Solana auf Solana-Ebene zu interagieren.

4.2 Vergleichsanalyse

Lollipop ist derzeit die erste Lösung, die eine direkte Verbindung zum Solana-Hauptnetzwerk bietet, ohne eine Fragmentierung der Liquidität oder der Benutzer zu verursachen.

Die native Umgebung von Lollipop kann als Grundlage für neue Produkte dienen oder die Migration bestehender dApps unterstützen, ohne sich von Solanas Ökosystem oder Liquidität zu trennen. Für bestehende dApps verbessert dies Geschwindigkeit, Stabilität und Funktionalität.

Abbildung 6: Vergleich bestehender Solana-Lösungen

Hauptunterschiede zu L2s, Subnetzen und Sidechains:

L2s: L2s Stapeltransaktionen und Senden von Nachweisen an L1 zur Validierung. Die Ausführung und Abwicklung erfolgen hauptsächlich innerhalb des Rollups, während L1 (z.B. Ethereum oder Solana) zur Nachweisprüfung verwendet wird. Im Gegensatz dazu senden Network Extensions (NE) Transaktionen direkt an Solana-Validatorknoten und Programme.

Sidechains: Sidechains haben keine direkte Verbindung zur Hauptkette. Während Sidechains Daten an die Hauptkette verankern können, ist die Kluft zwischen den Ökosystemen im Vergleich zu L1 und L2 deutlich größer. Im Wesentlichen fungieren Sidechains als völlig unabhängige Netzwerke.

Subnetze: Subnetze können unabhängige Ökosysteme innerhalb von Subchains schaffen, in denen Liquidität und Benutzer in separaten Räumen konzentriert sind.

Im Solana-Ökosystem sind die Projekte, die am meisten mit dem Konzept der Netzwerkerweiterungen verbunden sind, Getcode und Sonic SVM (basierend auf HyperGrid). Allerdings fungiert Getcode hauptsächlich als eine Schicht für die Übertragung von Fonds, ähnlich dem Lightning Network von Bitcoin, und unterstützt nicht die Bereitstellung komplexer Umgebungen. Sonic konzentriert sich hingegen mehr auf Spiele und fehlt der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, die von Lollipop vorgesehen sind, obwohl es in der Lage ist, Programme, die auf Solana bereitgestellt sind, mit einer Latenz von 10 Millisekunden auf seine Instanzen zu delegieren.

NE arbeitet direkt mit der Liquidität von Solana, um die Schaffung separater Ketten, Räume oder Communities zu vermeiden. Es bietet Infrastrukturlösungen für Solana und seine dApps und unterstützt gleichzeitig deren Betrieb. Dieses Konzept ist in gewisser Weise ähnlich den Ideen von Appchains und L2s. Viele dApps wechseln zu dedizierten Instanzen, um Leistung, Skalierbarkeit und Benutzererfahrung zu optimieren.

Es gibt zahlreiche L2-Lösungen: OP-Stack, Arbitrum Orbit, Polygon CDK, StarkEX, zkSync Era, Termina usw. Diese Toolkits haben den erfolgreichen Start vieler L2-Projekte ermöglicht und die Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit von Blockchain erheblich verbessert. Wie jedoch bereits erwähnt wurde, sind die aktuellen Schichtmodelle und fragmentierten Umgebungen mit der monolithischen Architektur von Solana nicht kompatibel.

4.3 Marktnachfrage

Die oben genannten Fälle und Erzählungen spiegeln einen breiteren Trend wider: Dezentrale Anwendungen (dApps) schaffen unabhängige Instanzen, um den Betrieb und die Funktionalität zu optimieren und den Benutzern bessere Dienste anzubieten. Diese Anwendungen umfassen verschiedene Bereiche wie DeFi, Gaming, Verifizierungs- und Identitätsprotokolle, Datenschutzprotokolle, institutionelle und Unternehmenslösungen und mehr. Die meisten dieser Umgebungen sind auf unterschiedlichen Rollup-Implementierungen aufgebaut.

Wie bereits erwähnt, zeigen Rollups einen "Vampire-Effekt" auf Basisketten. Lollipop zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem es Modularität in Solana einführt, ohne die monolithische Architektur zu beeinträchtigen.

Hier ist, warum Network Extensions (NE) eine Revolution für Solana darstellen:

  • Benutzerdefinierte Ausführungslogik: NE ermöglicht es Entwicklern, modifizierte SVM-Instanzen bereitzustellen, die auf spezifische Anforderungen zugeschnitten sind, wie z.B. einzigartige Governance-Regeln, Belohnungsstrukturen oder dezentrale Rechenumgebungen. Parameter wie Latenz, Blockzeit und Blockgröße können angepasst werden, um eine Echtzeitleistung zu ermöglichen und neue Anwendungsfälle zu erkunden.
  • Direkte Abrechnung: Während NE unabhängig agiert, werden alle Transaktionen direkt auf Solana abgewickelt, wodurch einheitliche Liquidität und Benutzerfluss ohne Fragmentierung oder Vampir-Effekte erhalten bleiben.
  • Wirtschaftliche Flexibilität: NE nutzt die Effizienz von Solana, um innovative Wirtschaftsmodelle einzuführen. Beispielsweise können dApps mit abonnementbasierten Modellen gasfreie Erlebnisse bieten.
  • Fragmentierungsfreie Flexibilität: Im Gegensatz zu L2s schafft NE keine isolierten Räume. Alles bleibt vereint und ähnelt in seiner Funktionalität Token-Erweiterungen.
  • Nahtlose UI/UX für Benutzer: Im Gegensatz zu Subnetzen oder L2/L3-Lösungen bietet NE ein überlegenes Benutzererlebnis. Benutzer interagieren direkt mit Solana, ohne Netzwerke zu wechseln, Cross-Chain-Technologien zu verwenden oder sich mit Adressproblemen zu befassen.
  • Niedrigere Programm-Deploying-Kosten: Das Bereitstellen eines Programms auf Solana kostet derzeit 1-3 SOL oder mehr, abhängig von der Größe. NE ermöglicht das Bereitstellen von mehrkomponentigen, komplexen Programmen in verschiedenen Umgebungen zu einem Bruchteil der Kosten.

