Kurz erklärt: Ein Validium ist eine Layer-2-Skalierungslösung, die die Korrektheit von Transaktionen durch kryptografische Gültigkeitsbeweise (validity proofs) sichert, die zugehörigen Transaktionsdaten jedoch ausserhalb der Hauptkette vorhält.
Abgrenzung zu Rollups
Validium ähnelt einem ZK-Rollup, weil beide Verfahren für jede Transaktionscharge einen Gültigkeitsbeweis (häufig ein Zero-Knowledge-Beweis) auf der Layer-1-Kette einreichen. Der entscheidende Unterschied liegt in der Datenverfügbarkeit: Während ein Rollup die Transaktionsdaten auf der Hauptkette veröffentlicht, hält ein Validium diese Daten ausserhalb der Kette (off-chain).
Der Begriff wurde massgeblich von StarkWare geprägt. Der Vorteil liegt in geringeren Kosten und höherem Durchsatz, da keine großen Datenmengen auf der teuren Layer-1 abgelegt werden. Der Nachteil ist eine andere Sicherheitsannahme hinsichtlich der Verfügbarkeit der Daten.
Sicherheitsmodell
Da die Transaktionsdaten nicht auf der Hauptkette liegen, müssen Nutzer darauf vertrauen, dass die Daten von einer externen Instanz bereitgestellt werden, wenn sie ihren Anspruch geltend machen wollen. Zur Absicherung kommen unterschiedliche Modelle zum Einsatz:
- Data Availability Committee (DAC): eine Gruppe benannter Parteien, die die Verfügbarkeit der Daten garantiert.
- Bond-/Staking-Modelle: Verwahrer hinterlegen Sicherheiten, die bei Fehlverhalten verfallen.
Die Gültigkeit einzelner Zustandsänderungen bleibt durch den kryptografischen Beweis jederzeit sichergestellt. Das Risiko betrifft ausschliesslich den Fall, dass die ausgelagerten Daten nicht mehr verfügbar sind und Nutzer dadurch ihre Guthaben nicht selbstständig rekonstruieren könnten.
Volition und Anwendungen
Eine verbreitete Mischform ist das sogenannte Volition-Modell, bei dem Nutzer pro Transaktion wählen können, ob die Daten auf der Hauptkette (Rollup-Modus) oder ausserhalb (Validium-Modus) gespeichert werden. Damit lässt sich zwischen niedrigeren Kosten und stärkeren Verfügbarkeitsgarantien abwägen.
Validium-Technologie wird unter anderem in Implementierungen auf Basis von StarkEx eingesetzt und eignet sich besonders für Anwendungen mit sehr hohem Transaktionsvolumen, etwa Handelsplattformen oder Gaming, bei denen niedrige Gebühren im Vordergrund stehen.
Häufige Fragen
Was unterscheidet ein Validium von einem ZK-Rollup?
Beide nutzen Gültigkeitsbeweise, doch ein ZK-Rollup speichert die Transaktionsdaten auf der Hauptkette, ein Validium hält sie ausserhalb. Dadurch ist ein Validium günstiger, verlagert aber die Datenverfügbarkeit auf externe Instanzen.
Welches Risiko besteht bei Validium?
Das Hauptrisiko ist die Datenverfügbarkeit: Sind die ausgelagerten Daten nicht mehr abrufbar, können Nutzer ihre Guthaben unter Umständen nicht selbst rekonstruieren. Die Gültigkeit der Zustände bleibt kryptografisch gesichert.
Was ist ein Data Availability Committee?
Ein Data Availability Committee (DAC) ist eine Gruppe benannter Parteien, die zusichert, die ausserhalb der Kette gehaltenen Daten verfügbar zu halten. Es ist ein gängiges Absicherungsmodell für Validium-Lösungen.
Was bedeutet Volition?
Volition ist ein Hybridmodell, bei dem Nutzer pro Transaktion entscheiden, ob die Daten auf der Hauptkette oder ausserhalb gespeichert werden. So lässt sich zwischen Kosten und Sicherheit abwägen.
Wer hat den Begriff Validium geprägt?
Der Begriff geht massgeblich auf das Unternehmen StarkWare zurück, das die Technologie im Rahmen seiner StarkEx-Lösungen entwickelt hat.
Zusammenfassung
Ein Validium ist eine Layer-2-Skalierungslösung, die wie ein ZK-Rollup kryptografische Gültigkeitsbeweise verwendet, die Transaktionsdaten aber ausserhalb der Hauptkette speichert. Dadurch sinken Kosten und der Durchsatz steigt, allerdings verlagert sich die Datenverfügbarkeit auf externe Instanzen wie ein Data Availability Committee.
Weiterführende Quellen
- ethereum.org – Validium: ethereum.org
- StarkWare – Volition und Datenverfügbarkeit: starkware.co