Cardano Blockchain: Ein tiefer Einblick in die technische Innovation und das Staking-System

Cardano wurde 2017 von Charles Hoskinson, einem der Mitbegründer von Ethereum, mit einem ähnlichen Ziel gegründet: dem Aufbau eines dezentralen Netzwerks für intelligente Verträge und Finanzanwendungen. Im Gegensatz zu Ethereum, das schnellen Entwicklung und Bereitstellung priorisierte, verfolgte Cardano einen forschungsorientierten Ansatz und testete jedes Upgrade vor seiner Implementierung durch Peer-Review.

Cardano wurde als Blockchain mit Nachweis des Einsatzes (Proof of Stake) entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf Skalierbarkeit ohne hohe Gebühren oder übermäßigen Energieverbrauch liegt. Das Ziel ist es, viele der Ineffizienzen anderer großer Blockchains zu beseitigen. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie die Cardano-Blockchain funktioniert und was sie von anderen unterscheidet.

Cardano vs. Ethereum

Wenn Sie Ethereum während einer geschäftigen Handelssitzung verwendet haben, haben Sie wahrscheinlich die Probleme einer Netzwerküberlastung erlebt. Transaktionen verlangsamen sich bis zum Stillstand und die Gebühren steigen unvorhersehbar an – manchmal kosten sie mehr als die Transaktion selbst. Bitcoin ist zwar sicher und weit verbreitet, aber überhaupt nicht für die Abwicklung intelligenter Verträge ausgelegt. Darüber hinaus kann selbst Bitcoin hohe Transaktionsvolumina nicht effizient verarbeiten. Beide Netzwerke arbeiten an Verbesserungen, aber die zugrunde liegenden Einschränkungen bleiben bestehen.

Hier kommen alternative Blockchains ins Spiel, von denen Cardano eine herausragende ist. Die Mission von Cardano war es, das System von Grund auf neu zu gestalten und dabei einen Peer-Review-Entwicklungsprozess zu verwenden, um überstürzte Korrekturen und Probleme mit der Skalierbarkeit zu vermeiden. Anstelle von Proof-of-Work-Mining läuft es auf einem Proof-of-Stake-System namens Ouroboros, das Transaktionen mit deutlich geringerem Energieverbrauch verarbeitet und gleichzeitig die Sicherheit gewährleistet.

Über das reine Senden von Token hinaus unterstützt Cardano intelligente Verträge, dezentrale Anwendungen und Einsätze – jedoch mit integrierten Mechanismen, die verhindern, dass große Prüfer das Netzwerk dominieren. Cardano ist ein Paradebeispiel für eine Blockchain, die ohne die typischen Nachteile hoher Gebühren oder Zentralisierung skaliert werden kann. Es lohnt sich also auf jeden Fall, sich mit ihrer Funktionsweise auseinanderzusetzen. Lassen Sie uns gleich loslegen.

Cardano und DeFi: Die Schwachstellen angehen

Dezentrale Finanzen (DeFi) versprachen ein Finanzsystem ohne Banken oder Zwischenhändler, in dem jeder direkt Kredite vergeben, aufnehmen und handeln kann. In der Praxis wurde dies jedoch durch technische Engpässe verhindert. Ethereum – das Rückgrat der meisten DeFi-Anwendungen – hat mit hohen Transaktionsgebühren und Netzwerküberlastungen zu kämpfen. Bei Nachfragespitzen müssen Nutzer oft Gasgebühren zahlen, die kleine Transaktionen unrentabel machen.

Cardano verfolgt einen anderen Ansatz für DeFi. Sein Proof-of-Stake-System ist darauf ausgelegt, mehr Transaktionen zu geringeren Kosten zu verarbeiten und gleichzeitig Zentralisierungsrisiken zu vermeiden. Das Netzwerk repliziert nicht einfach das Modell von Ethereum, sondern zielt darauf ab, dessen Schwächen durch integrierte Skalierbarkeit und Sicherheit von Anfang an zu verbessern.

Cardano, langsam und stetig

Die meisten Blockchain-Projekte arbeiten nach dem Motto "Move fast and break things" (Schnell handeln und Fehler machen). Im Laufe der Projektentwicklung bringt das Team schnell Updates heraus und behebt Probleme später. Dieser Ansatz hat zu hochkarätigen Exploits, dem Scheitern intelligenter Verträge und natürlich zu Milliardenverlusten geführt.