NE kann auch Anwendungsfälle unterstützen, die auf automatisierten Verifikationssystemen (AVS) basieren, die auf Re-Staking-Protokollen basieren, wie dezentrale Orakel, Co-Prozessoren, verifizierbare Berechnungen, dezentrales Sortieren und schnelle Finalität.

Ein weiteres wichtiges Szenario für NE besteht darin, gasfreie Wirtschaftssysteme in Umgebungen zu schaffen, die EVMs Kontenabstraktion (Account Abstraction) ähneln. Dies ist besonders vorteilhaft für Protokolle, die hohe Transaktionsvolumina generieren, wie z. B. High-Frequency-Trading (HFT), Gaming, Rebalancing-Protokolle oder dynamische Pools mit konzentrierter Liquidität.

Lollipop stellt sich folgende Anwendungsfälle für NE vor:

  • Gaming: Stellen Sie sich ein gasfreies Spielerlebnis vor, bei dem Spieler eine nahtlose Interaktion genießen und Entwickler stabile Einnahmen durch Abonnementmodelle erzielen. Dies führt zu einem neuen Ansatz zur Entwicklung von Web3-Spielkomponenten, der es Benutzern ermöglicht, mit Brieftaschen oder Marktplätzen zu interagieren, ohne das Spiel zu verlassen.
  • DeFi: Erstellen Sie Hochfrequenzhandelsplattformen mit sitzungsbasierten Gebühren anstelle von Transaktions-Gasgebühren, um Transaktionen schneller und günstiger zu machen. Entwerfen Sie Off-Chain-Orderbücher und Clearing-Logik für eine höhere Skalierbarkeit und höhere Hebelwirkung.
  • KI-Modelle: Bereitstellen von rechenintensiven KI-Umgebungen unter Verwendung von GPUs mit direkter Transaktionabwicklung auf Solana. Anwendungen reichen von Sicherheitsbewertungen über Routing, Arbitrage und verschiedene auf Absicht basierende Modellimplementierungen.
  • Enterprise-Lösungen: Passen Sie Umgebungen für institutionelle und Unternehmenskunden mit strengen Management-, Compliance-, Verschlüsselungs- und Governance-Regeln an.
  • PayFi: Bewältigen Sie komplexe finanzielle Herausforderungen mit programmierbaren Umgebungen für Lieferkettenfinanzierung, grenzüberschreitende Zahlungen, Firmenkarten, die durch digitale Vermögenswerte unterstützt werden, Kreditmärkte usw.
  • Dezentralisierte Computertechnologie: Ermöglicht erweiterte dezentralisierte GPU- oder TEE-Computertechnologie für Kryptografie, Co-Prozessoren, KI-Modelle oder datenintensive Aufgaben.
  • Vertrauenswürdige Umgebungen: Bereitstellung von vertrauenswürdigen Umgebungen für Orakel, dezentrale Speicherung (DAS/DAC), Verifikationssysteme, dezentrale physische Infrastrukturnetzwerke (DePIN) und mehr.

Die Kernmission des Lollipop-Teams besteht darin, sicherzustellen, dass dApps und Protokolle innerhalb des Solana-Ökosystems benutzerdefinierte Umgebungen erstellen können und gleichzeitig eine direkte Konnektivität zu Solana aufrechterhalten wird. Im Wesentlichen, obwohl die Ausführung außerhalb der NE stattfindet, werden alle Aktionen auf Solana abgewickelt und abgeschlossen.

Gleichzeitig bleiben Benutzerbrieftaschen im Blockbereich von Solana verankert. Nach umfangreichen Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten hat das Lollipop-Team sein aktuelles NE-Design abgeschlossen und ebnet den Weg für Solanas nächste Innovationsstufe.

5. Technische Erklärung von Lollipop

Lollipop ermöglicht es Projekten, den Solana-Client in Off-Chain-Ausführungsumgebungen zu modifizieren und die Ausführungsergebnisse nahtlos an das Solana-Mainnetz zu übertragen, ohne separate Chains erstellen zu müssen. Solana selbst verfügt nicht über einen globalen Zustandsbaum, der für die sichere Abwicklung von Off-Chain-Ausführungsergebnissen entscheidend ist. Lollipop behebt dieses Problem, indem es Sparse Merkle Trees (SMT) in seiner Netzwerkerweiterung einführt, um die Ausführungsergebnisse zu verschlüsseln und zu überprüfen.

Wichtige technische Merkmale:

  • Off-Chain Execution Environment: Lollipop ermöglicht es dApps, komplexe Logik off-chain zu verarbeiten, während sichergestellt wird, dass die Ergebnisse jeder Operation mithilfe von Sparse Merkle Trees kryptografisch verifiziert werden können, um Sicherheit und Integrität zu gewährleisten.
  • Sparse Merkle Trees (SMT): SMT ist eine spezielle Art von Merkle-Baum, der verwendet wird, um die Existenz von Daten zu überprüfen, ohne alle Daten zu speichern. Es ermöglicht Lollipop, off-Chain-Ausführungsergebnisse effizient und sicher zu validieren, um sicherzustellen, dass diese Ergebnisse zuverlässig im Solana-Mainnet abgewickelt werden.
  • Nahtlose Verbindung mit dem Solana Mainnet: Die Netzwerkerweiterung von Lollipop verbindet sich direkt mit dem Solana Mainnet und vermeidet die Fragmentierungsprobleme von traditionellen L2- oder Sharded-Chains und stellt eine vereinheitlichte Liquidität und Benutzerbasis sicher.

Vorteile dieser Technologie:

  • Keine Notwendigkeit, unabhängige Chains zu erstellen: Projekte müssen keine zusätzlichen Chains oder Ökosysteme mehr erstellen. Stattdessen können sie den Solana-Client modifizieren und durch Lollipop eine Off-Chain-Execution erreichen. Dies reduziert sowohl die Entwicklungs- als auch die Betriebskosten und gewährleistet eine enge Integration mit dem Solana-Mainnet.
  • Dezentralisiert und sicher: Die Verwendung von Sparse Merkle Trees zur kryptografischen Verifizierung stellt sicher, dass die Ergebnisse der Off-Chain-Execution manipulationssicher und konsistent bleiben.
  • Kompatibel mit Solana dApps: Lollipop verbessert die Skalierbarkeit von Solanas dezentralen Anwendungen und vermeidet dabei Leistungs- und Sicherheitsprobleme, die mit Off-Chain-Umgebungen verbunden sind. Dadurch ist es eine ideale Wahl für Solana dApps.

