Stacks verwendet eine geschichtete Architektur, um Bitcoin zu verbessern, ohne sein Protokoll zu ändern. Dieser Ansatz ermöglicht es Stacks, von der Sicherheit von Bitcoin zu profitieren, während Funktionen wie Smart Contracts und dezentrale Anwendungen (DApps) eingeführt werden, wodurch eine synergetische Beziehung zum größeren Blockchain-Ökosystem entsteht.

So funktioniert's

Bitcoin-Schicht

Stacks verwendet einen Verankerungsprozess, um sich mit Bitcoin zu integrieren. Jeder Block in der Stacks-Blockchain ist mit einer Transaktion auf der Bitcoin-Blockchain verknüpft, die einen Hash des Stacks-Blocks enthält und ihn effektiv in das Hauptbuch von Bitcoin einbettet. Dieser Prozess, bekannt als "Checkpointing", erfolgt in regelmäßigen Abständen und gewährleistet, dass Stacks von der Sicherheit von Bitcoin profitieren können, ohne seine Proof-of-Work-Bemühungen zu duplizieren.

Der PoX-Konsensmechanismus ist sehr wichtig, um diese Integration möglich zu machen. Durch ihn können Miner Bitcoin (BTC) an das Netzwerk binden, das zur Sicherung der Stacks-Blockchain verwendet wird. Das von den Minern gebundene BTC wird dann an STX-Token-Inhaber verteilt, die am Netzwerk durch Stapeln teilnehmen. Mit dieser Methode wird sichergestellt, dass die Stacks-Blockchain sicher und dezentralisiert bleibt und dabei auf die etablierten Vertrauens- und Sicherheitsprotokolle von Bitcoin zurückgreift.

Wenn es um Sicherheitseigenschaften geht, erbt Stacks durch die Aufzeichnung des Hashes von Stacks-Blöcken auf Bitcoin die Sicherheitseigenschaften von Bitcoin, was bedeutet, dass jeder Versuch, die Stacks-Blockchain zu verändern, auch eine Veränderung der Bitcoin-Blockchain erfordern würde, was aufgrund der umfangreichen PoW-Sicherheitskryptographie praktisch unmöglich ist. Dieser Mechanismus bietet ein hohes Maß an Datenintegrität und Unveränderlichkeit und nutzt die langfristige Stabilität und Sicherheit von Bitcoin.

Stacks Blockchain-Laye

Die Stacks-Blockchain-Schicht ist verantwortlich für die Ausführung von Smart Contracts und die Verarbeitung von Transaktionen. Im Gegensatz zur Bitcoin-Schicht, die hauptsächlich Sicherheit und Unveränderlichkeit behandelt, führt die Stacks-Schicht fortgeschrittene Funktionen ein, die die Erstellung und Verwaltung von dezentralen Anwendungen (DApps) ermöglichen, die unabhängig arbeiten und gleichzeitig sicherstellen, dass ihr Zustand regelmäßig an Bitcoin verankert wird.

In der Stacks-Blockchain-Schicht werden Smart Contracts in der Clarity-Sprache verfasst und ausgeführt, die darauf ausgelegt ist, vorhersehbar und sicher zu sein, mit ihrer nicht-Turing-vollständigen Natur, die sicherstellt, dass die Verträge frei von komplexen Berechnungen sind, die zu potenziellen Sicherheitslücken führen könnten. Diese Vorhersehbarkeit ermöglicht es Entwicklern zu wissen, mit Sicherheit, was ihr Code tun wird, was die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Anwendungen, die auf Stacks aufgebaut sind, verbessert.

Die Transaktionsverarbeitung in der Stacks-Schicht wird durch die Verwendung von Mikroblöcken optimiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockchains, bei denen Transaktionen mit jedem neuen Block bestätigt werden, verwendet Stacks Mikroblöcke, um Transaktionen kontinuierlich zu streamen. Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Latenz zu reduzieren und schnellere Transaktionsbestätigungen zu ermöglichen. Wenn ein Miner das Recht erhält, einen neuen Block hinzuzufügen, beginnt er mit der Erstellung eines Schlüsselblocks, gefolgt von einer Reihe von Mikroblöcken. Transaktionen werden sofort in Mikroblöcken verarbeitet, die später abgeschlossen werden, wenn der Schlüsselblock an Bitcoin verankert wird.

Der Verankerungsprozess stellt sicher, dass die Stacks-Blockchain sicher bleibt und von den Sicherheitseigenschaften von Bitcoin profitiert. Durch regelmäßiges Verankern des Stacks-Zustands in Bitcoin würden Versuche, die Stacks-Blockchain zu manipulieren, auch einen Angriff auf Bitcoin erfordern, was eine solche Manipulation äußerst unpraktisch macht. Diese Methode gewährleistet ein hohes Maß an Datenintegrität und stellt sicher, dass die Änderungen in der Stacks-Blockchain durch die umfangreiche Sicherheitsinfrastruktur von Bitcoin unterstützt werden.

