Lektion 3

Technische Architektur von Axelar*

Dieses Modul untersuchte, wie die technische Infrastruktur von Axelar sichere und effiziente Kommunikation zwischen Blockchains ermöglicht. Wir haben das DeleGated Proof-of-Stake (DPoS) System untersucht, das die Auswahl von Validierern und die Signierung von Nachrichten steuert, das Sicherheitsmodell des Netzwerks und die Protokolle, die verschiedene Blockchains verbinden. Sie haben gelernt, wie Axelar Validierer mithilfe von Schwellenkrüptografie koordiniert, wie es Dezentralisierung und Fehlertoleranz aufrechterhält und wie Entwickler seine Gateway- und Übertragungsprotokolle nutzen, um Multi-Chain-Anwendungen zu erstellen.

Delegierter Proof-of-Stake auf Axelar

Axelar verwendet einen Delegierten Proof-of-Stake (DPoS) Konsensmechanismus, der es Tokeninhabern ermöglicht, ihre Staking-Power an Validatoren zu delegieren, die das Netzwerk sichern und Transaktionen verarbeiten. Dieser Ansatz kombiniert Dezentralisierung mit effizienter Leistung.

Im DPoS-System von Axelar verwalten Validatoren gemeinsam kryptografische Schlüssel mithilfe von Schwellenwert-Schlüsselgenerierung. Dieser Prozess beinhaltet die Verteilung eines privaten Schlüssels unter mehreren Validatoren, wobei sichergestellt wird, dass eine vordefinierte Teilmenge zusammenarbeiten muss, um eine gültige Signatur zu erstellen.

Threshold-Signatur (diese Methode verteilt die Signaturverantwortung auf mehrere Knoten. Eine vordefinierte Anzahl dieser Knoten muss zusammenarbeiten, um eine Transaktion zu autorisieren, wodurch sichergestellt wird, dass keine einzelne Partei die volle Kontrolle hat) ermöglicht es Validierern, gemeinsam Transaktionen zu autorisieren, ohne den gesamten privaten Schlüssel neu zu erstellen. Jeder Validator erzeugt eine partielle Signatur, und sobald eine ausreichende Anzahl dieser Signaturen kombiniert wird, entsteht eine vollständige, gültige Signatur. Diese Methode stellt sicher, dass kein einzelner Validator den Signaturprozess gefährden kann, wodurch die Integrität von Cross-Chain-Transaktionen gewahrt bleibt.

Das Netzwerk ist so konzipiert, dass es Änderungen in der Mitgliedschaft der Validatoren nahtlos aufnehmen kann. Wenn Validatoren beitreten oder das Netzwerk verlassen, werden die Schlüsselanteile neu verteilt unter den aktuellen Validatoren, ohne den Betrieb des Netzwerks zu stören. Diese dynamische Anpassung erhält die Sicherheit und Funktionalität des Netzwerks, selbst wenn sich die Gruppe der Validatoren weiterentwickelt.

Netzwerksicherheit

Das Sicherheitsframework von Axelar ist darauf ausgelegt, den sicheren und zuverlässigen Transfer von Vermögenswerten und Daten über verbundene Blockchains zu gewährleisten.

Das Netzwerk erfordert eine hohe Schwelle von Validierern, die colludieren müssen, bevor böswillige Aktivitäten erfolgreich sein können, und setzt eine Sicherheitsgrenze von 90%. Das bedeutet, dass eine überwältigende Mehrheit der Validierer sich verschwören muss, um das Netzwerk zu gefährden, was unbefugte Handlungen äußerst unwahrscheinlich macht.

Das DPoS-Modell von Axelar fördert die Dezentralisierung, indem es Token-Inhabern ermöglicht, ihre Stimme an eine vielfältige Gruppe von Validierern zu delegieren. Diese Verteilung der Autorität verringert das Risiko der Zentralisierung und erhöht die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks gegen Angriffe.

Das Netzwerk integriert Rückfallmechanismen, um potenzielle Ausfälle oder Störungen zu beheben. Diese Mechanismen stellen sicher, dass das Netzwerk selbst unter widrigen Bedingungen wiederhergestellt werden kann und weiterhin effektiv funktioniert, wodurch die Kontinuität der plattformübergreifenden Kommunikation aufrechterhalten wird.

Die Rückfallmechanismen von Axelar sind so gestaltet, dass sie dezentral funktionieren, wobei sie auf die kollektiven Handlungen der Validatoren anstatt auf zentrale Kontrolle angewiesen sind. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Wiederherstellungsprozesse nicht anfällig für einzelne Fehlerquellen sind.