Lollipop bietet Solana eine innovative Lösung zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Betriebseffizienz, ohne Fragmentierung einzuführen und ist somit ein unverzichtbarer Bestandteil des zukünftigen Solana-Ökosystems.

Abbildung 7: Lollipop-Diagramm

Die Architektur von Lollipop besteht aus mehreren Hauptkomponenten:

  1. Network Extensions Layer (NE Layer)
  2. Programme auf Solana Layer (Solana Layer)
  3. Polkadot Cloud Layer

Lollipop basiert direkt auf Solana und nutzt dessen parallele Ausführungsfähigkeiten und einzigartige Transaktionsdatenstruktur. Die parallele Verarbeitungsleistung der Solana Virtual Machine (SVM) hängt von dem Solana-Client selbst ab. Durch die Modifizierung des Solana-Clients maximiert Lollipop die Leistungsvorteile, die in der Architektur von Solana angelegt sind.

Diese Architektur ermöglicht es dezentralen Anwendungen (dApps), nahtlos von Solana's L1 auf Lollipop's NES zu migrieren, ohne ihren Programmcode zu ändern. Darüber hinaus können Entwickler weiterhin die gleichen Tools und Technologiestapel wie Solana verwenden, während sie weniger Ressourcen verbrauchen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die parallele Ausführung von SVM auf der einzigartigen Transaktionsdatenstruktur von Solana basiert. Bei jeder Transaktion gibt der Initiator die Kontoinformationen an, die er lesen oder schreiben möchte. Dies ermöglicht es SVM, eine Charge von Transaktionen effizient parallel zu verarbeiten, basierend auf den deklarierten Kontoinformationen, während sichergestellt wird, dass parallele Transaktionen nicht gleichzeitig auf dasselbe Konto lesen und schreiben. Das einfache Portieren von SVM auf andere Ausführungs-Frameworks bringt nicht den Vorteil der parallelen Verarbeitung.

Lollipop zielt darauf ab, ein vertrauenswürdiger Supercomputer für Netzwerk-Erweiterungen zu werden und bietet zugriffsbeschränkte und zugriffsfreie Umgebungen, Mehrkernausführung, globale Konsistenz, Anpassungsfähigkeit und Kosteneffizienz. Lollipop bietet eine vollständige Infrastruktur für NE-Bereitstellungen, einschließlich gemeinsamer Sequenzer, Validatoren und zustandsloser validierter Verträge.

Durch die Nutzung von Polkadot Cloud kann Lollipop auch als Data Availability (DA) Layer fungieren. Jeder Vertrag arbeitet auf dedizierten Kernen und unterstützt parallele und synchronisierte Ausführung über Validatoren, Sequenzer und DA, um eine hohe Verarbeitungseffizienz zu gewährleisten.

Abbildung 8: Lollipop-Architekturdiagramm

6. Fazit

Lollipop's Network Extensions (NE) stellen einen bedeutenden Fortschritt bei der Verbesserung der Funktionalität von dApps und Protokollen im Solana-Ökosystem dar. Durch die Einführung eines neuen Entwicklungsparadigmas für dApps und Protokolle im Solana-Ökosystem gewährleistet Lollipop eine nahtlose Integration mit Solanas Hauptnetz, während eine monolithische Architektur beibehalten und eine Kettenfragmentierung vermieden wird. Im Gegensatz zu traditionellen Layer-2-Lösungen, die oft isolierte Umgebungen schaffen und zu einer Fragmentierung der Liquidität führen, stellt Lollipop sicher, dass Liquidität und Benutzerbasis über beide Ebenen hinweg vereint bleiben, durch seine direkte Verbindung mit Solana.

Lollipop's Netzwerk-Erweiterungen (NE) bieten Entwicklern ein universelles Framework, um maßgeschneiderte Laufzeitumgebungen für spezifische Anwendungsfälle zu erstellen. Insbesondere können NE geschwindigkeitsoptimierte SVM-Instanzen bereitstellen, um effizientere Operationen für permanente dezentrale Börsen (Perp DEX) zu ermöglichen. Sie können auch die Benutzeroberfläche und Benutzererfahrung für dezentrale Anwendungen (dApps) im Solana-Ökosystem reduzieren, indem sie Absichten und Kontoabstraktion einführen. Diese Fähigkeit könnte das Wachstum von Web3-Spielen auf Solana vorantreiben.

Die Konfigurationsunabhängigkeit der NE-Instanzen von Solana ebnet weiter den Weg für Unternehmensprodukte, institutionelle Lösungen, PayFi-Anwendungen und sogar Nischennutzungen wie Versicherungsprodukte.

Letztendlich bietet das Design von Lollipop eine zukunftsweisende Lösung für die Skalierbarkeit von dApps auf Solana und legt damit den Grundstein für eine neue Ära von hochleistungsfähigen Blockchain-Umgebungen. Mit dem weiteren Wachstum des Solana-Ökosystems positioniert sich die einzigartige Architektur von Lollipop als treibende Kraft zukünftiger Innovationen und stattet Entwickler mit den erforderlichen Tools aus, um sichere, effiziente und nachhaltige Anwendungen zu erstellen.

Lollipop-Links:

Twitter: x.com/LollipopHQ

Blog: medium.com/@LollipopBuilders

Website:https://www.lollipop.builders/

Litepaper:https://lollipop.builders/research

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Warum benötigt Solana Netzwerk-Erweiterungen anstelle von Layer 2-Lösungen?

Fortgeschrittene12/27/2024, 3:27:56 AM
Dieser Artikel untersucht, warum Solana Network Extensions (NE) anstelle traditioneller Layer 2 (L2) Lösungen übernehmen muss. Network Extensions bieten eine modulare, anpassbare Umgebung und vermeiden die Fragmentierung von Liquidität und Benutzerbasis innerhalb des Solana-Ökosystems, während sie eine direkte Verbindung zum Hauptnetz von Solana aufrechterhalten, um eine vereinheitlichte Liquidität und Benutzerbasis zu gewährleisten.

