Polkadot von Anfang bis Heute: Wie sich das Netzwerk entwickelt.

Polkadot ist eines der vielversprechendsten Blockchain Netzwerke, entwickelt um es mit Ethereum 2.0 aufzunehmen, das noch nicht mal erschienen ist. Mit einer Marktkapitalisierung von Milliarden von Dollar und Auktionen neuer Blockchains die mit dem Mainnet verbunden sind und selbst Millionen einbringen. Nichtsdestotrotz scheint der Wert von Polkadots Haupttoren, DOT, schnell zu fallen, und er hat mehr als 85% seines Wertes im letzten halben Jahr verloren ($53 → $7). Was also ist Polkadot, was ist die Idee dahinter und wohin entwickelt es sich?

Gavin Wood und der Bedarf nach Ethereum 2.0

Unsere Geschichte beginnt mit dem britischen Informatiker, IT-Techniker und Blockchain Enthusiasten Gavin Wood. Im Jahr 2013 verließ er seinen gut bezahlten Forschungsjob bei Microsoft um sich einer interessanten Herausforderung zu widmen: eine neue Technologie zu entwickeln, die potentiell die Grundlage des neuen Web3 Internets werden könnte. Sie wäre vollkommen dezentralisiert und in Besitz seiner Users. Der Begriff „Web3“ wurde sogar von Gavin Wood selbst im Jahr 2014 geprägt und bedeutet „in vollkommen dezentralisiertes, blockchain basiertes Online-Ökosystem.“

Dr. Wood war einer der ersten, die das Potential von Blockchain Netzwerken erkannten, und er begann, sein Geld und seine Zeit darin zu investieren, um ihre Infrastruktur zu entwickeln. Zur gleichen Zeit realisierte er, dass das Speichern von Daten auf der Blockchain anstelle von zentralisierten Servern fast unbegrenzte Möglichkeiten für Anwender*innen und Unternehmen bieten könnte, insbesondere für neue Startups. Das könnte die Prozesse des Crowdfundings und neue Unternehmen zu gründen viel sicherer und einfachere gestalten, aufgrund der Eigenschaften der Technologie.

Zusammen mit Vitalik Buterin und fünf anderen startete er die Entwicklung von Ethereum und der gesamten Infrastruktur. Im Frühling 2014 publizierte er das sogenannte yellow paper für Ethereum, eine technische Spezifikation für Buterins White Paper. Er war auch für die Entwicklung von Ethereums nativer Programmiersprache Solidity verantwortlich. Diese würde es jedem und jeder erlauben, Smart Contracts zu entwickeln — kleine Programme, die auf der Blockchain gespeichert sind und immer ausgeführt werden, wenn vorher bestimmte Kriterien erfüllt werden. Wood sah Ethereum als „einen Computer für den gesamten Planeten“, ein allumfassendes Transaktionssystem, das auf dezentralisierter Grundlage operiert und es immun gegen alle Einbruchstellen und Ausfälle macht. Diese Idee fand später in ebenjenem Microsoft Beachtung, in dem Dr. Wood angefangen hatte. Im Jahr 2016 ermöglichte das Unternehmen die Option Ethereum Projektsoftware auf seiner Azure Cloud Plattform zu speichern und investierte in ConsenSys, welches Anwendungen ausführt, die für die Ethereum Chain gebaut wurden.

Ethereum war für seine Zeit revolutionär, es erlaubte die Entwicklung von smart contracts und, als Folge, gesamten Anwendungen aufbauend auf seiner Blockchain. Das ist, warum Ethereums Marktkapitalisierung zu einem Zeitpunkt 550 Milliarden Dollar war. Das Internet der Zukunft kann sicherlich viel kosten! Nichtsdestoweniger verlangsamten hohe Gebühren, die gelegentlich bis zu hunderten an Dollar für eine Transaktion betrugen, das Wachstum des Netzwerks. Ein weiteres offensichtliches Problem war der proof-of-work consensus Mechanismus, der sehr energieintensiv ist überhaupt nicht ideal für die Umwelt ist. Darum, kurz nachdem Ethereum im Jahr 2015 vorgestellt wurde, begannen viele Visionäre an Ethereum 2.0 zu arbeiten, das alle diese Probleme beheben könnte.