Die Governance des Axelar-Netzwerks erfolgt durch einen dezentralen Prozess, an dem Validatoren und Tokeninhaber an der Entscheidungsfindung teilnehmen. Dieses gemeinsame Governance-Modell ermöglicht eine kollektive Verwaltung der Netzwerkparameter, Protokoll-Upgrades und anderer kritischer Aspekte und fördert eine kollaborative und transparente Umgebung.

Cross-Chain Gateway-Protokoll (CGP)

Das Cross-Chain Gateway-Protokoll (CGP) ist zentral für die Fähigkeit von Axelar, mehrere Blockchain-Ökosysteme zu verbinden. Es erleichtert das Cross-Chain-Routing und die Zustellung und ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen Blockchains mit unterschiedlichen Konsensmechanismen und Architekturen.

CGP funktioniert, indem es Gateway-Smart Contracts auf jeder verbundenen Blockchain bereitstellt. Diese Gateways fungieren als Ein- und Ausstiegspunkte für plattformübergreifende Nachrichten und Vermögenswerte und ermöglichen es dem Axelar-Netzwerk, interchain-Interaktionen zu überwachen und zu erleichtern. Das Protokoll ist darauf ausgelegt, anpassungsfähig zu sein und die Integration neuer Blockchains zu unterstützen, ohne Einschränkungen an deren bestehenden Strukturen zu stellen.

Durch die Abstraktion der Komplexität der Cross-Chain-Kommunikation ermöglicht CGP Entwicklern, dezentrale Anwendungen zu erstellen, die über eine einheitliche Schnittstelle mit mehreren Blockchains interagieren können. Diese Abstraktion vereinfacht den Entwicklungsprozess und verbessert die Interoperabilität von Anwendungen im Blockchain-Ökosystem.

Cross-Chain Transfer Protokoll (CTP)

Aufbauend auf CGP dient das Cross-Chain Transfer Protocol (CTP) als anwendungsorientiertes Protokoll, das es dezentralen Anwendungen ermöglicht, Cross-Chain-Anfragen durchzuführen. CTP bietet eine standardisierte Reihe von APIs, die es Anwendungen ermöglichen, mit Verträgen auf verschiedenen Blockchains zu interagieren, als ob sie sich auf derselben Chain befänden.

CTP unterstützt verschiedene plattformübergreifende Operationen, einschließlich Vermögensübertragungen und Datenaustausche. Entwickler können CTP nutzen, um Anwendungen zu erstellen, die Ressourcen aus mehreren Blockchains verwenden, und Funktionen wie plattformübergreifende Token-Swaps und inter-chain Datenabfragen zu erleichtern.

CTP vereinfacht das Entwicklererlebnis, indem es die Notwendigkeit beseitigt, die interne Logik jeder verbundenen Blockchain zu verstehen. Anstelle von separatem Code für jede Kette schreiben Entwickler eine einheitliche Schnittstelle, um Nachrichten zu leiten und mit Smart Contracts über mehrere Netzwerke zu interagieren.

Das Protokoll ist kettenagnostisch und abstrahiert die Unterschiede zwischen Blockchains in Bezug auf Konsens, Architektur und Smart-Contract-Umgebungen. CTP kümmert sich um die Nachrichtenformatierung, das Routing und die Ausführung, wodurch es einfacher wird, Anwendungen zu erstellen, die eine Interaktion mit verschiedenen Ökosystemen erfordern, wie z. B. Liquiditätsnetzwerke oder Oracle-Feeds.

Highlights

  • Axelar verwendet Delegated Proof-of-Stake (DPoS), bei dem Validatoren von Token-Inhabern ausgewählt werden und gemeinsam Schlüssel durch Schwellenkryptographie verwalten.
  • Threshold-Signing ermöglicht es Validierern, gemeinsam grenzüberschreitende Transaktionen zu autorisieren, ohne jemals einen vollständigen privaten Schlüssel zu rekonstruieren.
  • Das Netzwerk ist darauf ausgelegt, sich von Ausfällen zu erholen, indem dezentrale Rückfallsysteme und gemeinsame Governance unter Validierern und Token-Inhabern genutzt werden.
  • Das Cross-Chain Gateway Protocol (CGP) verbindet Blockchains über Gateway-Verträge, die das Messaging und den Transfer von Vermögenswerten zwischen Netzwerken verwalten.
  • Das Cross-Chain Transfer Protocol (CTP) ermöglicht es dApps, Funktionsaufrufe und Vermögenswerte über Chains hinweg durch eine einzige API-Schnittstelle zu senden.
Haftungsausschluss
* Kryptoinvestitionen sind mit erheblichen Risiken verbunden. Bitte lassen Sie Vorsicht walten. Der Kurs ist nicht als Anlageberatung gedacht.
* Der Kurs wird von dem Autor erstellt, der Gate Learn beigetreten ist. Vom Autor geteilte Meinungen spiegeln nicht zwangsläufig die Meinung von Gate Learn wider.
Katalog
Lektion 3

