Smart contracts in a DAG ledger : Blockchain 5.0

Abstract

Um Kryptowährungen enstand in den letzten Jahren ein enormer Hype. Das kann unter anderem auch an den zahlreichen Lehrveranstaltungen unserer Universität beobachtet werden, die innerhalb kurzer Zeit aufgekommen sind. Im Zuge dieser Hype-Phase entsprang eine schier unübersichtliche Anzahl an Projekten im Kryptowährungs-Umfeld, und jede einzelne davon mit scheinbar vielversprechenderen Funktionalitäten als die zuvorgekommenden. Wir wollen mit dieser Arbeit zumindest wieder ein wenig Ordnung in diesen Bereich bringen. Dafür vergleichen wir die wichtigsten Plattformen auf einer technischen Ebene, und analysieren welche der Versprechungen sie wirklich halten können. Unsere Erfahrung zeigt, dass derzeit besonders Plattformen mit Unterstützung für “Smart Contracts” besonders beliebt sind. Das ist auch nicht wirklich verwunderlich, da diese neue Möglichkeiten zu Interaktionen innerhalb der Blockchains bieten. Ein weiterer Trend in der Blockchain-Forschung beschäftigt sich mit der Frage nach nachhaltigen Lösungen, um die bestehenden Probleme der Skalierung von Blockchains, die mit anderen Technologien verglichen nur einen äußerst geringen Durchsatz an Transaktionen schaffen, in den Griff zu bekommen. Dazu werden wir in dieser Arbeit einige Vorschläge besprechen. Einer davon stellt sogar die Struktur von Blockchains an sich in Frage. Diese stelle einen Engpass dar und daher sollte statt einer Kette (Chain) besser ein gerichteter Graphen ohne Zyklus (Directed acyclic graph, DAG) verwendet werden. Dieser hat zwar bessere Eigenschaften in Bezug auf die Skalierbarkeit, hat stattdessen aber den Nachteil, dass “Smart Contracts” auf solchen Strukturen nur schwer zu implementieren sind.In dieser Arbeit versuchen wir dennoch beide dieser Ansätze “Blockchain 2.0”, also “Smart Contracts” und “Blockchain 3.0”, wie Kryptowährungen basierend auf einer DAG-Struktur manchmal genannt werden unter einen Hut zu bringen. Solch eine Verbindung könnte man dann als “Blockchain 5.0” bezeichnen.