Der Aufstieg von Nicht-Fungiblen Programmen: Eine neue Ära in dezentralen Apps
Lern, wie NFPs die Landschaft der dezentralen Anwendungen verändern.
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Inhaltsverzeichnis
Web3-Anwendungen sind eine neue Art von Software, die auf einem dezentralen Netzwerk laufen und mehr Kontrolle über Daten bieten als traditionelle Web 2.0-Anwendungen. Im Gegensatz zu früheren Modellen, die auf zentralen Diensten basierten, nutzen diese neuen Anwendungen Smart Contracts, die kein Vertrauen in Dritte erfordern. Ein häufiges Problem ist allerdings, dass Daten auf der Blockchain öffentlich sind, was für Anwendungen, die Daten privat halten müssen, ein Problem darstellen kann.
Vertrauliche Smart Contracts sind kürzlich als Lösung aufgetaucht. Sie verschlüsseln die Daten und den Speicher von Verträgen, was es einfacher macht, Anwendungen zu erstellen, die Informationen privat halten können. Diese Verträge erlauben neue Interaktionsmöglichkeiten, die vorher nicht möglich waren.
Eine Herausforderung bei Web 2.0- und Web3-Anwendungen ist die Benutzeroberfläche. Entwickler verlagern oft komplexe Aufgaben auf die Client-Seite und nutzen Webtechnologien zur Verarbeitung. Leider benötigen dezentrale Anwendungen immer noch einen Server, um gehostet zu werden, was sie im Vergleich zu traditionellen Apps weniger zugänglich macht.
Um dieses Problem anzugehen, wurde das Non-Fungible Program (NFP)-Modell eingeführt. NFPs ermöglichen es Entwicklern, vollständige Anwendungen zu erstellen, die über die Blockchain verteilt werden können. Sie nutzen Webtechnologien und speichern private Daten sicher in verschlüsselten Smart Contracts. In diesem Modell wird der Zugriff auf die Anwendung durch den Besitz von non-fungible tokens (NFTs) kontrolliert, sodass kein separater Server nötig ist. Das ermöglicht Token-Besitzern, mit diesen Anwendungen zu interagieren und neue Funktionen wie sichere Kommunikation mit externen Diensten zu nutzen.
Die Motivation hinter NFPs
Seit dem Aufstieg des Ethereum-Netzwerks haben dezentrale Anwendungen, die von Smart Contracts unterstützt werden, das Interesse der Menschen geweckt. Diese Anwendungen zielen darauf ab, neue Möglichkeiten in den Bereichen Finanzen, Gaming, Gesundheitswesen, Immobilien und mehr zu schaffen. Die meisten Erfolgsgeschichten stammen jedoch aus der dezentralen Finanzwelt (DeFi), wo Benutzer digitale Währungen ohne Zwischenhändler wie Banken handeln. Der Boom der non-fungible tokens (NFTs) für digitale Kunst hat gezeigt, dass Smart Contracts über die Finanzen hinaus nützlich sein können, obwohl Fragen wie die Möglichkeit, digitale Kunst einfach zu kopieren, immer noch angesprochen werden müssen.
Das übergeordnete Ziel von Web3 bleibt weitgehend unerfüllt. Benutzererfahrung und Funktionalität in dezentralen Anwendungen hinken oft hinter traditionellen Web-Apps hinterher. Die Haupt-Erfolge dieses neuen Modells liegen in neuen Anwendungsarten und nicht darin, bestehende auf die Blockchain zu übertragen. Das liegt vor allem daran, dass die Vorteile der Dezentralisierung oft die Usability-Probleme im Vergleich zu gut entwickelten Webtechnologien nicht aufwiegen.
Vertrauliche Smart Contracts helfen, diese Lücke zu schliessen, indem sie neue Arten von Anwendungen schaffen, die verbesserte Privatsphäre und Sicherheit bieten. Diese Verträge sind so konzipiert, dass sie ihre Daten verborgen halten, sodass Entwickler Anwendungen erstellen können, ohne interne Daten offenzulegen.
Das NFP-Modell
Das NFP-Modell ist eine Erweiterung von NFTs, die die Erstellung von eigenständigen Anwendungen ermöglicht. Diese Anwendungen nutzen vertrauliche Smart Contracts für ihr Backend und webbasierte Dokumente für ihr Frontend.
Ein NFP repräsentiert ein einzigartiges Token, das seinem Besitzer exklusiven Zugang zu einer dezentralen Anwendung mit privaten Daten, die innerhalb von Smart Contracts gespeichert sind, gewährt. Die wichtigsten Merkmale des NFP-Modells sind:
Vertrauliche Datenspeicherung: NFPs speichern sensible Daten in verschlüsselten Smart Contracts und gewährleisten so die Privatsphäre der Benutzer.
Eigenständige Anwendungen: Diese Anwendungen können unabhängig funktionieren, ohne dass ein Online-Host erforderlich ist.
Interaktive Benutzeroberflächen: Benutzer können über eine benutzerfreundliche Weboberfläche mit der Anwendung interagieren.
Dezentrale Eigentümerschaft: Der Zugriff auf Funktionen und Daten wird durch den Besitz von NFTs kontrolliert.