Technische Architektur von Axelar*

Dieses Modul untersuchte, wie die technische Infrastruktur von Axelar sichere und effiziente Kommunikation zwischen Blockchains ermöglicht. Wir haben das DeleGated Proof-of-Stake (DPoS) System untersucht, das die Auswahl von Validierern und die Signierung von Nachrichten steuert, das Sicherheitsmodell des Netzwerks und die Protokolle, die verschiedene Blockchains verbinden. Sie haben gelernt, wie Axelar Validierer mithilfe von Schwellenkrüptografie koordiniert, wie es Dezentralisierung und Fehlertoleranz aufrechterhält und wie Entwickler seine Gateway- und Übertragungsprotokolle nutzen, um Multi-Chain-Anwendungen zu erstellen.

Delegierter Proof-of-Stake auf Axelar

Axelar verwendet einen Delegierten Proof-of-Stake (DPoS) Konsensmechanismus, der es Tokeninhabern ermöglicht, ihre Staking-Power an Validatoren zu delegieren, die das Netzwerk sichern und Transaktionen verarbeiten. Dieser Ansatz kombiniert Dezentralisierung mit effizienter Leistung.

Im DPoS-System von Axelar verwalten Validatoren gemeinsam kryptografische Schlüssel mithilfe von Schwellenwert-Schlüsselgenerierung. Dieser Prozess beinhaltet die Verteilung eines privaten Schlüssels unter mehreren Validatoren, wobei sichergestellt wird, dass eine vordefinierte Teilmenge zusammenarbeiten muss, um eine gültige Signatur zu erstellen.

Threshold-Signatur (diese Methode verteilt die Signaturverantwortung auf mehrere Knoten. Eine vordefinierte Anzahl dieser Knoten muss zusammenarbeiten, um eine Transaktion zu autorisieren, wodurch sichergestellt wird, dass keine einzelne Partei die volle Kontrolle hat) ermöglicht es Validierern, gemeinsam Transaktionen zu autorisieren, ohne den gesamten privaten Schlüssel neu zu erstellen. Jeder Validator erzeugt eine partielle Signatur, und sobald eine ausreichende Anzahl dieser Signaturen kombiniert wird, entsteht eine vollständige, gültige Signatur. Diese Methode stellt sicher, dass kein einzelner Validator den Signaturprozess gefährden kann, wodurch die Integrität von Cross-Chain-Transaktionen gewahrt bleibt.

Das Netzwerk ist so konzipiert, dass es Änderungen in der Mitgliedschaft der Validatoren nahtlos aufnehmen kann. Wenn Validatoren beitreten oder das Netzwerk verlassen, werden die Schlüsselanteile neu verteilt unter den aktuellen Validatoren, ohne den Betrieb des Netzwerks zu stören. Diese dynamische Anpassung erhält die Sicherheit und Funktionalität des Netzwerks, selbst wenn sich die Gruppe der Validatoren weiterentwickelt.

Netzwerksicherheit

Das Sicherheitsframework von Axelar ist darauf ausgelegt, den sicheren und zuverlässigen Transfer von Vermögenswerten und Daten über verbundene Blockchains zu gewährleisten.

Das Netzwerk erfordert eine hohe Schwelle von Validierern, die colludieren müssen, bevor böswillige Aktivitäten erfolgreich sein können, und setzt eine Sicherheitsgrenze von 90%. Das bedeutet, dass eine überwältigende Mehrheit der Validierer sich verschwören muss, um das Netzwerk zu gefährden, was unbefugte Handlungen äußerst unwahrscheinlich macht.

Das DPoS-Modell von Axelar fördert die Dezentralisierung, indem es Token-Inhabern ermöglicht, ihre Stimme an eine vielfältige Gruppe von Validierern zu delegieren. Diese Verteilung der Autorität verringert das Risiko der Zentralisierung und erhöht die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks gegen Angriffe.

Das Netzwerk integriert Rückfallmechanismen, um potenzielle Ausfälle oder Störungen zu beheben. Diese Mechanismen stellen sicher, dass das Netzwerk selbst unter widrigen Bedingungen wiederhergestellt werden kann und weiterhin effektiv funktioniert, wodurch die Kontinuität der plattformübergreifenden Kommunikation aufrechterhalten wird.

Die Rückfallmechanismen von Axelar sind so gestaltet, dass sie dezentral funktionieren, wobei sie auf die kollektiven Handlungen der Validatoren anstatt auf zentrale Kontrolle angewiesen sind. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Wiederherstellungsprozesse nicht anfällig für einzelne Fehlerquellen sind.

Die Governance des Axelar-Netzwerks erfolgt durch einen dezentralen Prozess, an dem Validatoren und Tokeninhaber an der Entscheidungsfindung teilnehmen. Dieses gemeinsame Governance-Modell ermöglicht eine kollektive Verwaltung der Netzwerkparameter, Protokoll-Upgrades und anderer kritischer Aspekte und fördert eine kollaborative und transparente Umgebung.

