Ripple (XRP) White Paper – Das Ripple Transaction Protocol (RTXP)

Ripple White Paper

Ein Whitepaper bezeichnet in der Kryptowelt ein Dokument, das von einer Partei vor der Einführung einer neuen Währung erstellt wird. Dieses Dokument enthält alles, was Interessenten über eine Währung wie XRP wissen müssen, bevor sie sich entscheiden, ob sie in diese investieren, Ripple kaufen und verwenden, oder auf beliebige andere Art und Weise in diesem Projekt involviert sein möchten.

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Das Paper beinhaltet kommerzielle, technologische und finanzielle Details und Aspekte einer neuen Münze und ist für gewöhnlich in einer Sprache formuliert, die auch von jemandem verstanden werden kann, der kein Experte auf diesem Gebiet ist. Das Whitepaper ist zudem ein zentraler Bestandteil von Initial Coin Offerings (ICO).

Das Ripple Transaction Protocol (RTXP)

Der Titel eines White Papers, das 2014 von Ripple Labs veröffentlicht wurde und somit gewissermaßen der Wegbereiter des Erfolgs der Kryptowährung  war, lautet “The Ripple Protocol Consensus-Algorithm”.

Das Papier befasst sich im Wesentlichen mit den Fehlern und Problemen in herkömmlichen Transaktionssystemen und verteilten Zahlungssystemen, darunter auch auf Blockchain  Technologien basierende Kryptowährungen, und stellt gleichzeitig XRP als die Lösung dieser aufgezeigten Schwachstellen vor. Die im White Paper offiziell formulierten Ripple-News markierten den Startpunkt des Aufstiegs von XRP.

Worum geht es im White Paper?

Dabei konzentriert sich das Ripple White Paper vor allem auf das sogenannte  Problem der Byzantinischen Generäle (im Folgenden als BGP bezeichnet). Das BGP-Szenario ist ein klassisches Problem, mit dem jedes Netzwerk eines verteilten, dezentralen Computersystems konfrontiert ist.

  • Obwohl für das Problem der byzantinischen Generäle mehrere Konsens Algorithmen existieren, insbesondere im Bezug auf verteilte Zahlungssysteme, bedingen viele dieser Algorithmen eine hohe Latenzzeit. Dieses Problem entsteht durch die Notwendigkeit, dass alle Knoten innerhalb des Netzwerks synchron miteinander kommunizieren sollen.

Das Ripple White Paper stellt einen neuartigen Konsens Algorithmus vor, der diese Anforderung der synchronen Kommunikation der Netzwerkknoten umgeht, indem innerhalb des größeren Netzwerks Teilnetze verwendet die kollektiv als vertrauenswürdig angesehen werden.

Das Whitepaper zeigt auf, dass die von diesen Teilnetzen geforderte Vertrauenswürdigkeit tatsächlich mit minimalem Aufwand sichergestellt werden kann, und durch eine geeignete Auswahl der Mitgliedskonten noch weiter reduziert werden kann.

Darüber hinaus das White Paper, dass beim Ripple-Trading eine eine minimale Konnektivität erforderlich ausreichend ist, um die Übereinstimmung im gesamten Netzwerk zu gewährleisten. Das Whitepaper stellt diesen Algorithmus vor und beschreibt seine Anwendung im Ripple-Protokoll.

Was ist das Besondere am Ripple White Paper?

Im Gegensatz zu diesen anderen Kryptowährungen verwendet das Ripple-Protokoll ein gemeinsames Ledger beziehungsweise eine verteilte Datenbank und verwendet ein Konsens Protokoll, um sämtliche Transaktionen und Kontensalden im Netzwerk zu überprüfen. Dies unterscheidet sich vom typischen Proof-of-Work-System von Bitcoin und anderen Blockchains.

Proof-of-Work setzt voraus, dass Computer, die mit dem Netzwerk verbunden sind, als Miner fungieren, bei denen die Rechenleistung ihrer Hardware zur Validierung und zum Kompilieren von Ledger-Einträgen verwendet wird.

  • Die Miner erhalten immer dann, wenn Blöcke abgeschlossen sind, Belohnungen in Form von Kryptowährung für ihren Beitrag. Es gibt kein Ripple-Mining und der Ripple-Kurs ist unabhängig von Faktoren wie der Network Difficulty oder der Hashrate des Netzwerks.

