Polkadot

Interoperabilität und Skalierbarkeit

• Polkadot wurde u. a. von Gavin Wood initiiert, dem Mitgründer und ehemaligen CTO von Ethereum. Unterstützt wird das Projekt von der Web3 Foundation.
• Polkadot ist ein Protokoll, das einzelne Blockchains (Parachains), die für spezifische Anwendungen geschaffen wurden, in einem Netzwerk vereint.
• Zwischen den verschiedenen Parachains können Daten, Informationen und Token ausgetauscht und verarbeitet werden.
• Durch die Interoperabilität einzelner Blockchains, die für spezifische Anwendungen z.B. im Bereich Logistik, Finanzen etc. geschaffen wurden, eröffnet Polkadot den Weg für neue Innovationen.
• Herzstück ist die Relay Chain, an die die einzelnen Parachains andocken, die die Netzwerksicherheit, den Konsensus und die Interoperabilität sicherstellt.
• Über Bridges können die Parachains mit externen Netzwerken z.B. Bitcoin interagieren.

Alleinstellungsmerkmale von Polkadot

• Multichain-Modell
• Interoperabilität zwischen Chains, privat wie öffentlich
• Next-Generation Blockchain
• Transaktionen lassen über verschiedene Chains hinweg parallel durchführen
• Updates ohne Hard Fork möglich

Polkadot: Technische Besonderheiten

• Nutzung der Substrate-Technologie, eines Rahmenwerks zum Aufbau von Blockchains
• Nutzung von Wasm, das u. A. von Google und Microsoft mitentwickelt wird
• Libp2p für die Identifizierung von und Kommunikation zwischen Blockchains
• Variation von Delegated Proof of Stake: Nominated Proof of Stake
• eigene Vertragssprache Pact geplant

Historie, Entwicklung und aktueller Stand

Polkadot entstand im Jahr 2016 nach einer Idee von Dr. Gavin Wood, einem Mitbegründer und CTO von Ethereum und wird von der Web3 Foundation entwickelt Es verbindet separat und isoliert arbeitende Blockchains unter einem Schirm und ermöglicht ihnen, in einer sicheren Umgebung miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Die Interoperabilität wird durch den speziellen Aufbau mit der Relay Chain, Parachains und Bridges gewährleistet. Die Relay Chain ist das Herzstück des Netzwerks, die alle Transaktionen überwacht. Sie ist für die Netzwerksicherheit, den Konsensus und die Interoperabilität verantwortlich. Parachains sind individuell entwickelte Blockchains, die eigene Token für ihre Funktionalität verwenden können. Sie docken unter Einhaltung bestimmter Standards parallel an die Relay Chain an und bezahlen für jede einzelne oder eine dauerhafte Verbindung mit der Relay Chain. Über Bridges können Kommunikationsverbindungen zu externen Blockchains wie Bitcoin oder Ethereum hergestellt werden.

Die Kommunikation erfolgt über den Konsensusmechanismus Nominated Proof of Stake in Verbindung mit dem GRANDPA-Algorithmus (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement), der Transaktionen finalisiert. Sobald mehr als zwei Drittel der Validatoren eine Chain bestätigen, die einen bestimmten Block enthält, werden alle Blöcke, die zu diesem bestimmten führen, auf einmal finalisiert. Mit diesem Aufbau können bis zu 1000 Transaktionen pro Sekunde abgewickelt werden. Das Ziel von Gavin Wood ist eine Steigerung bis zu einer Million Transaktionen pro Sekunde.

Es gibt vier Konsensusrollen. Die Validatoren sichern die Relay Chain durch DOT-Staking. Die Nominatoren tragen ebenfalls zur Netzwerkabsicherung bei, indem sie ihre Token an Validatoren zum Staking übertragen. Die Collators überwachen die Transaktionen auf den einzelnen Parachains und nehmen für die Validatoren Prüfungen vor. Die Fisherman überwachen das gesamte Netzwerk und melden Aktionen, die dem Netzwerk Schaden zufügen können, an die Validatoren.
Netzwerk-Upgrades sind ohne hardforks mittels Polkadots transparentem On-Chain-Governance-System möglich. Die im Netzwerk laufenden Projekte bleiben agil und können mit der aktuellen Technologieentwicklung Schritt halten. Die mit viel Zeitaufwand und Risiken verbundenen hardforks, die für viele Unternehmen eine Eintrittsbarriere in die Blockchain-Welt darstellen, werden damit umgangen.