Ethereum 2.0 sollte aus vielen Shards bestehen, welche die Bandbreite des Netzwerks drastisch erhöhen und die Gebühren senken könnte. Es würde es viel günstiger machen, Tokens zu versenden und mit Smart Contracts zu interagieren. Ethereum 2.0 sollte außerdem das Netzwerk skalieren und die Last verteilen, zum Proof-of-Stake Mechanismus wechseln und staking nodes unterstützen, welche es Nutzer*innen erlauben würde, Ethereum als passives Einkommen zu verdienen.

Einer jener, die an der Entwicklung von Ethereum 2.0 arbeiteten war, natürlich, Gavin Wood. Laut diesem Interview mit Dr. Wood auf YouTube, ist das der Moment als er die ursprüngliche Idee von Polkadot hatte. Er erdachte es im Sommer 2016, als er darauf wartete, dass die Ethereum 2.0 Sharing Spezifikationen endlich fertig wären, sodass er beginnen könnte den Raum darum herum zu entwerfen. Auf Anraten eines seiner vertrauten Blockchain Visionäre begann er sich die effizienteste Version des sharded Ethereum auszumalen. Und mehr und mehr fühlte es sich für ihn danach an, dass es besser wäre einfach ein neues Netzwerk von Grund auf zu bauen.

Dr. Wood entwickelte seine Idee eines „verteilten und effizienteren Ethereum“ Mitte 2016, und veröffentlichte den ersten Entwurf des Polkadot White Paper im Oktober 2016.

Die Idee von Polkadot

Polkadot wurde ursprünglich als Lösung für überlastete Netzwerke wie Ethereum konzipiert, welche ein begrenztes Transaktionsvolumen aufgrund des Fakts haben, dass jeder Node jede Transaktion verifizieren muss. Die Idee von Polkadot ist, dass verschiedene parallele Chains (Parachains genannt) miteinander operieren und zu einer großen Blockchain (Relaychain) verbunden sind. Nodes werden nur Transaktionen auf einer Parachain bestätigen müssen, während andere Parachains frei bleiben können, um ihre eigenen Transaktionen zu bearbeiten. Das wird die Skalierung des Durchsatzes durch Hinzufügen weiterer Parachains erlauben. Die Relaychain stellt sicher, dass alle Parachains verbunden bleiben und sicher operieren, während Daten viel schneller ohne die Sorge der Kollision transferiert werden können. Kurz gesagt, wenn wir 10 Parachains haben, können wir 10 mal mehr Arbeit verrichten, mit der gleichen Quelle von Sicherheit. Und Polkadot ist so entworfen, dass es 100 Parachains zum main network verbinden kann.

Wenn wir das Internet 3.0 wollen, scheint es, dass eine Blockchain einfach nicht genug ist. Die Transferrate der Daten und die Anzahl, die jede Sekunde bearbeitet werden muss, ist einfach zu groß. Wenn wir aber hunderte unabhängiger Blockchains haben (wie es zur Zeit der Fall ist), gibt es keine Möglichkeit, Daten zwischen ihnen zu versenden, auch nicht so etwas einfaches wie Tokens. Zusätzliche Services (wie zum Beispiel Exchanges) sind nötig, welche den Prozess verlangsamen und für die User nicht kostenfrei sind. Sogar ein sehr einfacher Transfer von Informationen zeigt sich als sehr problematisch. Man kann auf so einem Fundament kein Internet der dritten Generation aufbauen.

Polkadot löst all das, indem es Blockchains miteinander verbindet. Aber! Diese Blockchains müssen auf eine bestimmte Weise gebaut sein und mit dem Haupt DOT Cluster verbunden sein, müssen mit der Relaychain arbeiten und den Datentransfer zwischen ihnen unterstützen. Und um die Entwicklung eines Internet der dritten Generation wirklich zu beschleunigen, müsste es viele Anwendungen geben, die auf diesen Blockchains aufbauen und es Usern erlauben, verschiedene Dinge zu tun, nicht nur Tokens zu versenden. Dafür müsste das Erstellen einer Blockchain App so einfach wie das Erstellen einer Webseite sein.