Cross-Chain Gateway-Protokoll (CGP)

Das Cross-Chain Gateway-Protokoll (CGP) ist zentral für die Fähigkeit von Axelar, mehrere Blockchain-Ökosysteme zu verbinden. Es erleichtert das Cross-Chain-Routing und die Zustellung und ermöglicht eine nahtlose Kommunikation zwischen Blockchains mit unterschiedlichen Konsensmechanismen und Architekturen.

CGP funktioniert, indem es Gateway-Smart Contracts auf jeder verbundenen Blockchain bereitstellt. Diese Gateways fungieren als Ein- und Ausstiegspunkte für plattformübergreifende Nachrichten und Vermögenswerte und ermöglichen es dem Axelar-Netzwerk, interchain-Interaktionen zu überwachen und zu erleichtern. Das Protokoll ist darauf ausgelegt, anpassungsfähig zu sein und die Integration neuer Blockchains zu unterstützen, ohne Einschränkungen an deren bestehenden Strukturen zu stellen.

Durch die Abstraktion der Komplexität der Cross-Chain-Kommunikation ermöglicht CGP Entwicklern, dezentrale Anwendungen zu erstellen, die über eine einheitliche Schnittstelle mit mehreren Blockchains interagieren können. Diese Abstraktion vereinfacht den Entwicklungsprozess und verbessert die Interoperabilität von Anwendungen im Blockchain-Ökosystem.

Cross-Chain Transfer Protokoll (CTP)

Aufbauend auf CGP dient das Cross-Chain Transfer Protocol (CTP) als anwendungsorientiertes Protokoll, das es dezentralen Anwendungen ermöglicht, Cross-Chain-Anfragen durchzuführen. CTP bietet eine standardisierte Reihe von APIs, die es Anwendungen ermöglichen, mit Verträgen auf verschiedenen Blockchains zu interagieren, als ob sie sich auf derselben Chain befänden.

CTP unterstützt verschiedene plattformübergreifende Operationen, einschließlich Vermögensübertragungen und Datenaustausche. Entwickler können CTP nutzen, um Anwendungen zu erstellen, die Ressourcen aus mehreren Blockchains verwenden, und Funktionen wie plattformübergreifende Token-Swaps und inter-chain Datenabfragen zu erleichtern.

CTP vereinfacht das Entwicklererlebnis, indem es die Notwendigkeit beseitigt, die interne Logik jeder verbundenen Blockchain zu verstehen. Anstelle von separatem Code für jede Kette schreiben Entwickler eine einheitliche Schnittstelle, um Nachrichten zu leiten und mit Smart Contracts über mehrere Netzwerke zu interagieren.

Das Protokoll ist kettenagnostisch und abstrahiert die Unterschiede zwischen Blockchains in Bezug auf Konsens, Architektur und Smart-Contract-Umgebungen. CTP kümmert sich um die Nachrichtenformatierung, das Routing und die Ausführung, wodurch es einfacher wird, Anwendungen zu erstellen, die eine Interaktion mit verschiedenen Ökosystemen erfordern, wie z. B. Liquiditätsnetzwerke oder Oracle-Feeds.

Highlights

  • Axelar verwendet Delegated Proof-of-Stake (DPoS), bei dem Validatoren von Token-Inhabern ausgewählt werden und gemeinsam Schlüssel durch Schwellenkryptographie verwalten.
  • Threshold-Signing ermöglicht es Validierern, gemeinsam grenzüberschreitende Transaktionen zu autorisieren, ohne jemals einen vollständigen privaten Schlüssel zu rekonstruieren.
  • Das Netzwerk ist darauf ausgelegt, sich von Ausfällen zu erholen, indem dezentrale Rückfallsysteme und gemeinsame Governance unter Validierern und Token-Inhabern genutzt werden.
  • Das Cross-Chain Gateway Protocol (CGP) verbindet Blockchains über Gateway-Verträge, die das Messaging und den Transfer von Vermögenswerten zwischen Netzwerken verwalten.
  • Das Cross-Chain Transfer Protocol (CTP) ermöglicht es dApps, Funktionsaufrufe und Vermögenswerte über Chains hinweg durch eine einzige API-Schnittstelle zu senden.
Haftungsausschluss
* Kryptoinvestitionen sind mit erheblichen Risiken verbunden. Bitte lassen Sie Vorsicht walten. Der Kurs ist nicht als Anlageberatung gedacht.
* Der Kurs wird von dem Autor erstellt, der Gate Learn beigetreten ist. Vom Autor geteilte Meinungen spiegeln nicht zwangsläufig die Meinung von Gate Learn wider.