Was ist Optimismus?

Das Optimism-Protokoll ist ein Layer-2-Protokoll, das Ethereum-Benutzern dabei helfen soll, ihre Transaktionen im Ethereum-Netzwerk zu beschleunigen und weniger Gebühren zu zahlen. Um dies zu erreichen, basiert Optimism auf einer Technologie namens „Optimistic Rollups“. 

EHierbei handelt es sich um eine Rollup-Skalierbarkeitstechnologie, die eine große Anzahl von Ethereum-Operationen kapselt und sie zu einer einzigen Operation zusammenfasst, die dann in der Blockchain gespeichert wird. Auf diese Weise kann das Optimism-Protokoll Hunderte von Vorgängen auf einen einzigen reduzieren und so die Skalierbarkeit des Netzwerks erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit gewährleisten.

Optimism wurde im Juni 2019 vorgestellt und im Oktober desselben Jahres hätten sie ihr Testnetz bereits gestartet. Dennoch dauerte es bis Januar 2021, bis ein Alpha-Mainnet gestartet wurde, und schließlich im Dezember 2021, als Optimism weltweit mit voller Unterstützung für Ethereum und sein EVM eingeführt wurde.

Was sind optimistische Rollups und wie funktionieren sie?

Optimistische Rollups (ORs) sind eine ganz besondere Art von Blockchain-Operationen. Dadurch können Sie mithilfe fortschrittlicher Kryptografie Dutzende oder Hunderte von Vorgängen zu einem zusammenfassen. Auf diese Weise können wir die Verarbeitungskapazität der Blockchain erhöhen und gleichzeitig die Verifizierungskapazität der durchgeführten Vorgänge aufrechterhalten, indem wir einfach den Synthesevorgang verifizieren.

ORs ermöglichen diese Art von Aktionen nicht nur bei einfachen Transaktionen, sondern können auch bei komplexeren Vorgängen angewendet werden, die intelligente Verträge umfassen. Daher gilt Optimmistic Rollups als eine der größten und vielversprechendsten Skalierbarkeitstechnologien für Ethereum.

Um diesen Vorgang zu erreichen, hat Optismism ein Netzwerk spezieller Knoten erstellt, auf denen die Optimism Virtual Machine (OVM) ausgeführt wird, eine Ableitung der Ethereum Virtual Machine (EVM). Der Satz von OVM-Knotennetzwerken ermöglicht den Aufbau eines dezentralen Netzwerks von Knoten, die wie Layer 2 von Ethereum interagieren können. Dort können Entwickler Ethereum-DApps replizieren und sie zur Nutzung im Optimism-Netzwerk starten. Da Optimism und Ethereum auf Code- und Kryptoebene kompatibel sind, ist eine solche Migration nahezu transparent, was die Arbeit der Entwickler erleichtert und gleichzeitig den Zugriff für Benutzer erleichtert. Tatsächlich können Sie Optimism mit Ethereum-Wallets wie MetaMask verwenden, alles nur ein paar Klicks entfernt.

Optimistische Rollups, der technologische Schlüssel zum Optimismus

Nun hat der Name Optimistic Rollups seinen Ursprung in zwei Punkten:

Zunächst werden „Rollups“ verwendet, bei denen es sich um nichts anderes als Sätze gruppierter Transaktionen handelt, die in einem einzigen Vorgang synthetisiert und in der Hauptkette gespeichert werden. Wenn Optimism-Benutzer Vorgänge ausführen, werden diese Vorgänge von Knoten im Optimism-Netzwerk verarbeitet. 

Dieses Netzwerk basiert auf einem Proof of Stake (PoS)-Schema mit eigenen Konsensregeln und eigener Betriebsgeschwindigkeit. Alle diese Operationen werden von den Optimism-Knoten übernommen und durch die Validierung einer Reihe von ihnen generieren sie einen einzigartigen kryptografischen Beweis, der es ihnen ermöglicht, eine direkte Beziehung zwischen den Operationen des Optimism-Netzwerks und der Operation herzustellen, die an das Ethereum-Netzwerk gesendet wird, wo sie ausgeführt wird kann wie jede andere Ethereum-Operation überprüft und berechnet werden.