1. Hintergrund

Die rasante Entwicklung der Blockchain-Technologie hat Ethereum (EVM) und Solana (SVM) als zwei dominierende Design-Philosophien etabliert, die jeweils in ihrem eigenen Bereich führend sind. Historisch gesehen hat Ethereum aufgrund seiner einzigartigen Philosophie und Herangehensweise die Gesamtsumme der gesperrten Werte (TVL) in EVM-Ketten dominiert, während Solana unter den nicht-EVM-Ketten führend war. Allerdings hat Ethereum mit dem Wachstum der Aktivitäten und dem Aufkommen neuer Ketten begonnen, an schnellere EVM-Ketten Dominanz abzugeben und sich hin zu Layer 2 (L2)-Skalierungslösungen zu verschieben.

Im Gegensatz dazu hat die monolithische Architektur von Solana durch einzigartige technologische Innovationen und bedeutende Leistungsreserven eine solche Fragmentierung vermieden, wenn auch auf Kosten einer höheren Bandbreite und Geschwindigkeit. In der Zwischenzeit hat das Konzept der Rollups dApps eine bedeutende Möglichkeit eröffnet: die Schaffung anpassbarer Laufzeitumgebungen. Dies hat jedoch zu einem interessanten Phänomen geführt: L2s fragmentieren die Liquidität und die Benutzerbasis von Ethereum, und L2/L3-Anwendungsketten verschärfen diese Fragmentierung weiter. Solana hält an der Philosophie eines monolithischen Ökosystems fest, aber die Vorteile der Bereitstellung anpassbarer Umgebungen für verschiedene Anwendungsfälle können nicht ignoriert werden.

2. Der Katalysator für Netzwerk-Erweiterungen: Layer 2 - Ein Weg zur Fragmentierung

Von Plasma im Jahr 2017 über Optimistic und zk-rollups hat die Skalierungsreise von Ethereum gezeigt, dass die Skalierbarkeitsprobleme angegangen werden müssen. Es ist jedoch erwähnenswert, dass ein Teil des L2 TVL von Ethereum durch gebrücktes ETH unterstützt wird, das weiterhin auf L1 verbleibt.

Diese Skalierungslösungen haben auch ein erhebliches Risiko aufgedeckt – die Fragmentierung von Liquidität und Nutzern, die im Blockchain-Bereich allgemein als „Vampire-Effekt“ bezeichnet wird. Der signifikante Rückgang der Gebühreneinnahmen von Ethereum nach der Umsetzung von EIP-4844 dient als Beweis dafür. Analysten, darunter Justin Bons von Cyber Capital, haben darauf hingewiesen, dass das Gebührenwachstum von Ethereum von L2s überholt wird.

Abbildung 1: Dynamik des ETH-Angebots. Quelle: ultrasound.money

Dies zeigt, dass mit dem Verlassen von L1 durch die Benutzer die verbleibenden Gebühren auf L1 deutlich sinken, was zu einem Rückgang der Verbrennungsraten führt. Dies hätte von Anfang an offensichtlich sein sollen. Nun werden Nutzung und Einnahmen von L2s erfasst, die darauf abzielen, Miete zu verdienen! Diese Gier ist offensichtlich, weil nur ein kleiner Teil der Gebühren an L1 zurückfließt, während der Rest von kommerziellen Einrichtungen einbehalten wird. Gleichzeitig lobbyieren diese Einrichtungen, um den begrenzten Blockraum auf ETH L1 aufrechtzuerhalten. Unchained Pod veröffentlichte eine Grafik, die zeigt, dass Optimismus (OP) 300 $ für jeden bezahlten Dollar an Gebühren auf L1 verdient:

Abbildung 2: Gebühren, die von L2s für jeden auf L1 gezahlten $1 verdient werden. Quelle: GrowThePie

L2s zeigen einen "Vampir-Effekt" auf die Transaktionsaktivität und wirtschaftliche Attraktivität von L1. Die Transition zu Anwendungs-Chain (Appchains), die unabhängig von Ethereum sind, verschärft dieses Problem.

Diese Perspektive wird von Anatoly Yakovenko unterstützt, der Folgendes auf Twitter veröffentlichte:

"Wenn das Solana-Ökosystem die L1-Ausführungsoptimierung opfert, um alle Benutzertransaktionen zu unterstützen, indem es sich auf den allgemeinen L2-Stack 'arb/op' verlässt, wird dies einen parasitären Effekt auf das Mainnet von Solana haben. Das ist leicht zu verstehen. Wenn L2-Transaktionen mehr Priorität aus dem Basis-Layer übernehmen, anstatt neue hinzuzufügen, werden sie parasitär. Da das Mainnet seinen Durchsatz weiterhin maximieren wird, wird "L2" oder jede andere SVM Schwierigkeiten haben, über den Preis zu konkurrieren. Die Nutzungsgebühren sollten nicht höher ausfallen als die des Mainnets."

Kyle Samani, Managing Partner von Multicoin Capital, äußerte eine ähnliche Ansicht und schrieb:

"Alles, was auf L1 hätte passieren können, aber außerhalb von L1 passiert, ist per Definition parasitär. Aus diesem Grund bin ich nicht an EVM/SVM-Rollups interessiert. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen nicht von L1. Ich bezweifle sehr, dass diese Copy-Paste-L2s auf Solana erfolgreich sein werden, denn L1 ist bereits gut genug."

Vor diesem Hintergrund wird der Ansatz von Solana, eine monolithische Architektur und eine vereinheitlichte Ökosystem-Philosophie beizubehalten, äußerst attraktiv.

Aber wie kann ein Szenario wie die Ethereum L2 Fragmentierung vermieden werden? Lassen Sie uns tiefer eintauchen.

3. Solanas schneller Aufstieg und Kernvorteile

Im Vergleich zu traditionellen Blockchain-Systemen, die rund um die Ethereum Virtual Machine (EVM) konzipiert sind, zeigt Solana eine völlig neue Architektur.