In Polkadots Testnet Rococo laufen bereits Parachains. Im Sommer 2021 soll KUSAMA, eine experimentelle Version von Polkadot, an den Start gehen. Sie dient Parachain-Entwicklern, Ideen in einer realen Entwicklungsumgebung zu testen, bevor sie auf Polkadot umgesetzt werden. Das Hauptnetz von Polkadot soll Ende 2021 an den Start gehen.

Polkadot Kritik

Die Vision des Internet of Blockchain verfolgen viele Projekte. Auch wenn Polkadot in seiner Entwicklung weit vorangeschritten ist, hat sich das Projekt noch nicht in der Praxis bewährt. Mit Ethereum und Cardano tritt Polkadot zudem gegen zwei starke Konkurrenten an.

Kritiker sehen im Konsensusmechanismus Nominated Proof of Stake die Gefahr, dass sich Stakeholder konzentrieren und dadurch das Netz bestimmen könnten. Die Diskussion über die Vor- und Nachteile des Proof of Stake ist nicht abschließend geklärt und auch in der Praxis noch nicht entschieden.

Der Token ist inflationär. Es gibt keine Maximalanzahl von DOT. Im ersten Jahr soll die Inflation 10% betragen und sich langfristig verringern. Ob sich die der Verringerung zugrundeliegende Funktion in der Praxis bewährt und wie sich die Inflation auf den Preis auswirkt, bleibt abzuwarten.

Da Polkadot noch ein junges Unternehmen ist, das hohe Erwartungen weckt, ist der Preis des Tokens sehr volatil. Das erschwert die Anwendung im Unternehmensalltag, da Preise auf dieser Basis nicht verlässlich kalkulierbar sind.

Polkadot Prognose

Polkadot möchte mit seinem Netz der Netze das dezentrale Web 3.0 aufbauen. Jeder Nutzer soll die Kontrolle über seine Daten und seine Identität in einer vertrauenswürdigen Umgebung ohne Intermediäre behalten.

Das Potenzial der Polkadot-Architektur wurde bereits von über 300 Netzwerkpartnern erkannt, die ihre Projekte auf Poikadot aufbauen, darunter etliche DeFi-Lösungen (z.B. Clover Finance, Acala u.a.).

Die modulbasierte Entwicklungsumgebung Substrate ermöglicht die Entwicklung dezentraler Applikationen ohne spezifische Programmierkenntnisse. Die Anwendungen laufen in einer sicheren, sehr schnellen Umgebung, die andere Projekte, z.B. Ethereum noch nicht ermöglichen können. Die Blockzeit von Polkadot beträgt lediglich 6 Sekunden. Die meisten Transaktionen können in weniger als einer Minute final bestätigt werden. Das sind ideale Voraussetzungen, insbesondere für DeFi-Anwendungen. Die Hemmschwelle für die Nutzung von Polkadot wird dadurch erheblich herabgesetzt. Das lässt vermuten, dass die Anzahl der Polkadot-Projekte im DeFi-Bereich stetig zunehmen wird.

Die Entwicklung von Polkadot wird darüber hinaus durch den Community-Effekt getragen. Je mehr Projekte in diesem Netzwerk interagieren, um so wichtiger wird die Integration für jedes neue Projekt, um an der Technologieentwicklung und am Netzwerkeffekt zu partizipieren.

Nutzen des Tokens

Während des ICO im Oktober 2017 wurden 50% der zur Verfügung stehenden 10 Millionen Token im Rahmen einer Auktion verkauft und brachten Polkadot 145 Millionen USD ein. 30% der Token wurden von der Web3 Foundation gehalten. Die restlichen 20% standen für Pre-Launch-Rewards zur Verfügung. 

Im August 2020 entschied sich die Polkadot Community durch eine Redenomination die Tokenanzahl von ursprünglich 10 Millionen um den Faktor 100 auf 1 Milliarde zu erhöhen. Damit sollte die Verwendung vieler Dezimalstellen vermieden und die Berechnung erleichtert werden. Auf die Verteilung der Token hatte dies jedoch keinen Einfluss. 

Seit der Redenomination wird (nur noch) der (neue) DOT-Token unter dem Kürzel DOT an den Kryptobörsen gehandelt. 

Von der 1 Milliarde existierender Token befinden sich knapp 945 Millionen im Umlauf.