Zweitens wird es als „optimistisch“ bezeichnet, da die Lösung immer das optimale Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Geschwindigkeit anstrebt. Dies ist möglich, weil Optimism-Knoten nur die minimal notwendigen Informationen ohne Beweise veröffentlichen, vorausgesetzt, dass sie ohne Betrug arbeiten und nur im Betrugsfall Beweise liefern.

Andererseits werden, wie bei den meisten Ethereum Layer2-Lösungen, über Optimism getätigte Gelder in einem Smart Contract auf Ethereum gespeichert, wo Benutzer Gelder einzahlen, Optimism-Knoten registriert werden und Betrugstests durchgeführt werden. Der übliche Prozess, mit dem Sie mit dieser Art von Lösungen interagieren können, ist der folgende:

1. Ein Benutzer sendet eine Off-Chain-Transaktion zur Bereitstellung intelligenter Verträge an einen Optimism-Knoten.
2. Der Knoten stellt die Transaktion lokal bereit, die den neuen Smart Contract erstellt.
3. Die neue Zustandswurzel (auch als Merkle-Wurzel bezeichnet) wird berechnet.
4. Der Optimism-Knoten erstellt eine Ethereum-Transaktion, die die neue Statuswurzel enthält, und schließt den Vorgang ab.

Vor- und Nachteile des Optimismus

Die Hauptvorteile dieser Technologie sind:

1. Es bietet enorme Flexibilität im Pervasive Computing (Turing-Complete/EVM-kompatibel).
2. Es ermöglicht Ihnen, die Skalierbarkeit drastisch zu erhöhen, ohne dass Sie Hard Forks für Ethereum durchführen müssen. (Optimismus kann theoretisch etwa 2000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten.)
3. Alle Daten sind in der Kette verfügbar (keine Notwendigkeit, Datenanbietern außerhalb der Kette zu vertrauen).
4. Optimismus ist resistent gegen Umstrukturierungen und die daraus resultierenden Angriffe. Beispielsweise müsste eine Ethereum-Reorganisation mehr als 50 Blöcke umfassen, damit das Netzwerk betroffen ist und sich neu organisieren muss. Dadurch wird sichergestellt, dass das Optimism-Netzwerk jederzeit ein Ethereum-ähnliches Sicherheitsniveau einhält.

Zu den Hauptnachteilen zählen:

1. Begrenzte Leistung im Vergleich zu einigen anderen Layer2-Lösungen (Plasma, ZK Rollups usw.).
2. Es treten einige zusätzliche Sicherheitsprobleme auf (siehe unten).
3. Innerhalb des Optimism-Netzwerks ist es recht einfach, irgendeine Art von Zensur anzuwenden, die zwar erkennbar ist, aber immer noch gegen die Umsetzung spricht.

Token-Übergabe zwischen Ethereum und Optimism

Optimism ist so konzipiert, dass Benutzer beliebige Nachrichten zwischen Optimism und Ethereum-Smart Contracts senden können. Dadurch ist es möglich, Vermögenswerte, einschließlich ERC-20-, ERC-721- und ERC-1155-Token, ohne Komplikationen zwischen den beiden Netzwerken zu übertragen. Der genaue Mechanismus, über den diese Kommunikation erfolgt, hängt von der Richtung ab, in die die Nachrichten gesendet werden.

Optimism nutzt diese Funktionalität in der Standardbrücke, um Benutzern die Einzahlung von Vermögenswerten von Ethereum in Optimism zu ermöglichen und auch die Auszahlung von Vermögenswerten von Optimism zurück an Ethereum zu ermöglichen. Einzelheiten zur internen Funktionsweise der Standardbrücke finden Sie in der Entwicklerdokumentation und in den Beispielen.

