Midgard treibt Cardanos eUTXO native Layer 2 für DeFi Skalierung voran

Midgard überführt Cardanos Layer 2 Skalierungsarchitektur vom Entwurf in eine betriebsfähige Testumgebung. Auf dem erweiterten UTXO Modell des Netzwerks aufgebaut, soll das Protokoll die Transaktionskapazität erhöhen, ohne dass Anwendungen ein separates Gas Asset, eine andere Smart Contract Sprache oder ein eigenes Abwicklungsnetzwerk übernehmen müssen.

Das Projekt nennt derzeit schnelle Soft Bestätigungen, in ADA gezahlte Gebühren und gezielte Fraud Proofs, die auf Cardano Layer 1 verifiziert werden, als zentrale Bestandteile seines Designs. Midgard stellt außerdem eine potenzielle Steigerung der Verarbeitung um bis zu das 300 Fache der Kapazität der Basisschicht in Aussicht, wobei es sich dabei um eine Projekteinschätzung und nicht um einen Produktionsmaßstab handelt.

Midgard verlagert die Cardano Ausführung auf Layer 2

Midgard ist ein optimistisches Rollup, das Transaktionen außerhalb von Cardanos Basisschicht verarbeitet, bevor Blockinformationen zurück auf Layer 1 geschrieben werden.

Nutzer sollen Cardano Vermögenswerte einzahlen, mit auf Midgard laufenden Anwendungen interagieren und ihre Assets später in das Hauptnetzwerk abziehen. Transaktionen folgen weiterhin Cardanos eUTXO Validierungsregeln, während Protokollgebühren in ADA gezahlt werden statt über ein separates Layer 2 Token.

Ein rotierender Operator validiert Transaktionen, ordnet sie zu Blöcken und veröffentlicht signierte Block Header in eine On Chain Zustandswarteschlange. Operatoren hinterlegen zudem eine Sicherheitsleistung, die reduziert werden kann, wenn sie einen ungültigen Zustand einreichen.

Transaktionen erhalten auf Layer 2 eine schnelle Soft Bestätigung, bevor sie die endgültige Abwicklung erreichen. Midgard beschreibt Blöcke als ungefähr im Sekundentakt zusammengesetzt, während die derzeit auf der Projektwebsite gezeigte Aktivität als simulierte Daten vor dem Start gekennzeichnet ist.

Diese Struktur trennt die Reaktionsfähigkeit von Anwendungen von der endgültigen Abwicklung. Nutzer können mit dem Layer 2 Zustand interagieren, ohne darauf zu warten, dass jede Transaktion einzeln auf Cardano verarbeitet wird, während die Basisschicht weiterhin für die Beilegung von Streitfällen und die Bestätigung des Endergebnisses verantwortlich ist.

Midgard wird in einer Partnerschaft zwischen Anastasia Labs und Input Output entwickelt. Laut dem Projekt sollen Cardano Entwickler ihre bestehende Validator Logik und eUTXO Werkzeuge beibehalten können, wobei sich die Integration hauptsächlich auf die Änderung des Endpunkts konzentriert, über den Transaktionen eingereicht werden.

Fraud Proofs bringen strittigen Zustand zu Cardano zurück

Midgards Sicherheitsmodell kombiniert Operatoren, unabhängige Watcher und einen On Chain Anfechtungsprozess.

Nachdem ein Block übernommen wurde, bleiben seine Transaktionsdaten während einer Anfechtungsfrist verfügbar, die derzeit mit einer Dauer zwischen drei und sieben Tagen beschrieben wird. Watcher können die Transaktionen erneut ausführen und das Ergebnis mit dem auf Cardano gespeicherten Block Header vergleichen.

Wenn ein Watcher eine ungültige Zustandsänderung feststellt, kann er einen Fraud Proof an Layer 1 einreichen. Eine erfolgreiche Anfechtung macht den strittigen Block rückgängig und sanktioniert den Operator. Wenn keine gültige Anfechtung eingereicht wird, bevor das Zeitfenster schließt, wird der Block dem bestätigten Zustand von Midgard hinzugefügt.

