Zusammenfassung

Die Ausführungsschichten trennen die Verarbeitung von Transaktionen von der Konsensbildung und der Verfügbarkeit von Daten.

Sie ermöglichen ein flexibles Netzwerk-Scaling, optimieren die Leistung und unterstützen mehrere virtuelle Maschinen (VMs).

Die gängigen VMs sind EVM und WASM, jede mit ihrem eigenen Ökosystem von Entwicklern und unterschiedlichen Fähigkeiten.

Die Ausführungsschichten spielen eine Schlüsselrolle in der rollup-zentrierten und modularen Architektur, einschließlich der Lösungen von Altius Labs.

Diese Modularität treibt die nächste Welle von skalierbaren und hochintegrierbaren Web3-Anwendungen voran.

Einführung – Warum ist die Ausführungsschicht wichtig

In einer traditionellen monolithischen Blockchain erfolgen alle Abläufe (Ausführung, Konsens und Datenspeicherung) auf derselben Schicht. Dieses Design schränkt die Skalierbarkeit und Flexibilität ein.

Im modularen Blockchain-Modell werden diese Aufgaben getrennt. Und eines der wichtigsten Komponenten ist die Ausführungsschicht – der Teil des Stacks, der für die Ausführung von Smart Contracts, die Verarbeitung von Transaktionen und die Ausführung der Anwendungslogik verantwortlich ist.

Durch die Modularisierung der Ausführungsschicht kann die Web3-Infrastruktur:

  • Horizontale Skalierung durch mehrere Rollups

  • Spezialisierung der Ausführungsumgebung für verschiedene Anwendungsfälle

  • Unterstützung mehrerer Sprachen und Entwickler-Ökosysteme

Was ist eine modulare Ausführungsschicht

Die modulare Ausführungsschicht ist ein Blockchain-Element, das sich ausschließlich auf die Ausführung von Transaktionen und Smart Contracts konzentriert – damit sich andere Schichten um Konsens und Datenverfügbarkeit kümmern.

Anstatt dass eine einzige Kette alles verarbeitet, könnte das modulare Design so aussehen:

  • Ausführungsschicht: Ausführung von Smart Contracts, Verarbeitung von Transaktionen (z.B. Rollup)

  • Abrechnungsschicht: Bietet Endgültigkeit und löst Streitigkeiten (z.B. Ethereum)

  • Datenschicht: Speichert Transaktionsdaten zur Verifizierung (z.B. Celestia)

Dieses Modell bietet Skalierbarkeit, Flexibilität und Freiheit für Entwickler.

Virtuelle Maschinen (VM) – Der Motor der Ausführung

Virtuelle Maschinen (VM) sind die Umgebung, die bestimmt, wie Smart Contracts geschrieben, bereitgestellt und ausgeführt werden.

Verschiedene Blockchains und Rollups verwenden je nach Ziel unterschiedliche VMs. Einige gängige VMs sind:

EVM (Ethereum Virtual Machine)

  • Das größte Ökosystem in Web3

  • Unterstützt Solidity, betreibt Ethereum, die meisten Layer 2 und viele App-Chains

  • Vorteile: Große Entwicklergemeinschaft, Interoperabilität, reichhaltige Werkzeuge

  • Nachteile: Hohe Gasgebühren, weniger unterstützte Sprachen

  • EVM-basierte Rollups, die hervorstechen: Arbitrum, Optimism, zkSync, Base

WASM (WebAssembly VM)

  • Niedrigstufige, mobile VMs, die mehrere Sprachen wie Rust, Go, C++ unterstützen

  • Vorteile: Flexibel, hohe Leistung, unabhängig von EVM

  • Nachteile: Weniger Entwickler, geringere Interoperabilität (vorübergehend)

  • Verwendet in: Polkadot/Substrate, Cosmos (CosmWasm), Starknet (Cairo → WASM)

Benutzerdefinierte VMs und Multi-VM-Rollups

Einige Ausführungsschichten unterstützen mehrere VMs – sodass Entwickler EVM, WASM oder benutzerdefinierte Umgebungen wählen können.

  • FuelVM: UTXO-optimierte VM für Leistung

  • Polygon CDK: Unterstützt die Bereitstellung von benutzerdefinierten VMs für Rollups

  • Arbitrum Stylus: Führen Sie WASM-Verträge parallel zu Solidity aus

Die Zukunft der Multi-VM wird Entwicklern überlegene Flexibilität bieten.

Warum ist modulare Ausführung wichtig für Web3

Skalierbarkeit durch Spezialisierung

Durch die Übertragung von Konsens und Daten auf eine andere Schicht konzentriert sich die Ausführung nur auf Geschwindigkeit und Effizienz. Das macht Rollups stark skalierbar.

Schnelle Innovation dank anpassbarer VM

Teams können spezialisierte Ausführungsumgebungen für Spiele, Finanzen, Identität usw. schaffen, ohne die Konsensschicht zu verändern.

Freiheit für Entwickler

Die modulares Ausführungsschicht ermöglicht es Builden, ihren eigenen Stack auszuwählen – Sprache, VM, Gebührenmodell usw. – bleibt aber mit der gemeinsamen Sicherheits- und Liquiditätsschicht verbunden.

Altius Labs und die modulare Ausführungsschicht

Bei Altius Labs unterstützen wir Projekte:

  • Entwurf und Implementierung einer leistungsoptimierten Ausführungsschicht

  • Integration einer Multi-VM- oder benutzerdefinierten Architektur

  • Verbindung von Rollups mit einer sicheren Daten- und Abrechnungsschicht

  • Optimierung der Entwicklererfahrung, Sicherheit, Gasgebühren und Latenz

Egal, ob Sie eine App-Chain erstellen, ein zk-Rollup starten oder WASM erkunden, wir können Sie auf Ihrer Reise zur modularen Infrastruktur begleiten.

Fazit – Das Zeitalter der modularen Ausführung hat begonnen

Wenn Web3 über einzelne monolithische Ketten hinausgeht, werden modulare Ausführungsschichten zur Grundlage.

Diese bieten schnellere, kostengünstigere und flexiblere Smart Contract-Plattformen – angepasst an spezifische Bedürfnisse.

Mit der Unterstützung mehrerer virtueller Maschinen wird die Ausführung mobil und programmierbar. In dieser Welt sind Anwendungen nicht mehr durch die Regeln einer einzelnen Kette begrenzt – sie können überall dort laufen, wo Nutzer präsent sind.