Solana übernimmt den Proof-of-Stake (PoS) als Mechanismus zur Abwehr von Sybil-Angriffen und führt gleichzeitig eine ihrer Kerninnovationen ein - den Proof-of-History (PoH)-Algorithmus. PoH ist eine verifizierbare Verzögerungsfunktion (VDF), die zur Anordnung und Zeitstempelung von Transaktionen verwendet wird, die über das Netzwerk übertragen werden. Darüber hinaus zeichnet sich Solana durch die Verwendung von Hochleistungs-Hardware, das Gulf Stream-Protokoll (ein Transaktionsweiterleitungsprotokoll ohne Mempool), den Sealevel-Parallelverarbeitungs-Engine und ein einzigartiges Design aus, das sich von traditionellen Blockchain-Kontomodellen unterscheidet (ähnlich dem Dateisystem des Linux-Betriebssystems).

Solana folgt einer monolithischen Designphilosophie, die durch ihren einzigartigen Konsensmechanismus, technische Innovationen und laufende architektonische Optimierung eine deutlich höhere Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Durchsatz erreicht.

Solana profitiert auch von einer starken Entwicklergemeinschaft: Über 2.500 Entwickler nehmen aktiv an ihrem Ökosystem teil. Dies hat zu einem bemerkenswerten Wachstum von Solana geführt. Das gesamte Locked-In-Wert (TVL) von Solana stieg von 210 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 auf 7,73 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024, fast eine 35-fache Steigerung. Im Vergleich zu November 2022 verzeichnete das dezentrale Austausch (DEX) Handelsvolumen von Solana ein 200- bis 300-faches Wachstum im Jahresvergleich, und die täglich aktiven Benutzer (DAU) haben sich seit dem Sommer 2023 verfünffacht. Bis zum 14. November 2024 hatte das Transaktionsvolumen von Solana das von Ethereum um mehr als das Vierfache übertroffen. Auch die Anzahl der aktiven Brieftaschen stieg weiter an und erreichte am 22. Oktober 2024 mit 9,4 Millionen aktiven Benutzern ihren Höchststand.

Abbildung 3: Solana DEX Handelsvolumen und Trends bei aktiven Wallets. Quelle: Dune, Artemis

Als Ergebnis ist Solana ein leistungsfähiges Ökosystem mit einer großen und aktiven Benutzer- und Entwicklergemeinschaft, das ein exponentielles Wachstum seiner Benutzerbasis und Aktivitäten erlebt. Diese Wachstumskurve unterstreicht die Bedeutung von Solana als führende Non-EVM-Kette, insbesondere in ihrer dynamischen Expansion.

Abbildung 4: Vergleich des TVL in Non-EVM-Blockchains. Quelle: DefiLlama

Dezentrale Anwendungen (dApps) auf Solana verbessern die Funktionalität erheblich, indem sie die Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit verbessern. Solana entwickelt sich zu einem Super-System mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Einige Anwendungen, wie z.B. Zeta Market, planen jedoch, ihre Instanzen (L2) zu starten, um ähnliche Ziele zu erreichen.

Ein herausragender Fakt ist, dass die Solana Virtual Machine (SVM) in isolierten Umgebungen hervorragend funktioniert. Dies wird gut durch Anwendungen wie Pyth Net und Cube Exchange demonstriert, die SVM nutzen, um Anwendungsketten zu unterstützen – in der Solana-Ökosystem als Solana Powered Environments (SPEs) bezeichnet.

Obwohl es Szenarien gibt, in denen unabhängige 'anwendungsspezifische' SVM-Ketten verwendet werden, unterscheiden sich diese Ketten nicht wesentlich von Standard-Solana-Clients. Wir glauben, dass native Solana-Erweiterungen als Layer 2 (Vanilla Solana Forks) einen begrenzten Wert haben, da sie die Fragmentierungsprobleme von Ethereum replizieren können.

Klarerweise benötigt Solana einen unabhängigen Ansatz, um die Merkmale seiner monolithischen Architektur nicht zu gefährden. Aus diesem Grund hat Lollipop die Lollipop Network Extensions entwickelt, die das Solana-Ökosystem maßgeblich umgestalten werden.

4. Was braucht Solana? - Modulare Unterstützung für Off-Chain-Laufzeitumgebungen in einer monolithischen Architektur

4.1 Kernkonzept der Netzwerkerweiterungen

Die oben genannten Faktoren haben die Solana-Community veranlasst, die Notwendigkeit zu diskutieren, einige Rechenaufgaben an anderer Stelle durchzuführen. Skalierung ist kein neues Phänomen für Solana. Bereits 2022 wurden Token-Erweiterungen eingeführt, die neue Funktionen wie vertrauliche Überweisungen, Überweisungshooks und Metadatenzeiger bieten.

Daher ist es logisch, das Konzept der „Netzwerk-Erweiterungen (NE)“ einzuführen, um die Funktionalität von Solana zu verbessern und die Möglichkeiten von dApps zu erweitern. Neben der Verbesserung der Funktionen von Solana führt NE modulare Elemente in das Ökosystem ein – verschiedene Umgebungen innerhalb von NE können an spezifische Anforderungen angepasst und über mehrere dApps und Protokolle geteilt werden.

Basierend auf Erkenntnissen und Diskussionen innerhalb des Solana-Ökosystems haben wir mehrere grundlegende Prinzipien identifiziert, die die Architektur und Funktionalität von Netzwerkerweiterungen (NE) definieren sollten. Diese Prinzipien sollen eine nahtlose Integration in das Solana-Netzwerk gewährleisten und gleichzeitig seine Kernarchitekturvorteile erhalten:

  • Keine Fragmentierung der Liquidität
  • Keine Fragmentierung der Benutzerbasis
  • Interaktionserfahrung für Benutzer identisch mit direkter Solana-Nutzung
  • Vereinheitlichter Technologie-Stack
  • NE-Transaktionen werden direkt an Solana-Validatorknoten gesendet

Für NE dient Solana als echte Abwicklungsschicht, in der der Geldfluss stattfindet. NE fungiert als Ausführungsschicht, die eine Fragmentierung mit der Hauptkette vermeidet und direkt mit Konten und Programmen auf dieser Ebene interagiert.