Cardano wurde speziell entwickelt, um diese Bedenken auszuräumen. Es behandelt die Blockchain-Entwicklung eher wie Luft- und Raumfahrttechnik als wie ein Start-up aus dem Silicon Valley. Jedes Protokoll-Upgrade durchläuft einen Peer-Review-Prozess, bevor es implementiert wird – das bedeutet, dass seine Konsensmechanismen, intelligenten Verträge und Sicherheitsmodelle niemals überstürzt in die Produktion gehen. Stattdessen werden sie von unabhängigen Forschern genauestens geprüft, bevor sie grünes Licht erhalten. Sicher, der Entwicklungszyklus ist auf diese Weise langsamer, aber er minimiert das Risiko katastrophaler Ausfälle, die andere DeFi-Ökosysteme geplagt haben.

Der Ouroboros-Konsens von Cardano

Sie haben wahrscheinlich schon von Krypto-Staking gehört – der Praxis, Ihre Token zu sperren, um ein Netzwerk zu unterstützen und Belohnungen zu verdienen. Aber wussten Sie, dass nicht alle Proof-of-Stake-Systeme auf die gleiche Weise funktionieren? Einige verschaffen den größten Akteuren einen unfairen Vorteil, andere lassen eine Handvoll Prüfer die Kontrolle übernehmen und das Netzwerk missbrauchen. So viel zur Dezentralisierung, oder? Das Ouroboros-Protokoll von Cardano wurde entwickelt, um diese Mängel zu beheben. Sein Ziel ist es, sicherzustellen, dass das System dezentralisiert bleibt und jeder eine faire Chance hat, Belohnungen zu verdienen.

So funktioniert es: Anstatt die größten Prüfer die Blockproduktion dominieren zu lassen (wie es beispielsweise bei Ethereum der Fall ist), wählt Cardano für jeden Block zufällig einen**"Slot Leader"**aus. Sie haben vielleicht schon erraten, dass dies ähnlich wie eine Lotterie funktioniert. Jeder, der ADA einsetzt, hat eine Chance, ausgewählt zu werden, aber keine einzelne Einheit kann das System monopolisieren. So wird eine Zentralisierung der Macht im Keim erstickt.

Ein weiteres Problem beim Staking in vielen Netzwerken ist, dass große Pools immer größer werden – kleinere Teilnehmer können da einfach nicht mithalten. Um das zu beheben, legt Cardano Sättigungsgrenzen für Staking-Pools fest. Wenn zu viele Leute an einen einzigen Pool delegieren, sinken die Belohnungen und die Delegierenden müssen ihre Einsätze über das Netzwerk verteilen. Das ist ziemlich genial, da so sichergestellt wird, dass kein einzelner Prüfer zu einflussreich werden kann.

In Bezug auf Einsätze zeichnet sich Cardano durch ein weiteres Merkmal aus: Wenn Sie ADA einsetzen, verbleibt es in Ihrer Wallet. Wie Sie vielleicht wissen, bedeutet Staking in anderen Netzwerken oft, dass Sie Ihre Münzen sperren müssen. Dies kann Wochen, Monate oder sogar Jahre dauern, während Sie keinen direkten Zugriff auf Ihr Geld haben. Bei Cardano hingegen können Sie Ihre eingesetzten ADA jederzeit ohne Strafen bewegen, ausgeben oder sogar erneut einsetzen. Müssen wir noch erklären, wie viel Flexibilität Ihnen das eröffnet?

Lassen Sie uns kurz auf die Zeitvariable eingehen – die sogenannten "Epochen". Die meisten anderen Blockchains betrachten die Transaktionsverarbeitung als einen kontinuierlichen Wettlauf. Prüfer beeilen sich, Blöcke so schnell wie möglich zu bestätigen, um die höchste Belohnung zu erhalten. Als Nebeneffekt wird das Netzwerk oft verstopft, verbraucht zu viel Strom und kann völlig unvorhersehbar werden. Das Cardano-Team wollte dieses Problem lösen, indem es eine Zeitvariable in die Transaktionsverarbeitung einführte.

Das Netzwerk unterteilt die Zeit in feste Epochen – etwa fünftägige Zeitfenster, in denen das Netzwerk die Validierung auf vorhersehbare und geordnete Weise organisiert. Jede Epoche ist in kleinere Slots unterteilt. Während jedes Slots wird zufällig ein Prüfer (oder Slot Leader) ausgewählt, der den nächsten Block erstellt. Anstatt dass mehrere Prüfer gleichzeitig konkurrieren, kann nur der für diesen Slot ausgewählte Prüfer Transaktionen bestätigen. Dies verhindert unnötigen Rechenaufwand und reduziert Überlastungen. Dadurch bleibt das Netzwerk auch in Spitzenzeiten reibungslos.

Am Ende einer Epoche kalibriert sich das System neu. Einsätze werden berechnet, neue Prüfer ausgewählt und das Netzwerk passt sich an die Veränderungen bei der Teilnahme an Einsätzen an. Der Zyklus wiederholt sich alle fünf Tage. Für die Nutzer bedeutet dies ein stabileres, geordneteres und vorhersehbareres Ökosystem als in Systemen, in denen Prüfer ständig um Einfluss auf die Transaktionsverarbeitung konkurrieren.

