Bei der Erforschung der Web3-Welt tauchen neben dem allgemeinen Streben nach schnelleren Transaktionsgeschwindigkeiten und niedrigeren Gebühren zunehmend tiefere, strukturelle Herausforderungen auf.

Wie können riesige Datenmengen wirtschaftlich gespeichert werden? Wie können sensible Informationen in einer dezentralen Umgebung sicher geschützt werden? Können komplexe Berechnungen effizient außerhalb der Kette ausgeführt werden, während ihre Ergebnisse dennoch vor Ort verifiziert und als vertrauenswürdig eingestuft werden?

Viele Projekte versuchen, diese Probleme zu lösen, indem sie verschiedene Dienste von Drittanbietern kombinieren. Dieser Weg bringt jedoch häufig Integrationskomplexität, potenzielle Vertrauensprobleme und eine fragmentierte Benutzererfahrung mit sich.

Angesichts dieser Herausforderungen auf Infrastrukturebene haben die Sui-Blockchain und ihr Kernentwicklungsteam Mysten Labs eine stärker integrierte Lösung vorgeschlagen. Anstatt sich auf einen Flickenteppich externer Tools zu verlassen, haben sie eine Blockchain mit einer einzigartigen Architektur entworfen — einschließlich ihres objektzentrierten Modells und der Programmiersprache Move — und gleichzeitig drei eng miteinander verbundene native Infrastrukturkomponenten aufgebaut: Walrus, Seal und Nautilus.

Dieser Artikel zielt darauf ab, die Designkonzepte hinter diesen drei Komponenten zu entschlüsseln, zu untersuchen, wie sie funktionieren, wie sie zueinander in Beziehung stehen und welche wirklichen Änderungen sie für Web3-Anwendungen mit sich bringen könnten.

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Suis einzigartige Architektur

Um zu verstehen, wie diese drei Tools auf Sui funktionieren, müssen wir uns zunächst einige wichtige Merkmale der Sui-Plattform selbst ansehen.

Eine der wichtigsten Innovationen von Sui ist das objektorientierte Modell, eine grundlegende Abkehr von der traditionellen kontobasierten Architektur. Sui behandelt Token, NFTs und sogar komplexe Datenstrukturen als eigenständige „Objekte“. Stellen Sie sich vor, Sie verwalten jedes Asset als separate Box, anstatt alles in einem einzigen Ledger zu protokollieren. Dieses Design ermöglicht die parallele Verarbeitung von Aktionen, die nichts miteinander zu tun haben — wie die Handhabung zweier unabhängiger NFTs —, wodurch der Durchsatz erhöht wird.

Diese Objektgranularität schafft eine natürliche Synergie mit Walrus und Seal: Walrus behandelt gespeicherte Daten als Objekte, während Seal Berechtigungsregeln direkt an einzelne Objekte anhängen kann.

Darüber hinaus verwendet Sui die Programmiersprache Move, die speziell für die Verwaltung digitaler Assets entwickelt wurde. Move legt Wert auf Sicherheit und zielt darauf ab, viele häufig auftretende Sicherheitslücken in intelligenten Verträgen auf Sprachebene zu reduzieren. Aufgrund dieser starken Grundlage eignet es sich gut für den Aufbau robuster Infrastrukturkomponenten.

Durch die Zusammenführung von Kettendesign und Infrastrukturentwicklung unter einem Dach (Mysten Labs) will Sui ein nahtloseres, synergetisches Entwicklererlebnis bieten.

Walrus: Wirtschaftlicher, programmierbarer dezentraler Speicher

Das Speichern großer Dateien (Bilder, Videos, KI-Modelle — zusammenfassend als Blobs bezeichnet) direkt in der Kette ist bekanntermaßen teuer. Bestehende dezentrale Speicherlösungen haben jeweils Kompromisse, aber Walrus strebt ein neues Gleichgewicht zwischen Kosteneffizienz und intelligenter Vertragsinteraktivität an und beseitigt direkt die Kostenbarrieren umfangreicher On-Chain-Daten.

