Was ist Tendermint?
Tendermint verfolgt einen innovativen Ansatz in der Blockchain-Entwicklung und bietet eine flexible Alternative zu den etablierten Strukturen. Für Entwickler eröffnet sich damit ein doppelter Weg: entweder Anwendungen in einer restriktiven Umgebung einzuschränken oder durch Forking eigenen Code zu schreiben und eine neue Blockchain zu starten. Letzteres ist jedoch alles andere als trivial, denn es erfordert nicht nur das Aufsetzen eines Netzwerks, sondern auch die komplexe Entscheidung für einen geeigneten Konsensmechanismus.
Hier kommt Tendermint ins Spiel – eine Open‑Source-Softwarelösung, die speziell für das Starten von Blockchains entwickelt wurde. Diese Technologie ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen in beliebigen Programmiersprachen zu erstellen und befreit sie von früheren Einschränkungen. Tendermint geht jedoch über einzelne Blockchains hinaus und erleichtert die Kommunikation und Interaktion zwischen miteinander verbundenen Netzwerken.
Grundlagen
Der Aufbau einer robusten Kryptowährung oder eines Blockchain-Netzwerks umfasst weit mehr als die Initialisierung einer Datenbank. Er verlangt ein sorgfältiges Gleichgewicht und das Austarieren von Anreizen sowie Kompromissen zwischen Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit.
Es verwundert nicht, dass zahlreiche Teams verschiedene Ansätze erforscht haben, um möglichst sichere Blockchain-Ökosysteme zu schaffen. Einer dieser Ansätze sticht in der Blockchain-Entwicklung hervor: Tendermint. In diesem ausführlichen Artikel gehen wir tief auf Tendermint ein, erläutern seine besonderen Eigenschaften und untersuchen sein Potenzial als wegweisende Lösung.
Was ist Tendermint?
Um Tendermint richtig einzuordnen, lohnt ein kurzer Blick auf zentrale Blockchain-Konzepte. Bevor wir tiefer einsteigen, fassen wir die grundlegenden Prinzipien zusammen.
Verständnis der Blockchain-Architektur
Tendermint gehört – ebenso wie Bitcoin und Ethereum – zur Klasse der Blockchain-Stacks. Es ist mehr als nur eine Datenbank: es umfasst das Peer‑to‑Peer-Netzwerk von Knoten, deren Interaktionen sowie Transaktionen und Smart Contracts. Das Ziel ist, einen Konsens über den Zustand des Systems zu erreichen, unabhängig von den zugrundeliegenden Vertrauensverhältnissen.
Moderne Blockchains haben das Geheimnis gelüftet, das dies ermöglicht, setzen dabei aber häufig auf monolithische Architekturen, in denen eng verbundene Komponenten die Flexibilität einschränken. Eine modulare Architektur dagegen erlaubt Entwicklern, einzelne Komponenten zu ändern, ohne Kaskadeneffekte zu fürchten. In einer monolithischen Struktur muss die Kompatibilität aller Teilnehmer bei einer Änderung sichergestellt werden. Mit diesem Unterschied im Hinterkopf betrachten wir nun das Tendermint-Protokoll.
Byzantinische Fehlertoleranz (BFT)
Bitcoins bahnbrechende Lösung des Problems der byzantinischen Generäle bleibt ein Meilenstein. Kurz gesagt geht es dabei um verteilte Kommunikation zwischen Teilnehmern, bei der unklar ist, ob Informationen manipuliert wurden. Byzantine Fault Tolerance (BFT) beschreibt die Fähigkeit eines Systems, trotzdem einen Konsens zu erreichen.
In einem dezentralen Umfeld ist diese Eigenschaft von zentraler Bedeutung. Kryptowährungen ohne BFT benötigen eine zentrale Autorität, was dem Prinzip der Dezentralisierung widerspricht. Bitcoin löst dieses Problem, wie viele andere digitale Währungen, mittels des Proof‑of‑Work (PoW)-Konsensmechanismus.
Die drei Basisschichten einer Blockchain
Nachdem wir den Unterschied zwischen monolithischer und modularer Architektur sowie die Bedeutung byzantinischer Fehlertoleranz in dezentralen Netzwerken verstanden haben, betrachten wir die drei Hauptschichten einer Blockchain: Anwendungsschicht, Konsensschicht und Netzwerkschicht.
Die Konsens- und Netzwerkschicht ermöglichen es den Knoten, miteinander zu kommunizieren und sich auf einen gemeinsamen Zustand zu einigen. Die Anwendungsschicht wiederum erlaubt Nutzern, verschiedene Aktivitäten durchzuführen – von dezentralen Anwendungen und Smart Contracts wie bei Ethereum bis hin zu anwendungsspezifischen Transaktionen im Bitcoin-Umfeld.
Tendermint Core
Bevor wir in die Details von Tendermint Core eintauchen, klären wir die Begriffe. In diesem Abschnitt werden „Tendermint“ und „Tendermint Core“ synonym verwendet, wobei der Fokus auf der Technologie liegt.