Cardanos eUTXO Architektur ist zentral für diesen Prozess. Transaktionen verbrauchen bestimmte ungenutzte Outputs und erzeugen neue, die Assets, Skripte und Anwendungsdaten enthalten. Die Validierung hängt von der Transaktion und den Inputs ab, die sie ausgeben will, statt von fortlaufenden Änderungen in einem gemeinsamen globalen Kontostatus.

Dies ermöglicht es, Transaktionsgültigkeit und Ausführungskosten vor der Einreichung zu beurteilen, sofern die benötigten Inputs verfügbar bleiben.

Midgard nutzt diese lokale Transaktionsstruktur, um gezielte Fraud Proofs zu erstellen. Anstatt den Zustand mehrerer nicht zusammenhängender Verträge zu rekonstruieren, kann sich die Verifizierung auf die strittige Transaktion, ihre referenzierten Inputs und den Validator konzentrieren, der für deren Verarbeitung verantwortlich ist.

Der engere Verifizierungsumfang soll die auf Layer 1 benötigte Datenmenge und Rechenarbeit verringern und zugleich Cardano als Abwicklungs und Streitbeilegungsschicht erhalten.

Midgard erweitert Cardano, ohne dessen Ausführungsmodell zu ersetzen

Midgard ist als Erweiterung der bestehenden Anwendungsumgebung von Cardano positioniert und nicht als separate Blockchain, die um dieselbe Liquidität und dieselben Nutzer konkurriert.

Anwendungen, die ausgewählte Ausführung nach Midgard verlagern, würden weiterhin das eUTXO Modell verwenden statt eine kontobasierte Umgebung zu übernehmen. Entwickler müssten ihre Anwendungen nicht für eine andere Vertragssprache neu schreiben oder sie um ein nicht verwandtes Ausführungssystem herum neu entwerfen.

Das Gleiche gilt für Cardano native Assets. Tokens können direkt in UTXOs gehalten und übertragen werden, während Standardbewegungen von Vermögenswerten durch das Ledger abgewickelt werden, ohne dass für jedes Token ein separater Smart Contract erforderlich ist.

Das unterscheidet Midgard von Layer 2 Systemen, die um ein zusätzliches Gas Asset, einen unabhängigen Validator Satz oder eine andere Smart Contract Architektur gebaut sind. Sein Design erhöht die Ausführungskapazität und führt strittigen Zustand sowie die endgültige Abwicklung zu Cardano zurück.

Das Protokoll könnte zusätzlichen Spielraum für dezentrale Börsen, Kreditplattformen, Zahlungen und andere Anwendungen schaffen, die häufige On Chain Interaktionen erzeugen. Es schafft nicht selbst Liquidität oder Nachfrage, kann jedoch einen Teil der infrastrukturellen Einschränkungen beseitigen, mit denen Anwendungen konfrontiert sind, die höhere Aktivität unterstützen wollen.

Zu den nächsten operativen Meilensteinen von Midgard gehören die Erweiterung über die anfängliche Lace Integration hinaus, das Onboarding von Cardano Anwendungen und das Testen von Operatoren, Watchern, Einzahlungen, Auszahlungen und Fraud Proofs unter andauernder Nutzung.

Die Erreichung dieser Meilensteine würde Cardano dApps eine Ausführungsumgebung mit höherer Kapazität bieten, ohne sie zu zwingen, eUTXO aufzugeben oder einen weiteren Vermögenswert für Transaktionsgebühren einzuführen. Midgard würde dann weniger an prognostiziertem Durchsatz gemessen und stärker an den Anwendungen, die auf dem Rollup laufen, sowie an Zustand, der erfolgreich zurück zu Cardano finalisiert wird.