Die Einführung von Mikroblöcken ist eine bedeutende Innovation in der Stacks-Blockchain-Schicht. Durch die Möglichkeit von nahezu sofortigen Transaktionsbestätigungen verbessern Mikroblöcke die Benutzererfahrung und machen das Stacks-Netzwerk effizienter. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die eine schnelle Transaktionsverarbeitung und hohe Durchsatzraten erfordern, wie dezentrale Finanzplattformen (DeFi) und andere DApps.

Schlüsselkomponenten von Stacks

Knoten und Miner

• Knoten: Validieren Sie Transaktionen und pflegen Sie die Blockchain.
• Miners: Packen Sie Transaktionen in Blöcken zusammen und bestätigen Sie sie über PoX bei Bitcoin. Miner fügen Mikroblöcke zu ihrem gewinnenden Block hinzu, um schnelle Transaktionsbestätigungen zu ermöglichen.

Mikroblöcke und Transaktionsfinalität

• Mikroblöcke: Ermöglichen Sie eine schnellere Transaktionsverarbeitung, indem Sie Transaktionen in Echtzeit streamen. Transaktionen sind endgültig, sobald der entsprechende Block auf Bitcoin bestätigt ist.

Blockproduktion und Mikroblöcke

Stacks produziert Blöcke in derselben Geschwindigkeit wie Bitcoin, ungefähr alle 10 Minuten. Mikroblöcke ermöglichen nahezu sofortige Transaktionsbestätigungen und verbessern das Benutzererlebnis.

Stacks-Blockchain-Struktur

• Weltweites Hauptbuch: Stacks führt sein eigenes Hauptbuch, in dem Transaktionen und Smart Contracts aufgezeichnet werden. Dieses Hauptbuch wird regelmäßig zur Sicherheit an Bitcoin angebunden.
• Ausführungsumgebung: Verarbeitet Smart Contracts und Transaktionen und gewährleistet eine effiziente Funktion ohne die Belastung von Bitcoin.

Clarity Smart Contract Language

Hilft bereitzustellen

• Entscheidbarkeit: Clarity ist eine entscheidbare Sprache, was bedeutet, dass Entwickler das Ergebnis ihrer Programme vorhersagen können. Diese Vorhersagbarkeit ist für Smart Contracts sehr wichtig.
• Interpretation: Klarheit wird direkt von den Blockchain-Nodes interpretiert, was das Risiko von Compiler-Fehlern reduziert.
• Transparenz: Der Quellcode von Clarity-Verträgen wird auf der Blockchain veröffentlicht, sodass ihn jeder überprüfen kann.

Schlüsselfunktionen und Fähigkeiten

• Schnelle Bestätigungen: Nahezu sofortige Transaktionsbestätigungen über Mikroblöcke.
• Sichere Verträge: Klarheit gewährleistet vorhersehbare und sichere Smart Contracts.
• Dezentralisierte Konsens: PoX nutzt die Sicherheit von Bitcoin für dezentrale Konsensfindung.
• Effiziente Gebühren: Transaktionsgebühren, die auf der Größe basieren, fördern eine effiziente Nutzung der Blockchain.

Highlights

• Schichtansatz und Integration mit Bitcoin: Stacks verwendet Bitcoin als Basisschicht und erbt dessen Sicherheit, während es Smart Contracts und DApps einführt, ohne das Bitcoin-Protokoll zu ändern.
• Wichtige Bestandteile von Stacks: Enthält Knoten, Miner und die Stacks-Blockchain-Schicht. Miner verpflichten Bitcoin, um das Netzwerk zu sichern, und Knoten validieren Transaktionen und pflegen die Blockchain.
• Blockproduktion und Mikroblöcke: Verwendet Mikroblöcke für eine schnellere Transaktionsverarbeitung, ermöglicht nahezu sofortige Bestätigungen, reduziert Latenzzeiten und erhöht die Durchsatzleistung.
• Clarity Smart Contract-Sprache: Eine entscheidbare, interpretierte Sprache, die für Vorhersagbarkeit und Sicherheit entwickelt wurde und es Entwicklern ermöglicht, sichere und zuverlässige Smart Contracts zu schreiben.
• Mining und Tokenomics: Nutzt den PoX-Konsensmechanismus, bei dem Miner BTC für die Blockerstellung binden und STX-Token verdienen, um wirtschaftliche Anreize mit der Netzwerksicherheit in Einklang zu bringen.