Abbildung 5: Vereinfachtes Prozessdiagramm der Lollipop Network Extensions (NE)

Diese Eigenschaften unterscheiden Network Extension (NE) von anderen Erweiterungslösungen wie Rollups, Side Chains, Subnetzen, verschiedenen Varianten von L2 und Anwendungsketten. Im Vergleich zu ähnlichen Lösungen zielt Lollipop darauf ab, einen technischen Rahmen für Network Extension (NE) zu entwickeln, der es Entwicklern, Verbrauchern und Endbenutzern ermöglicht, nahtlos mit der Liquidität und Benutzerbasis von Solana auf Solana-Ebene zu interagieren.

4.2 Vergleichsanalyse

Lollipop ist derzeit die erste Lösung, die eine direkte Verbindung zum Solana-Hauptnetzwerk bietet, ohne eine Fragmentierung der Liquidität oder der Benutzer zu verursachen.

Die native Umgebung von Lollipop kann als Grundlage für neue Produkte dienen oder die Migration bestehender dApps unterstützen, ohne sich von Solanas Ökosystem oder Liquidität zu trennen. Für bestehende dApps verbessert dies Geschwindigkeit, Stabilität und Funktionalität.

Abbildung 6: Vergleich bestehender Solana-Lösungen

Hauptunterschiede zu L2s, Subnetzen und Sidechains:

L2s: L2s Stapeltransaktionen und Senden von Nachweisen an L1 zur Validierung. Die Ausführung und Abwicklung erfolgen hauptsächlich innerhalb des Rollups, während L1 (z.B. Ethereum oder Solana) zur Nachweisprüfung verwendet wird. Im Gegensatz dazu senden Network Extensions (NE) Transaktionen direkt an Solana-Validatorknoten und Programme.

Sidechains: Sidechains haben keine direkte Verbindung zur Hauptkette. Während Sidechains Daten an die Hauptkette verankern können, ist die Kluft zwischen den Ökosystemen im Vergleich zu L1 und L2 deutlich größer. Im Wesentlichen fungieren Sidechains als völlig unabhängige Netzwerke.

Subnetze: Subnetze können unabhängige Ökosysteme innerhalb von Subchains schaffen, in denen Liquidität und Benutzer in separaten Räumen konzentriert sind.

Im Solana-Ökosystem sind die Projekte, die am meisten mit dem Konzept der Netzwerkerweiterungen verbunden sind, Getcode und Sonic SVM (basierend auf HyperGrid). Allerdings fungiert Getcode hauptsächlich als eine Schicht für die Übertragung von Fonds, ähnlich dem Lightning Network von Bitcoin, und unterstützt nicht die Bereitstellung komplexer Umgebungen. Sonic konzentriert sich hingegen mehr auf Spiele und fehlt der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, die von Lollipop vorgesehen sind, obwohl es in der Lage ist, Programme, die auf Solana bereitgestellt sind, mit einer Latenz von 10 Millisekunden auf seine Instanzen zu delegieren.

NE arbeitet direkt mit der Liquidität von Solana, um die Schaffung separater Ketten, Räume oder Communities zu vermeiden. Es bietet Infrastrukturlösungen für Solana und seine dApps und unterstützt gleichzeitig deren Betrieb. Dieses Konzept ist in gewisser Weise ähnlich den Ideen von Appchains und L2s. Viele dApps wechseln zu dedizierten Instanzen, um Leistung, Skalierbarkeit und Benutzererfahrung zu optimieren.

Es gibt zahlreiche L2-Lösungen: OP-Stack, Arbitrum Orbit, Polygon CDK, StarkEX, zkSync Era, Termina usw. Diese Toolkits haben den erfolgreichen Start vieler L2-Projekte ermöglicht und die Skalierbarkeit und Benutzerfreundlichkeit von Blockchain erheblich verbessert. Wie jedoch bereits erwähnt wurde, sind die aktuellen Schichtmodelle und fragmentierten Umgebungen mit der monolithischen Architektur von Solana nicht kompatibel.

4.3 Marktnachfrage

Die oben genannten Fälle und Erzählungen spiegeln einen breiteren Trend wider: Dezentrale Anwendungen (dApps) schaffen unabhängige Instanzen, um den Betrieb und die Funktionalität zu optimieren und den Benutzern bessere Dienste anzubieten. Diese Anwendungen umfassen verschiedene Bereiche wie DeFi, Gaming, Verifizierungs- und Identitätsprotokolle, Datenschutzprotokolle, institutionelle und Unternehmenslösungen und mehr. Die meisten dieser Umgebungen sind auf unterschiedlichen Rollup-Implementierungen aufgebaut.

Wie bereits erwähnt, zeigen Rollups einen "Vampire-Effekt" auf Basisketten. Lollipop zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem es Modularität in Solana einführt, ohne die monolithische Architektur zu beeinträchtigen.

Hier ist, warum Network Extensions (NE) eine Revolution für Solana darstellen:

  • Benutzerdefinierte Ausführungslogik: NE ermöglicht es Entwicklern, modifizierte SVM-Instanzen bereitzustellen, die auf spezifische Anforderungen zugeschnitten sind, wie z.B. einzigartige Governance-Regeln, Belohnungsstrukturen oder dezentrale Rechenumgebungen. Parameter wie Latenz, Blockzeit und Blockgröße können angepasst werden, um eine Echtzeitleistung zu ermöglichen und neue Anwendungsfälle zu erkunden.
  • Direkte Abrechnung: Während NE unabhängig agiert, werden alle Transaktionen direkt auf Solana abgewickelt, wodurch einheitliche Liquidität und Benutzerfluss ohne Fragmentierung oder Vampir-Effekte erhalten bleiben.
  • Wirtschaftliche Flexibilität: NE nutzt die Effizienz von Solana, um innovative Wirtschaftsmodelle einzuführen. Beispielsweise können dApps mit abonnementbasierten Modellen gasfreie Erlebnisse bieten.
  • Fragmentierungsfreie Flexibilität: Im Gegensatz zu L2s schafft NE keine isolierten Räume. Alles bleibt vereint und ähnelt in seiner Funktionalität Token-Erweiterungen.
  • Nahtlose UI/UX für Benutzer: Im Gegensatz zu Subnetzen oder L2/L3-Lösungen bietet NE ein überlegenes Benutzererlebnis. Benutzer interagieren direkt mit Solana, ohne Netzwerke zu wechseln, Cross-Chain-Technologien zu verwenden oder sich mit Adressproblemen zu befassen.
  • Niedrigere Programm-Deploying-Kosten: Das Bereitstellen eines Programms auf Solana kostet derzeit 1-3 SOL oder mehr, abhängig von der Größe. NE ermöglicht das Bereitstellen von mehrkomponentigen, komplexen Programmen in verschiedenen Umgebungen zu einem Bruchteil der Kosten.