Die Sprachbarriere

Eines der beeindruckendsten Teile des Ethereum Projekts war Solidity, eine neue, open-source Programmiersprache für Smart Contracts. Vorgeschlagen, du kannst es dir schon denken, von Gavin Wood im Jahr 2014. Diese Programmiersprache erlaubte es vielen Entwickler*innen mitzumachen und Code für dezentralisierte Apps zu schreiben, die auf dem Ethereum Netzwerk aufbauen. Aber es gab damit Probleme: Als allererste Programmiersprache für Smart Contracts war sie zu schwer für den durchschnittlichen Entwickler zu erlernen und nicht konsistent genug, um damit große Architekturen zu bauen.

Also entschloss sich Wood, nachdem er ein Multimillionär auf Ethereum geworden ist, wieder, es richtig zu machen. Er verließ das Projekt und gründete Parity Technologies. Dieses Blockchainunternehmen würde seine eigene Programmiersprache entwickeln.

https://polkadot.network/content/images/2021/12/chart1-1.png

Die Menge an Code die über die Zeit zur Polkadot Codebase hinzugefügt wurde

Als Grundlage nutzte Parity Rust, eine Programmiersprache, die im Jahr 2010 entwickelt wurde und sich als einfacher zu erleben erwiesen hat als ihre Vorgänger. Später, bei der Einführung von Rust als eine der Programmiersprachen für Ethereum Contracts, hat die Einstiegsbarriere für Anfänger gesenkt und zu revolutionären Änderungen geführt, welche das Auftreten vieler neuer dezentralisierter Anwendungen von kleineren Teams ermöglicht hat.

Parity entwickelte seine eigene ink! Sprache für Smart Contracts auf Polkadot und Kusama. Sie basiert auf Rust und ist, domainspezifisch, sehr einfach zu lernen, um seinen ersten contract zu entwickeln (wie wir später sehen werden). Sie kompiliert Smart Contract Code in das WebAssembly Format, dass einfach auf jede Parachain deployed werden kann (aber nicht auf der Relaychain, die als Mediator fungiert und keine Smart Contracts unterstützt). ink! kann zur Entwicklung von Smart Contracts genutzt werden, und für das Erstellen gesamter Parachains hat das Unternehmen Substrate eingeführt, ein offenes und flexibles Framework. Es verhält sich wie ein Konstruktor, der es dir erlaubt, die Spezifikationen und enthaltenen Consensusverfahren zu konfigurieren (nur PoW, nur PoS, oder etwas dazwischen). Als Folge können neue Blockchains innerhalb von bloß Wochen entwickelt werden, während sie komplett sicher bleiben.

ink! ist sehr einfach zu benutzen und wird außerdem, wie in diesem Post erwähnt:

• Es jeder Chain, die mit Substrate gebaut wurde smart contracts zu unterstützen
• Die Sicherheit der Smart Contracts die damit entwickelt wurden zu gewährleisten
• Zeigt wie ein allgemeingültiges Toolkit wie WASM genutzt werden kann um eingebaute Features von unterstützten high-level Sprachen einzubinden

Die Nutzung von ink! und Substrate vereinfacht die Entwicklung von parachainbasierten dApps und stellt das Wachstum des Ökosystems sicher. Wie wir sehen werden hat sich diese Idee vollkommen ausgezahlt. Obwohl Polkadot vor weniger als einem Jahr veröffentlicht wurde ist es jetzt die populärste Blockchain für Entwickler*innen. Dem beigesteuerten Code zufolge ist das Projekt das zweitgrößte der Crypto Welt, nur hinter Ethereum (das 6,5 Jahre früher startete).

Ökosystem Analyse von ElectricCapital, die zeigt, dass Polkadot seit dem Start, das stärkste Wachstum an Entwickler*innen unter allen Web3 Protokollen hat

Part II

2017 gründeten Gavin Wood und der Blockchain Forscher Peter Chaban von Parity die Web3 Foundation, eine non-profit Organisation, die darauf abzielt Polkadots Forschung und Entwicklung zu unterstützen und außerdem das Fundraising Bestrebungen zu beaufsichtigen. Der erste Token Vorverkauf um Polkadot zu finanzieren fand im Oktober 2017 statt und sammelte 144.5 Millionen Dollar in nur zwei Wochen ein. Das Interesse kam hauptsächlich von großen Kunden und institutionellen Organisationen die das “bessere Ethereum” unterstützen wollten und langfristig mit ihm wachsen.