Erweitertes UTXO-Modell: Cardanos fortschrittliches Buchhaltungssystem

Wir versprechen, dass wir hier nicht zu technisch werden, aber lassen Sie uns kurz auf das EUTXO-Modell (Extended Unspent Transaction Output) von Cardano eingehen. Dieses Modell ermöglicht eine effiziente Transaktionsverarbeitung, was natürlich allen Beteiligten zugute kommt. So funktioniert es:

Wenn Sie schon einmal versucht haben, während der Stoßzeiten Token auf Ethereum zu tauschen, haben Sie wahrscheinlich erlebt, dass Transaktionen hängen geblieben sind, fehlgeschlagen sind oder mehr Gebühren gekostet haben als der Handel selbst. Dies geschieht, weil Ethereum Transaktionen sequenziell verarbeitet – jede Aktion hängt von der Aktualisierung eines einzigen, gemeinsamen Hauptbuchs ab; wenn die Nachfrage steigt, verlangsamt sich das System.

Cardano hat eine Möglichkeit eingeführt, diese Überlastung zu vermeiden: das EUTXO-Modell (Extended Unspent Transaction Output). Sein Hauptzweck ist die unabhängige Verarbeitung von Transaktionen. Ziehen wir einen Vergleich mit dem Umgang mit Bargeld. Angenommen, Sie haben 50 Dollar und möchten 30 Dollar ausgeben. Wie erfassen Sie diese Transaktion? Mit dem EUTXO-Modell ändern Sie nicht direkt Ihren Gesamtkontostand. Stattdessen geben Sie die 50 Dollar ab und erhalten vom System 20 Dollar in einem neuen Umschlag zurück. Auf diese Weise ist jede Transaktion in sich geschlossen; mehrere Transaktionen können parallel verarbeitet werden, ohne sich gegenseitig zu beeinträchtigen.

Das Modell von Ethereum hingegen zwingt dazu, Transaktionen einzeln zu überprüfen, was bei hoher Nachfrage zu unvermeidlichen Engpässen führt. Mit Cardanos EUTXO können intelligente Verträge, DeFi-Transaktionen und andere Interaktionen jedoch ohne Verzögerungen oder Ausfälle aufgrund des Netzwerks selbst ausgeführt werden. Dadurch kann Cardano rund 250 TPS (Transaktionen pro Sekunde) verarbeiten, während Ethereum während des größten Teils seiner Lebensdauer kaum 30 geschafft hat.

Native Token und Multi-Asset-Hauptbuch: Cardanos integriertes Token-Toolkit

Bei der Verwendung von Ethereum haben Sie es mit Token zu tun, die auf intelligenten Verträgen basieren – maßgeschneiderten Codes, die festlegen, wie jeder Token funktioniert. Das größte Problem bei intelligenten Verträgen ist, dass jeder einzelne von Grund auf neu geschrieben wird. Das bedeutet, dass Entwickler jedes Mal, wenn sie ein neues Produkt auf den Markt bringen, das Rad buchstäblich neu erfinden müssen. Können Sie sich vorstellen, wie es ist, ein riesiges Ökosystem voller solcher einzigartiger Algorithmen zu verwalten? Kein Wunder, dass Ethereum für seine Ineffizienz und Sicherheitslücken sowie für seltsame Hackerangriffe in Millionenhöhe berüchtigt ist. Und dafür reicht schon ein einziger schlechter Vertrag!

Dieses System ist wie der Umgang mit Lieferanten, die jeweils ihre eigenen Regeln für Preisgestaltung, Rechnungsstellung und Lieferung haben. Ja, einige werden gut funktionieren, aber die meisten anderen zu verwalten, wird zwangsläufig Kopfzerbrechen bereiten, ganz zu schweigen davon, dass einige wenige Ihre Bilanz ruinieren können.

Bei Cardano hingegen folgen alle Token dank des Native Tokens-Systems denselben Regeln. Das Wesentliche dabei ist: Die nativen Token von Cardano benötigen überhaupt keine intelligenten Verträge. Stattdessen sind sie direkt in das Multi-Asset-Hauptbuch der Blockchain integriert, genau wie die native Münze ADA. Entwickler müssen also keine Zeit mit benutzerdefiniertem Code für Patch-Korrekturen nach der Einführung verschwenden.

Aus Entwicklersicht bedeutet dies eine schnellere (und einfachere) Codierung und Fehlerbehebung, weniger Audits und ein geringeres Risiko, dass etwas schief geht. Für die Nutzer bedeutet dies niedrigere Gebühren, weniger bis gar keine fehlgeschlagenen Transaktionen und eine insgesamt stabile Erfahrung in jeder Anwendung.