Um Nachrichten von Ethereum an Optimism zu senden, müssen Benutzer lediglich den Vertrag auf Ethereum aktivieren, um einen neuen Block auf Optimism zu erstellen. Vom Benutzer erstellte Blöcke können Transaktionen enthalten, die scheinbar von der Adresse stammen, die den Block generiert hat. Es ist ihrerseits nicht möglich, dass Verträge auf Optimism problemlos Transaktionen auf Ethereum generieren, so wie Ethereum-Verträge Transaktionen auf Optimism generieren können. 

Daher ist der Prozess des Sendens von Daten von Optimism an Ethereum etwas komplizierter. Anstatt automatisch authentifizierte Transaktionen zu generieren, sollten wir in der Lage sein, nachweisbare Aussagen über den Optimismus-Zustand von Verträgen auf Ethereum zu machen.

Um beweisbare Aussagen über den Zustand des Netzwerks treffen zu können, bedarf es einer kryptografischen Verpflichtung. Der Optimism-Status wird nach jedem Block aktualisiert, sodass sich dieser Commit auch nach jedem Block ändert. Zusagen werden regelmäßig (zweimal pro Stunde) zu einem Smart Contract innerhalb des Ethereum-Netzwerks veröffentlicht.

Benutzer können diese Commits verwenden, um Merkle-Tree-Tests zum Zustand des Optimismus zu generieren. Diese Beweise können durch Smart Contracts auf Ethereum überprüft werden. Optimism unterhält einen praktischen kettenübergreifenden Kommunikationsvertrag, der es ermöglicht, diese Tests im Namen anderer Verträge zu überprüfen. Auf diese Weise bleibt die Kommunikation zwischen beiden Netzwerken erhalten.

Optimismus, ein offenes Feld für DeFi

Die Fähigkeit von Optimism, jeden in Ethereum entworfenen Smart Contract in seinem eigenen Netzwerk auszuführen, macht es zu einem beispiellosen Entwicklungsraum für Web3 und DeFi. Tatsächlich verfügt Optimism über eines der größten DeFi-Ökosysteme.

Von DeFi-Anwendungen wie Synthetix, Lyra, Perpetual, Uniswap, 1inch, AAVE, Curve Finance, DeFi Saver, Instadapp, Matcha, Tornado Cash bis hin zu NFTs-Ökosystemen und Cross-Chain-Brücken. Der Grund für diese Erweiterung ist die Betriebsgeschwindigkeit, die sehr niedrigen Betriebskosten und die Einfachheit der Implementierung von DApps in diesem Netzwerk.

Optimismus nutzen

Optimismus zu verwenden ist ganz einfach. Wenn Sie bereits eine Wallet wie MetaMask installiert haben, ist das Hinzufügen von Unterstützung für die Verwendung von Optimism ziemlich einfach. Fügen Sie einfach diese Parameter zur Brieftasche hinzu:

1. Netzwerkname: Optimismus
2. Netzwerk-URL: https://mainnet.optimism.io
3. String-ID: 10
4. Währungssymbol: ETH
5. Block-Explorer-URL: https://optimistic.etherscan.io

Und wenn Sie es einfacher machen möchten, können Sie Chainlist verwenden, um das Netzwerk mit ein paar Klicks zu Ihrer MetaMask hinzuzufügen:

In jedem Fall müssen Sie nach dem Hinzufügen des Netzwerks nur noch zu einer beliebigen DApp wechseln, die Optimism verwendet, und können diese ohne größere Probleme verwenden. Im folgenden Screenshot können Sie beispielsweise sehen, wie wir Uniswap innerhalb des Optimism-Netzwerks verwenden.

Denken Sie auf jeden Fall daran, dass Sie für die Nutzung von Optimism eine Gutschrift zu Ihren Gunsten innerhalb des Optimism-Netzwerks hinzufügen müssen, was Sie über die Brücke tun können. Der Vorgang ist recht einfach: Sie müssen lediglich über ein Guthaben in Ihrem Wallet verfügen (über das Ethereum-Netzwerk) und das gewünschte Token-Guthaben hinzufügen, damit Sie es im Netzwerk verwenden können.