Kusama Netzwerk

Im Mai 2018 war der Großteil des Codes geschrieben und Polkadot begann mit dem Testen der Relaychain und ihrem Support für Parachains. Im Januar 2019 wurde ihr erstes Testnetzwerk vorgestellt, Alexander Testnet. Aber das wichtigste Release kam im August 2019 mit dem Start von Kusama. Es ist ein gesamtes Blockchain Netzwerk, das genau wie Polkadot aufgebaut ist, vollkommen unverifiziert und unkontrolliert, mit einem Vielfachen an Geschwindigkeit.

Die Absicht von Kusama ist als “Kanarienvogel in der Kohlemine” zu fungieren und herauszufinden ob es irgendwelche potentiellen Probleme mit den Parachains, der Relaychain, der Steuerung, dem Sharding oder der Substrate Implementierung geben könnte. Es ist gut geeignet für das Testen mutiger Designentscheidungen und um zu sehen, wie sich das Netzwerk unter Realbedingungen verhält. Um die Teilnahme anzuregen, stellte das Polkadot Team 1% des Haupt Tokens (DOT) für Kusama Stakeholders zur Verfügung.

Bis jetzt ist das Netzwerk ohne Probleme gelaufen, zieht neue Projekte an und verbindet neue Parachains durch Parachain Auktionen. Die Marktkapitalisierung liegt im Juli 2022 bei 420 Millionen Dollar, und der Höchstwert im Mai 2021 mit 5,02 Milliarden Dollar, zwei Jahre nach dem Start. Das wäre ein großer Erfolg für jedes Blockchain-Netzwerk, erst recht für ein Testnetzwerk.

Polkadots Stufenweise Veröffentlichung

Polkadot hat sich für eine stufenweise Veröffentlichungsstrategie für sein Mainnet entschieden. Im Mai 2020 startete die Web3 Foundation die erste Phase von Polkadots Mainnet Anwärter. Während dieser Zeit konnten die meisten Benutzer*innen:

• Tokens aus ihrem Ethereum contract beziehen
• Tokens staken und ihre Intention zu validieren oder nominieren kundtun

Ende Juni ging das Netzwerk in Phase 2 über, der nominierten Proof of Stake Phase. Diese Etappe erlaubte es DOT Holdern Validator Slots in Anspruch zu nehmen und Staking Rewards freizuschalten.

Nachdem die Stiftung verifiziert hatte, dass das Netzwerk ordnungsgemäß arbeitet, wurde ein weiteres Update im Juli veröffentlicht. Es schaltete das gesamte Verwaltungssystem frei: die Kontrolle der Chain wurde in die Hände der Token Holder (DOT) übertragen. Die Zukunft des Protokolls lag jetzt bei der Community..

Die Parachains wurden sowohl auf den Parachain Testnetzwerken als auch auf Kusama getestet und optimiert. Nachdem der Code vollständig getestet und verifiziert war und sich Kusama als Erfolg erwiesen hat, wurde das Polkadot Governance System schließlich in Betrieb genommen.

Halten Sie sich im Gedächtnis, dass all das in einem Live-Netzwerk mit einer vollständigen Marktkapitalisierung, die mit den meisten Fortune 500 Unternehmen konkurrieren kann, getan werden muss.

Am 20. Dezember 2021, nach 5 ganzen Jahren der Forschung und Entwicklung, wurden die ersten Parachain Slot Auktionen abgehalten, die ersten Gewinner bekannt gegeben und die Entwicklung der ersten 5 Chains, die mit der Relaychain verbunden waren, hatte begonnen. Das war die finale Phase des Launches von Polkadot v1. Das Netzwerk war jetzt offiziell live. Ab hier war alles andere, entsprechend Woods Idee, Sache der Community. Sie konnte jetzt bestimmen, durch Abstimmung, welche zusätzlichen Features und Updates im Laufe der Zeit dem Netzwerk hinzugefügt werden sollten.