Die ADA-Münze: Cardanos Lebenselixier

Jede Blockchain benötigt eine native Währung, um den Betrieb aufrechtzuerhalten. Für Cardano ist das ADA – die Münze, die Transaktionen antreibt, das Netzwerk sichert und die Teilnehmer belohnt. Wenn Sie Ethereum verwendet haben, werden Sie feststellen, dass ADA eine ähnliche Rolle spielt wie ETH. Es deckt Transaktionsgebühren ab, ermöglicht intelligente Verträge und dient als Wertspeicher für Investoren.

Es gibt jedoch einen entscheidenden Unterschied. Ethereum begann als Proof-of-Work (PoW)-Netzwerk und begann erst 2022 mit der Umstellung auf Proof-of-Stake (PoS). Cardano hingegen ist seit dem ersten Tag PoS (und wurde bereits 2015 eingeführt). Es handelt sich also nicht um ein nachgerüstetes System – alle seine Kernprinzipien waren bereits bei der Einführung vorhanden.

Wie wir bereits erfahren haben, verwendet Cardano Einsätze, um Transaktionen zu validieren. Prüfer-Knoten – im Wesentlichen die Buchhalter des Netzwerks – sperren ADA als Nachweis für ihr Engagement für die Sicherheit des Systems. Im Gegenzug erhalten sie Belohnungen. Nichts Besonderes.

ADA einsetzen

Der einfachste Weg, um loszulegen, ist die Delegierung Ihrer ADA an einen Staking-Pool. Dazu benötigen Sie keine spezielle Hardware oder technisches Know-how – nur eine kompatible Geldbörse wie Daedalus, Yoroi oder Exodus. Sobald die Geldbörse eingerichtet ist, können Sie Pools nach ihren Gebühren, ihrer Leistung und ihrem Sättigungsgrad (wie voll sie sind) durchsuchen. Ein paar Klicks und schon sind Sie dabei. Die Belohnungen werden etwa alle fünf Tage verteilt.

Die Renditen liegen in der Regel zwischen 3 % und 5 % pro Jahr, natürlich abhängig von der Effizienz des Pools. Wenn Sie Ihre Belohnungen aufstocken möchten, können Sie Ihre Einnahmen reinvestieren, indem Sie sie wieder in den Pool delegieren (reinvestieren).

Wenn Sie einen eher passiven Ansatz bevorzugen, könnten regulierte Krypto-Börsen wie Binance und Kraken für Sie in Frage kommen, da diese ebenfalls Einsätze anbieten. Diese übernehmen die technischen Details für Sie, aber es gibt einen Nachteil: Sie geben die Kontrolle über Ihre ADA ab, solange diese eingesetzt sind. Trotz der Tatsache, dass Sie Einsätze tätigen, befinden sich die Gelder also technisch gesehen nicht in Ihrer Wallet.

Und für die technisch Versierteren gibt es immer die Möglichkeit, einen eigenen Netzwerkmodus einzurichten und zu betreiben. Dieser bietet Ihnen mit Abstand die größte Kontrolle über Ihre Einnahmen, erfordert jedoch auch Infrastruktur, Wartung und die Gewinnung von Delegierten. Das bedeutet also viel kontinuierliche Verwaltung. Wie Sie sich wahrscheinlich schon gedacht haben, ist diese Option am besten für diejenigen geeignet, die sich langfristig für das Netzwerk engagieren möchten.

Der entscheidende Vorteil des Staking-Modells von Cardano ist seine Liquidität. Im Gegensatz zu den meisten Netzwerken, die Gelder für feste Zeiträume sperren, können Sie Ihre ADA jederzeit wieder abheben. Dies ist sowohl für Anfänger, die das Netzwerk erst kennenlernen möchten, als auch für erfahrene, bewusste Cardano-Unterstützer ein Gewinn.

Fazit

Fassen wir zusammen, was wir gelernt haben. Cardano bietet ein Framework, das Vorhersagbarkeit und Leistung in den Vordergrund stellt. Es bewältigt die größten Herausforderungen der Blockchain – Skalierbarkeit, Effizienz und Sicherheit –, die bei Ethereum oft ein Problem darstellen. Die Eckpfeiler des Cardano-Ökosystems sind peer-reviewte Forschung, das Extended Unspent Transaction Output-Modell, das Toolkit zur Erstellung "nativer" Token und das Hydra-Protokoll. Mit diesen Innovationen bietet Cardano ein Netzwerk, das komplexe Vorgänge ohne Engpässe bewältigen, ohne Geschwindigkeitseinbußen skalieren und dezentrale Anwendungen mit hervorragender Zuverlässigkeit unterstützen kann.