Das Herzstück von Walrus ist Erasure Coding, eine clevere Technik, bei der eine Datei „zerteilt“ und „Hinweise zur Wiederherstellung“ hinzugefügt werden, sodass die Datei auch dann rekonstruiert werden kann, wenn Teile verloren gehen. Walrus nennt diese zusätzlichen Fragmente „Red Stuff“.

Stellen Sie sich das so vor: Wenn Sie zwei Zahlen haben, sagen wir 3 und 5, und Sie beide sowie ihre Summe (8) speichern, ist es nicht katastrophal, die 3 zu verlieren — Sie können sie mit 8 - 5 = 3 wiederherstellen. Die zusätzlichen Wiederherstellungsfragmente spielen eine ähnliche Rolle, da sie mathematisch mit den Originalen verknüpft sind.

Nach der Fragmentierung und Kodierung verteilt Walrus diese Shards auf viele Knoten. Selbst wenn einige Shards verloren gehen, kann das System die Originaldatei rekonstruieren, solange eine bestimmte Anzahl von Fragmenten abgerufen wird. Das spart im Vergleich zur vollständigen Dateireplikation erheblich Speicherplatz.

Dieser Ansatz reduziert die Speicherkosten drastisch und könnte die Preise für dezentralen Speicher denen zentralisierter Cloud-Anbieter näher bringen.

Noch interessanter ist, dass Walrus das Objektmodell von Sui nutzt: Jede gespeicherte Datei wird zu einem programmierbaren On-Chain-Objekt. Entwickler können Move verwenden, um intelligente Verträge zu schreiben, die diese Speicherobjekte verwalten — indem sie Zugriffsregeln festlegen, Metadaten automatisch aktualisieren usw. Speicher ist nicht mehr nur passiv, sondern wird zu einer nativ programmierbaren Ressource.

Es gibt auch eine Token-Utility-Ebene: Für die Interaktion mit Walrus-Daten auf Sui sind SUI-Tokens erforderlich, um Metadaten (wie Dateinamen, Größen, Speicherorte) aufzuzeichnen und möglicherweise Tokens für Speichergebühren zu sperren. Wenn die Akzeptanz von Walrus zunimmt, könnte die Nachfrage nach SUI steigen und das Angebot knapper werden.

Seal: Der dezentrale Tresor- und Access-Gatekeeper

Viele Web3-Apps befassen sich mit sensiblen Daten: Benutzer-IDs, Finanzdaten, Paywall-Inhalte. Wie speichert man Geheimnisse in einem dezentralen Kontext sicher und kontrolliert den Zugriff darauf?

Seal ist eine DSM-Lösung (Decentralized Secrets Management), die entwickelt wurde, um diese Frage zu beantworten.

Eine der Kerntechnologien ist die Threshold Encryption. Stellen Sie sich einen Tresor vor, für dessen Öffnen zwei Schlüssel erforderlich sind, die jeweils von einer anderen Person gehalten werden. Ähnlich teilt die Schwellenwertverschlüsselung die Entschlüsselungsschlüssel in mehrere Teile auf und verteilt sie an unabhängige Schlüsselserver. Nur wenn eine vordefinierte Anzahl von ihnen zusammenarbeitet (der Schwellenwert), können die Daten entschlüsselt werden — kein einzelner Server kann das alleine tun, was Vertrauen verbreitet und die Fehlertoleranz erhöht.

Das andere clevere Feature von Seal ist, dass die Zugriffskontrolllogik als Move Smart Contracts On-Chain geschrieben ist. Entwickler können klare Regeln definieren: Beispielsweise können nur Benutzer, die eine bestimmte NFT besitzen oder eine Gebühr bezahlt haben, auf bestimmte Daten zugreifen. Diese Transparenz und Überprüfbarkeit unterscheidet Seal von herkömmlichen zentralisierten Zugangssystemen.