Nach dem Launch der Parachains

Parachain Auktionen spielten sofort große Summen ein. Acala, ein DeFi Netzwerk mit seinem eigenen Stablecoin, bekam den ersten Parachain Slot, indem es eine Auktion mit 32,5 Millionen DOT an Stimmen gewann (~ 1,28 Milliarden USD zu dieser Zeit). Die zweite Auktion hat Moonbeam gewonnen, eine mit Ethereum kompatible Smart Contract Plattform, mit 35 Millionen DOT (~ 1,4 Milliarden USD). Slot Auktionen wurden schnell zu einem Kampf der Giganten, mit großen Communities, die jeden Gewinner unterstützten. Die folgenden drei Parachains, die sich mit dem Relay Netzwerk verbinden konnten, waren Astar, Parallel Finance und Clover.

Das ist der Moment, als der Preis der DOT Tokens in die Höhe geschossen ist. Von 15$ im Sommer 2021 zu 53,88$ im November, auf dem Höhepunkt des Wettkampfs um Parachain Slot Auktionen.

In einem Crypto Report von Electric Capital wurde festgestellt, dass Polkadots Ökosystem die zweitgrößte Anzahl an Kryptowährung Entwicklern hatte und schneller wuchs als Ethereum in seinen frühen Tagen. In der Zwischenzeit bewies eine Analyse des Crypto Carbon Rating Institute (CCRI) im Februar, dass Polkadot den kleinsten CO2-Fußabdruck unter allen Kryptowährungen hat.

Jedoch begann im Mai 2022 ein großer Krypto Winter mit dem Niedergang von UST und LUNA. Nutzer begannen, ihre Geldmittel von Altcoins, neuen Projekten und sogar Stablecoins abzuziehen (USDT verlor fast 20 Milliarden $ an Marktkapitalisierung in nur 2 Monaten). Der Preis des DOT Tokens stürzte von 25$ im März auf weniger als 7$ im Juni.

Dennoch bleibt DOT die populärste Kryptowährung unter institutionellen Krypto Fonds neben BTC und ETH, mit einem weiten Abstand zu anderen Altcoins. Im Juni 2022 bestätigte der Messari Fund, dass Polkadot bei weitem das meistbesessene Asset unter 82 Krypto Assets ist, welche beobachtet werden.

Einige Updates für Polkadot wurden nach dem Launch veröffentlicht, darunter der Beginn von Polkadots Cross-Consensus Communication Standard (XCM), der Parachain Interoperabilität bietet. XCM wurde im Mai 2022 upgedated und erlaubt jetzt einfachere Transfers von Assets zwischen verbundenen Chains, darunter DOT Tokens und NFTs. Außerdem gab es massive Upgrades am Cross-Chain Nachrichten Protokoll (XCMP), den Start von Parathreads und verschiedene Governance Verbesserungen.

Huge crypto winter, however, started in May 2022 with the fall of UST and LUNA. Users started to transfer their funds from altcoins, newer projects and even stablecoins (USDT lost almost $20 billion market cap in just 2 months). The price of DOT token plummeted from $25 in March to less than $7 in June.

Diese und alle anderen folgenden Upgrades werden von Polkadots on-chain Governance Community genehmigt, sobald Entwicklung, Testen, Benchmarking und Prüfung abgeschlossen sind.

Heute liegt die Marktkapitalisierung von DOT, dem Haupttoken des Netzwerks, bei über 6,7 Milliarden $, und macht ihn dadurch zu einer der Top 10 Kryptowährungen der Welt. Kusama, ein Token des “canary”-Netzwerks, ist mehr als 420 Millionen Dollar wert. Einige der Parachain Tokens sind mehr als 100-300 Millionen Dollar wert. Alles in allem, sogar auf dem Höhepunkt des Kryptowinters sind im Polkadot Netzwerk mehr als 10 Milliarden Dollar an Wert vorhanden.

… und darüber hinaus. Wohin sich das Projekt entwickelt

***

Bei dem privaten Token Sale vor dem Launch von Polkadot, sammelte die Web3 Foundation 60 Millionen Dollar mit einer Wertermittlung von 1,2 Milliarden Dollar, was es Jahre vor dem Release zu einem Einhorn machte. Alle 500.000 DOT Tokens (5% des Gesamten Bestands) wurden veräußert, und Investor*innen wollten mehr als vorhanden waren. Davor erwarb das Unternehmen 144 Millionen Dollar mit einem öffentlichen Verkauf von 10 Millionen DOT Tokens im Oktober 2017.