NE kann auch Anwendungsfälle unterstützen, die auf automatisierten Verifikationssystemen (AVS) basieren, die auf Re-Staking-Protokollen basieren, wie dezentrale Orakel, Co-Prozessoren, verifizierbare Berechnungen, dezentrales Sortieren und schnelle Finalität.

Ein weiteres wichtiges Szenario für NE besteht darin, gasfreie Wirtschaftssysteme in Umgebungen zu schaffen, die EVMs Kontenabstraktion (Account Abstraction) ähneln. Dies ist besonders vorteilhaft für Protokolle, die hohe Transaktionsvolumina generieren, wie z. B. High-Frequency-Trading (HFT), Gaming, Rebalancing-Protokolle oder dynamische Pools mit konzentrierter Liquidität.

Lollipop stellt sich folgende Anwendungsfälle für NE vor:

  • Gaming: Stellen Sie sich ein gasfreies Spielerlebnis vor, bei dem Spieler eine nahtlose Interaktion genießen und Entwickler stabile Einnahmen durch Abonnementmodelle erzielen. Dies führt zu einem neuen Ansatz zur Entwicklung von Web3-Spielkomponenten, der es Benutzern ermöglicht, mit Brieftaschen oder Marktplätzen zu interagieren, ohne das Spiel zu verlassen.
  • DeFi: Erstellen Sie Hochfrequenzhandelsplattformen mit sitzungsbasierten Gebühren anstelle von Transaktions-Gasgebühren, um Transaktionen schneller und günstiger zu machen. Entwerfen Sie Off-Chain-Orderbücher und Clearing-Logik für eine höhere Skalierbarkeit und höhere Hebelwirkung.
  • KI-Modelle: Bereitstellen von rechenintensiven KI-Umgebungen unter Verwendung von GPUs mit direkter Transaktionabwicklung auf Solana. Anwendungen reichen von Sicherheitsbewertungen über Routing, Arbitrage und verschiedene auf Absicht basierende Modellimplementierungen.
  • Enterprise-Lösungen: Passen Sie Umgebungen für institutionelle und Unternehmenskunden mit strengen Management-, Compliance-, Verschlüsselungs- und Governance-Regeln an.
  • PayFi: Bewältigen Sie komplexe finanzielle Herausforderungen mit programmierbaren Umgebungen für Lieferkettenfinanzierung, grenzüberschreitende Zahlungen, Firmenkarten, die durch digitale Vermögenswerte unterstützt werden, Kreditmärkte usw.
  • Dezentralisierte Computertechnologie: Ermöglicht erweiterte dezentralisierte GPU- oder TEE-Computertechnologie für Kryptografie, Co-Prozessoren, KI-Modelle oder datenintensive Aufgaben.
  • Vertrauenswürdige Umgebungen: Bereitstellung von vertrauenswürdigen Umgebungen für Orakel, dezentrale Speicherung (DAS/DAC), Verifikationssysteme, dezentrale physische Infrastrukturnetzwerke (DePIN) und mehr.

Die Kernmission des Lollipop-Teams besteht darin, sicherzustellen, dass dApps und Protokolle innerhalb des Solana-Ökosystems benutzerdefinierte Umgebungen erstellen können und gleichzeitig eine direkte Konnektivität zu Solana aufrechterhalten wird. Im Wesentlichen, obwohl die Ausführung außerhalb der NE stattfindet, werden alle Aktionen auf Solana abgewickelt und abgeschlossen.

Gleichzeitig bleiben Benutzerbrieftaschen im Blockbereich von Solana verankert. Nach umfangreichen Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten hat das Lollipop-Team sein aktuelles NE-Design abgeschlossen und ebnet den Weg für Solanas nächste Innovationsstufe.

5. Technische Erklärung von Lollipop

Lollipop ermöglicht es Projekten, den Solana-Client in Off-Chain-Ausführungsumgebungen zu modifizieren und die Ausführungsergebnisse nahtlos an das Solana-Mainnetz zu übertragen, ohne separate Chains erstellen zu müssen. Solana selbst verfügt nicht über einen globalen Zustandsbaum, der für die sichere Abwicklung von Off-Chain-Ausführungsergebnissen entscheidend ist. Lollipop behebt dieses Problem, indem es Sparse Merkle Trees (SMT) in seiner Netzwerkerweiterung einführt, um die Ausführungsergebnisse zu verschlüsseln und zu überprüfen.

Wichtige technische Merkmale:

  • Off-Chain Execution Environment: Lollipop ermöglicht es dApps, komplexe Logik off-chain zu verarbeiten, während sichergestellt wird, dass die Ergebnisse jeder Operation mithilfe von Sparse Merkle Trees kryptografisch verifiziert werden können, um Sicherheit und Integrität zu gewährleisten.
  • Sparse Merkle Trees (SMT): SMT ist eine spezielle Art von Merkle-Baum, der verwendet wird, um die Existenz von Daten zu überprüfen, ohne alle Daten zu speichern. Es ermöglicht Lollipop, off-Chain-Ausführungsergebnisse effizient und sicher zu validieren, um sicherzustellen, dass diese Ergebnisse zuverlässig im Solana-Mainnet abgewickelt werden.
  • Nahtlose Verbindung mit dem Solana Mainnet: Die Netzwerkerweiterung von Lollipop verbindet sich direkt mit dem Solana Mainnet und vermeidet die Fragmentierungsprobleme von traditionellen L2- oder Sharded-Chains und stellt eine vereinheitlichte Liquidität und Benutzerbasis sicher.