Wenn ein Benutzer oder eine App ein Geheimnis entschlüsseln möchte, sendet sie eine Anfrage an die Schlüsselserver. Diese Server überprüfen die On-Chain-Regeln. Nur wenn die Bedingungen erfüllt sind, geben sie ihre Schlüsselfragmente frei. Die eigentliche Entschlüsselung erfolgt auf dem Client-Gerät, sodass Schlüsselserver niemals die Originaldaten berühren.

Seal kann Daten schützen, die überall gespeichert sind — auf Walrus, anderen dezentralen Netzwerken oder sogar zentralisierten Clouds. Dies macht es ideal für sicheres Messaging, private Benutzerdaten, kostenpflichtiges Content Gating, vertrauliche Abstimmungen und mehr.

Nautilus: Off-Chain-Berechnungen auf der Kette verifizierbar machen

Blockchains eignen sich nicht besonders für komplexe oder ressourcenintensive Aufgaben. Diese On-Chain zu erledigen ist langsam, teuer und beeinträchtigt die Privatsphäre. Lösungen wie Layer 2 oder Oracles helfen, aber Nautilus geht einen anderen Weg: die Bereitstellung vertrauenswürdiger Off-Chain-Berechnungen.

Nautilus verwendet eine hardwarebasierte Lösung namens Trusted Execution Environments (TEEs). Stellen Sie sich ein TEE als eine sichere, isolierte Zone innerhalb einer CPU vor. Code und Daten in dieser Zone sind vom Rest des Systems, einschließlich des Betriebssystems selbst, abgeschirmt.

Der grundlegende Arbeitsablauf sieht wie folgt aus:

1. Ein Entwickler stellt eine Rechenaufgabe (z. B. Finanzmodelle, KI-Inferenz, Spiellogik) für ein von ihm kontrolliertes TEE bereit.
2. Wenn die Aufgabe abgeschlossen ist, erstellt das TEE eine kryptografische Bestätigung — eine Art fälschungssichere „Quittung“, die Folgendes belegt:

• Die Aufgabe wurde in einem TEE ausgeführt
• Der Code wurde nicht manipuliert
• Der Vorgang wurde erfolgreich abgeschlossen.

3. Diese Bescheinigung und das Ergebnis werden einem Move-Smart-Vertrag auf Sui unterzogen.
4. Der Vertrag bestätigt die Bestätigung (z. B. Gültigkeit der Signatur und Hash des Codes).
5. Nur wenn die Überprüfung erfolgreich ist, akzeptiert der Vertrag das Ergebnis und fährt mit On-Chain-Aktionen fort.

Nautilus verbindet leistungsstarkes Off-Chain-Computing mit Überprüfbarkeit und Vertrauen innerhalb der Kette, ohne sensible Daten preiszugeben.

Nautilus in Aktion: Der Fall Bluefin

Ein konkretes Beispiel ist Bluefin, eine dezentrale unbefristete Handelsplattform.

Die meisten leistungsstarken Handelsplattformen stehen vor einem Dilemma: Orderbücher vollständig auf der Kette zu führen, bietet Transparenz, ist aber langsam und teuer; sie aus der Kette zu verlagern, verbessert die Geschwindigkeit, führt aber zu Vertrauensproblemen.

Bluefin nutzt Nautilus, um diese Lücke zu schließen: • Der Auftragsabgleich läuft innerhalb eines TEE und gewährleistet so eine sichere, isolierte Bearbeitung. • Nautilus liefert den kryptografischen Beweis, dass die Matching-Logik korrekt lief. • Beweise und Ergebnisse werden in der Kette eingereicht, wo intelligente Verträge sie überprüfen, bevor die Abrechnung ausgeführt wird.

Dieser Ansatz ermöglicht es Bluefin, ein schnelles Off-Chain-Matching mit On-Chain-Vertrauensgarantien anzubieten, was es für den leistungsintensiven DeFi-Handel wie den Derivatehandel rentabel macht. Dadurch wird natürlich ein gewisses Vertrauen vom reinen Blockchain-Konsens hin zur TEE-Hardware und -Implementierung verlagert.