Das Unternehmen nutzt die Einkünfte aus den DOT Verkäufen, um Netzwerk Initiativen zu fördern und Projekte zu unterstützen, die ihre Produkte auf Polkadot entwickeln (siehe: der Polkadot Ecosystem Fund). Allein im Jahr 2021 verteilte der Fund Fördermittel an mehr als 100 Polkadot Projekte. Unterdessen werden weiterhin neue Parachains veröffentlicht, miteinander verbunden und die Entwicklung von dApps für eine jede fängt gerade erst an…

Das erste Launchpad, das die XCM Funktionalität vollständig unterstützt, Polkapad, wird voraussichtlich diesen Herbst starten. Dadurch werden Nutzer*innen die Möglichkeit bekommen, ungehindert Assets von jeder Parachain zu staken und Zuweisungen für Projekte von jeder anderen zu erhalten. Das würde nicht nur Invenstor*innen helfen sondern auch Startup Entwickler*innen die auf einer der Parachains ein Produkt einführen möchten. Das gesamte Ökosystem könnte jedes Produkt unterstützen, unabhängig davon, wo es eingeführt wird. Das würde Polkadot noch attraktiver für neue Projekte machen, besonders für kleinere dApps.

Bei einem Interview im Dezember 2021, ging Gavin Wood näher auf Einzelheiten des zweiten Kapitels von Polkadot ein, welches wir Polkadot 2.0 nennen können. Gavin Wood zufolge liegt der Fokus von Polkadot 2.0 auf erhöhter Skalierbarkeit, Interoperabilität, Finanzmanagement und einfacherem Onboarding von Parachains. Die Forschung richtet sich gerade außerdem auf:

• Wirtschaftlichkeit und Networking mit Parachains
• Horizontale und vertikale Skalierbarkeit; die maximale Anzahl an Parachains die erfolgreich horizontale Skalierbarkeit unterstützen können
• Verbinden verschiedener Relaychains durch Parachains. Wie wird XCM in diesem Fall funktionieren? Werden Validatoren in der Lage sein, Blocks auf verschiedenen Relaychains zu validieren?

Die erste Version von Polkadot unterstützt zur Zeit bis zu 100 Parachains. Angenommen jede davon kann mindestens 10 TPS (Transaktionen pro Sekunde) verarbeiten, dann wäre der gesamte Durchsatz des Netzwerks 1000 TPS. Polkadot 2.0 wird so designt sein, dass es jeder Parachain ermöglicht wird, als ihre eigene Relaychain, mit mehreren verbundenen Parachains, zu fungieren. Das würde eine Baumstruktur bilden, die theoretisch unendliche Kapazität erlauben würde. Irgendwann könnte die Haupt Relaychain zu einem Bottleneck werden, aber nur für die Validierung der Bearbeitung der Input Warteschlange — letzten Endes können Parachains dank XCM direkt miteinander kommunizieren. Einer Schätzung zufolge, wird die Baumstruktur von Polkadot 2.0 es dem Netzwerk erlauben, 10.000-fach zu skalieren, verglichen mit jeder anderen Proof of Stake Blockchain.

Wie Gavin Wood es in vielen Interviews angeführt hat, könnte allein dieses Feature der Schlüssel für die Mainstream Adaption von Polkadot sein. User werden bei der Interaktion von wirklich permissionless und dezentralisierten Anwendungen nie unter hohen Gebühren oder Verzögerungen ihrer Transaktionen leiden müssen. Theoretisch ist ein Polkadot Netzwerk in der Lage, eine beliebige Anzahl an Projekten zu unterstützen, Tausende oder sogar Millionen von dApps, ohne dabei irgendwelche Drosselungsprobleme zu haben, wie Ethereum sie gerade hat. In der Theorie könnte das tatsächlich ein stabiles Fundament für das Internet 3.0 werden, wie es sich die frühen Blockchain Enthusiast*innen alles vor Jahren ausgemalt hatten.

Originally published in two parts at polkapad:

1. https://polkapad.network/blog/polkadot-from-beginning-to-today-how-the-network-is-evolving-part-i/
2. https://polkapad.network/blog/polkadot-from-the-beginning-to-today-how-the-network-is-evolving-part-ii/

Translated by @niftesty backed by @thatMediaWag