Vorteile dieser Technologie:

  • Keine Notwendigkeit, unabhängige Chains zu erstellen: Projekte müssen keine zusätzlichen Chains oder Ökosysteme mehr erstellen. Stattdessen können sie den Solana-Client modifizieren und durch Lollipop eine Off-Chain-Execution erreichen. Dies reduziert sowohl die Entwicklungs- als auch die Betriebskosten und gewährleistet eine enge Integration mit dem Solana-Mainnet.
  • Dezentralisiert und sicher: Die Verwendung von Sparse Merkle Trees zur kryptografischen Verifizierung stellt sicher, dass die Ergebnisse der Off-Chain-Execution manipulationssicher und konsistent bleiben.
  • Kompatibel mit Solana dApps: Lollipop verbessert die Skalierbarkeit von Solanas dezentralen Anwendungen und vermeidet dabei Leistungs- und Sicherheitsprobleme, die mit Off-Chain-Umgebungen verbunden sind. Dadurch ist es eine ideale Wahl für Solana dApps.

Lollipop bietet Solana eine innovative Lösung zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Betriebseffizienz, ohne Fragmentierung einzuführen und ist somit ein unverzichtbarer Bestandteil des zukünftigen Solana-Ökosystems.

Abbildung 7: Lollipop-Diagramm

Die Architektur von Lollipop besteht aus mehreren Hauptkomponenten:

  1. Network Extensions Layer (NE Layer)
  2. Programme auf Solana Layer (Solana Layer)
  3. Polkadot Cloud Layer

Lollipop basiert direkt auf Solana und nutzt dessen parallele Ausführungsfähigkeiten und einzigartige Transaktionsdatenstruktur. Die parallele Verarbeitungsleistung der Solana Virtual Machine (SVM) hängt von dem Solana-Client selbst ab. Durch die Modifizierung des Solana-Clients maximiert Lollipop die Leistungsvorteile, die in der Architektur von Solana angelegt sind.

Diese Architektur ermöglicht es dezentralen Anwendungen (dApps), nahtlos von Solana's L1 auf Lollipop's NES zu migrieren, ohne ihren Programmcode zu ändern. Darüber hinaus können Entwickler weiterhin die gleichen Tools und Technologiestapel wie Solana verwenden, während sie weniger Ressourcen verbrauchen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die parallele Ausführung von SVM auf der einzigartigen Transaktionsdatenstruktur von Solana basiert. Bei jeder Transaktion gibt der Initiator die Kontoinformationen an, die er lesen oder schreiben möchte. Dies ermöglicht es SVM, eine Charge von Transaktionen effizient parallel zu verarbeiten, basierend auf den deklarierten Kontoinformationen, während sichergestellt wird, dass parallele Transaktionen nicht gleichzeitig auf dasselbe Konto lesen und schreiben. Das einfache Portieren von SVM auf andere Ausführungs-Frameworks bringt nicht den Vorteil der parallelen Verarbeitung.

Lollipop zielt darauf ab, ein vertrauenswürdiger Supercomputer für Netzwerk-Erweiterungen zu werden und bietet zugriffsbeschränkte und zugriffsfreie Umgebungen, Mehrkernausführung, globale Konsistenz, Anpassungsfähigkeit und Kosteneffizienz. Lollipop bietet eine vollständige Infrastruktur für NE-Bereitstellungen, einschließlich gemeinsamer Sequenzer, Validatoren und zustandsloser validierter Verträge.

Durch die Nutzung von Polkadot Cloud kann Lollipop auch als Data Availability (DA) Layer fungieren. Jeder Vertrag arbeitet auf dedizierten Kernen und unterstützt parallele und synchronisierte Ausführung über Validatoren, Sequenzer und DA, um eine hohe Verarbeitungseffizienz zu gewährleisten.

Abbildung 8: Lollipop-Architekturdiagramm

6. Fazit

Lollipop's Network Extensions (NE) stellen einen bedeutenden Fortschritt bei der Verbesserung der Funktionalität von dApps und Protokollen im Solana-Ökosystem dar. Durch die Einführung eines neuen Entwicklungsparadigmas für dApps und Protokolle im Solana-Ökosystem gewährleistet Lollipop eine nahtlose Integration mit Solanas Hauptnetz, während eine monolithische Architektur beibehalten und eine Kettenfragmentierung vermieden wird. Im Gegensatz zu traditionellen Layer-2-Lösungen, die oft isolierte Umgebungen schaffen und zu einer Fragmentierung der Liquidität führen, stellt Lollipop sicher, dass Liquidität und Benutzerbasis über beide Ebenen hinweg vereint bleiben, durch seine direkte Verbindung mit Solana.

Lollipop's Netzwerk-Erweiterungen (NE) bieten Entwicklern ein universelles Framework, um maßgeschneiderte Laufzeitumgebungen für spezifische Anwendungsfälle zu erstellen. Insbesondere können NE geschwindigkeitsoptimierte SVM-Instanzen bereitstellen, um effizientere Operationen für permanente dezentrale Börsen (Perp DEX) zu ermöglichen. Sie können auch die Benutzeroberfläche und Benutzererfahrung für dezentrale Anwendungen (dApps) im Solana-Ökosystem reduzieren, indem sie Absichten und Kontoabstraktion einführen. Diese Fähigkeit könnte das Wachstum von Web3-Spielen auf Solana vorantreiben.

Die Konfigurationsunabhängigkeit der NE-Instanzen von Solana ebnet weiter den Weg für Unternehmensprodukte, institutionelle Lösungen, PayFi-Anwendungen und sogar Nischennutzungen wie Versicherungsprodukte.

Letztendlich bietet das Design von Lollipop eine zukunftsweisende Lösung für die Skalierbarkeit von dApps auf Solana und legt damit den Grundstein für eine neue Ära von hochleistungsfähigen Blockchain-Umgebungen. Mit dem weiteren Wachstum des Solana-Ökosystems positioniert sich die einzigartige Architektur von Lollipop als treibende Kraft zukünftiger Innovationen und stattet Entwickler mit den erforderlichen Tools aus, um sichere, effiziente und nachhaltige Anwendungen zu erstellen.

Lollipop-Links:

Twitter: x.com/LollipopHQ

Blog: medium.com/@LollipopBuilders

Website:https://www.lollipop.builders/

Litepaper:https://lollipop.builders/research

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