Es ist wichtig, zwischen Tendermint als Unternehmen (gegründet von Jae Kwon, dem Autor des ursprünglichen Whitepapers) und Tendermint Core als Software zu unterscheiden. Die Software besteht aus zwei zentralen Komponenten: der Konsens-Engine (Tendermint Core) und der Anwendungs-Schnittstelle (ABCI).
Was Tendermint Core ermöglicht
Tendermint Core ist im Kern ein fehlertolerantes System, das einen synchronisierten Zustand über ein verteiltes Netzwerk herstellt und so als großer, gemeinsam genutzter Rechner fungiert. Solange mindestens zwei Drittel der Teilnehmer ehrlich sind, funktioniert das System reibungslos. Doch was unterscheidet Tendermint Core von anderen Blockchains?
Erstens nutzt der Konsensmechanismus den innovativen Proof‑of‑Stake (PoS)-Ansatz. In jeder Periode schlägt ein zufällig ausgewählter Knoten aus einem Validator‑Set den nächsten Block vor, meist in einem Round‑Robin-Verfahren. Nach Zustimmung der anderen Validatoren wird der Block angehängt und erreicht sofortige Finalität. Im Gegensatz zu Bitcoin oder Ethereum müssen Nutzer nicht lange auf Bestätigungen warten, um ihre Transaktionen als endgültig zu betrachten.
Darüber hinaus zeichnet sich Tendermint Core durch Modularität aus: die Anwendungsschicht ist von Konsens- und Netzwerkschicht entkoppelt. Entwicklern steht es frei, ihre eigene Anwendungsebene in den Stack zu integrieren, ohne sich um Anreizmechanismen oder Konsensalgorithmen kümmern zu müssen.
Für Endnutzer mag das weniger relevant erscheinen, für Entwickler ist es jedoch ein großer Vorteil. Auf dem vorhandenen Framework aufbauend können Entwickler direkt mit der Anwendungsentwicklung beginnen, ohne ein komplettes Netzwerk bootstrappen zu müssen. Blockchain-Daten lassen sich einfach an die integrierte Schicht übergeben, sodass Software in der bevorzugten Programmiersprache erstellt werden kann.
Die Application Blockchain Interface (ABCI)
Der Schlüssel liegt in der Application Blockchain Interface, kurz ABCI. Stellen Sie sich ABCI wie die GPIO‑Pins eines Raspberry Pi vor, mit denen sich zahlreiche Drittkomponenten anschließen lassen – von einfachen LEDs bis zu komplexen Bewässerungssystemen. Ebenso definiert die ABCI die Grenze zwischen Blockchain und den darüber laufenden Anwendungen und ermöglicht Entwicklern eine einfache und flexible Anbindung an Tendermint Core.
Die bemerkenswerten Vorteile von Tendermint Core
Die Fähigkeiten von Tendermint Core eröffnen vielfältige Möglichkeiten. Die Trennung von Anwendungsinterface und Konsensmechanismus verleiht dezentralen Anwendungen enorme Flexibilität und erlaubt die Nutzung unterschiedlicher Programmiersprachen für Geschäftslogik.
Die Stärke von Ethermint
Ein anschauliches Beispiel ist Ethermint. Dieses Projekt übernahm den Ethereum-Code, entfernte den Proof‑of‑Work-Mechanismus und integrierte die Ethereum Virtual Machine (EVM) auf der Basis von Tendermint.
Die Konsequenzen waren weitreichend: Ethereum‑Entwickler konnten ihre Smart Contracts problemlos auf die neue Engine migrieren oder neue Vereinbarungen in Solidity schreiben. Ethermint bietet volle Ethereum‑Funktionalität auf einer PoS‑Basis und gibt einen Ausblick auf Konzepte wie das in Ethereum 2.0 geplante Casper‑Modell.
Blockchain‑Interoperabilität
Die Vision eines großen, miteinander verbundenen Netzwerks von Blockchains ist einer der Hauptanziehungspunkte für Tendermint‑basierte Protokolle. Blockchain‑Interoperabilität verspricht langfristig die Cross‑Kompatibilität zwischen vielen einzelnen Chains.
Große Anstrengungen flossen in das Cosmos SDK, ein Open‑Source‑Framework, das die Erstellung anwendungsspezifischer öffentlicher oder privater Blockchains ermöglicht. Diese integrieren sich über den Cosmos Hub in das größere Cosmos‑Netzwerk und kommunizieren harmonisch miteinander.
Das Cosmos SDK hat zahlreiche bekannte Projekte hervorgebracht, darunter BNB Smart Chain (BSC), KAVA, Band Protocol, Terra und IRISnet. Diese Projekte zeigen das Potenzial des Cosmos SDK und treiben die Entwicklung eines vernetzten Blockchain‑Ökosystems voran.
Fazit
Tendermint als Blockchain‑Engine hat das Interesse vieler Akteure im Krypto‑Bereich geweckt – von Entwicklern bis zu Endnutzern. Wenn sich die Technologie weiterhin etabliert, könnte sie zur tragenden Säule eines „Internets der Blockchains“ werden. Einige visionäre Projekte nutzen bereits das Cosmos SDK und bringen uns diesem Ziel näher.