Das Konsens Protokoll von Ripple validiert Transaktionen mit dem Ziel doppelte Ausgaben von Guthaben zu vermeiden auf eine Weise, die die Gesamte-Integrität des Systems verbessert. Verteilte Knoten im Ripple-Netzwerk bestätigen Transaktionen, indem sie an einer Art Umfrage teilnehmen, in der die Mehrheit der Stimmen darüber bestimmt, ob die Transaktion ordnungsgemäß ausgeführt wurde.

  • Wenn jemand beispielsweise 50 XRP in einem Ripple Wallet hatte und versuchen würde, jeweils den gesamten Kontostand an mehrere Adressen zu senden, werden die Prüfer im Netzwerk abgefragt, um zu ermitteln, welche Transaktionseingabe zuerst erfolgte. Nur die erste Eingabe würde erkannt und abgeschlossen.
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Video-Link: https://youtu.be/S7i-acPEo64

Einleitung und Formalisierung des Konzepts

Nach der Einleitung enthält das Ripple White Paper zunächst die Definition der Komponenten des Ripple Protokolls. Um Richtigkeit, Übereinstimmung und Gebrauchseigenschaften überprüfbar zu machen, werden diese Eigenschaften zuerst in Form geeigneter Axiome formalisiert. +

Diese Eigenschaften bilden zusammen genommen die Form des Konsenses: Der Zustands, in dem die Knoten des Netzwerks eine richtige Übereinstimmung über Legitimität und Korrektheit von Transaktionen erreichen.

  • In diesem Zusammenhang verweist das Whitepaper auf einige frühere Ergebnisse in Bezug auf Konsens Algorithmen, und schließlich auf die Ziele des Konsenses für das Ripple Protokoll innerhalb des hergestellten Formalisierung-Rahmens.

Der Ripple Protocol-Consensus-Algorithmus (RPCA) wird alle paar Sekunden von allen Knoten im Netz angewendet, um Korrektheit und Übereinstimmung im Netzwerk aufrecht zu erhalten. Sobald einmal ein Konsens erreicht ist, wird das aktuelle Ledger (gewissermaßen ein Block in der Ripple-Blockchain) als “geschlossen” betrachtet und wird ab diesem Zeitpunkt als das zuletzt geschlossene Ledger geführt.

Angenommen, dass der Konsens-Algorithmus erfolgreich ist, und dass es keine Fork im Netzwerk gibt, wird das zuletzt geschlossene Ledger bei allen Knotenpunkten identisch sein.

Wie wird der Konsens-Mechanismus im White Paper dargestellt?

Der im White Paper bereitgestellte Simulations-Code demonstriert eine Runde von RPCA mit parametrierbaren Funktionen (die Anzahl von Knoten im Netzwerk, Anzahl der Knoten mit schädlichen Informationen, Latenz von Nachrichten und weitere). Der Simulator beginnt dabei in perfekter Uneinigkeit (zunächst stimmt die Hälfte der Knoten im Netzwerk mit  “Ja” über die Frage nach der Korrektheit einer Transaktion mit der Ripple-Coin ab, während die andere Hälfte “Nein” vorschlägt).

Dann fährt das Programm mit dem Konsensprozess fort und zeigt bei jeder Runde die Anzahl der Ja / Nein-Stimmen im Ripple-Netzwerk an während die Teilnehmer ihre Vorschläge auf der Grundlage der Vorschläge ihrer UNLs anpassen. Sobald die 80% -Schwelle erreicht ist, gilt der Konsens als erreicht.

  • Die Autoren ermutigen den Leser zum Experimentieren mit unterschiedlichen Werten, die im Anfangsteil von “Sim.cpp” definiert werden, um sich mit dem Konsensprozess unter verschiedenen Bedingungen vertraut zu machen.

Zusammenfassend halten die Autoren fest, dass sie den RPCA beschrieben haben, der die Bedingungen Richtigkeit, Übereinstimmung und Nützlichkeit, die eingangs umrissen wurden, erfüllt. Das Protokoll sei somit in der Lage, sichere und zuverlässige Transaktionen in Sekundenschnelle abzuwickeln: die benötigte Zeit entspricht der Dauer einer Konsens-Runde.

Diese Transaktionen seien nachweislich bis zu den beschriebenen Grenzen sicher und  ermöglichen eine schnelle Konvergenz und Flexibilität im Hinblick auf die Netzwerk-Teilnahme. Zusammengenommen ermöglichen diese Eigenschaften, dass das System funktioniert schnell und kostengünstig als globales Zahlungsnetzwerk mit nachvollziehbarer Sicherheit und Zuverlässigkeit eingesetzt werden kann.

 

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