Das NFP-Modell zielt darauf ab, eine nahtlose Mischung aus Benutzerfreundlichkeit von Web 2.0-Anwendungen und den Datenschutz- und Sicherheitsvorteilen von Web3 zu erreichen.
Anwendungen und Beispiele
Um die Nützlichkeit des NFP-Modells zu demonstrieren, wurde ein interaktives Zwei-Spieler-Spiel inspiriert von klassischen Spielen entwickelt. In diesem Spiel versuchen die Spieler abwechselnd, die versteckten Fahrzeuge des Gegners auf einem Raster zu treffen. Bevor das Spiel beginnt, platziert jeder Spieler fünf Fahrzeuge auf seinem Raster und sie wechseln sich ab, Angriffe auf das Raster des Gegners zu starten.
Dieses Spiel zeigt die Fähigkeiten des NFP-Modells, die vier wichtigsten Anforderungen zu erfüllen:
Dezentral: Das Spiel läuft auf einem Smart Contract, der auf einer Blockchain ausgeführt wird, was bedeutet, dass keine zentrale Autorität den Spielstatus kontrolliert.
Privat: Der Spielstatus bleibt vertraulich, nur dem Smart Contract bekannt, was einen fairen Wettbewerb ermöglicht, ohne Strategien offenzulegen.
Hostlos: Spieler können das Spiel einfach öffnen, indem sie eine SVG-Datei in ihrem Browser öffnen, wodurch die Notwendigkeit eines externen Web-Hosts entfällt.
Berechenbar: Das Spiel hat eine Interaktive Benutzeroberfläche, die mit HTML5-Technologien erstellt wurde und eine reichhaltige Benutzererfahrung ermöglicht.
Sobald ein Spieler ein NFP für das Spiel mintet, erhält er eine einzigartige SVG-Datei. Wenn sie im Browser geöffnet wird, zeigt diese Datei einen animierten Bildschirm mit Optionen, um sich mit der Blockchain zu verbinden und das Spiel zu starten. Die Spieler können ihr Gameplay verwalten, und alle Wetten werden automatisch über den Smart Contract abgewickelt.
NFPs erstellen und ausführen
Die Anwendung erstellen
Der Prozess zum Erstellen eines NFP beginnt mit dem Minten eines einzigartigen Tokens, das die Anwendung repräsentiert. Entwickler können serverlose Anwendungen erstellen, indem sie die vom NFP-Modell bereitgestellten Tools nutzen.
Daten sicher speichern
Die Anwendungsdaten werden direkt auf der Blockchain gespeichert. Dieser Ansatz beseitigt die Abhängigkeit von Drittanbieterdiensten und stellt sicher, dass die Daten sicher und manipulationssicher sind.
Interaktivität aufrechterhalten
Um die Anwendung dynamisch zu halten, können Entwickler verschiedene Webtechnologien in ihre NFPs integrieren. Die Anwendungen können so gestaltet werden, dass sie auf geschützte Weise auf Benutzerdaten zugreifen, während sie ein reibungsloses Benutzererlebnis bieten.
Aktualisieren und Überarbeiten
Ein wesentliches Merkmal des NFP-Modells ist die Möglichkeit, Anwendungen nach ihrer Einführung zu aktualisieren. Dies geschieht über ein Paketverwaltungssystem, das es Entwicklern ermöglicht, ihre Anwendungen zu überarbeiten, während frühere Versionen für Benutzer zugänglich bleiben.
Herausforderungen und Lösungen
Obwohl das NFP-Modell zahlreiche Vorteile bietet, gibt es Herausforderungen zu berücksichtigen. Ein bedeutendes Hindernis ist das Speicherkapazitätslimit für Daten auf der Blockchain. Jede Transaktion hat ein Gaslimit, das die Grösse von Anwendungen einschränken kann. Durch Optimierungs- und Kompressionstechniken können Entwickler jedoch interaktive Anwendungen innerhalb dieser Grenzen unterbringen.
Darüber hinaus können potenzielle Probleme mit Privatsphäre und Sicherheit auftreten, wenn die zugrunde liegende Blockchain nicht richtig konfiguriert ist. Daher ist die Wahl der Blockchain und die spezifische Implementierung von vertraulichen Smart Contracts entscheidend.
Zukünftige Perspektiven
Die Entwicklung von NFPs kann zu zahlreichen Anwendungen in verschiedenen Bereichen führen. Einige mögliche Verwendungen sind:
Interaktive Kunst: Künstler könnten digitale Werke schaffen, die auf Benutzereingaben reagieren.
Gaming: Entwickler können Mehrspieler-Spiele mit privaten Spielständen und sicheren Transaktionen erstellen.
Zensurresistentes Teilen: NFPs können eine sichere und private Verbreitung von Inhalten ermöglichen.
Automatisierte Smart Contracts: Anwendungen könnten integrierte Wallets für einfachere Transaktionen enthalten.
Private Kommunikation: NFPs können verschlüsselte Kommunikation zwischen Benutzern ermöglichen.
Diese Möglichkeiten könnten verschiedene Branchen transformieren und das Web interaktiver, privater und dezentraler gestalten.
Fazit
Das Non-Fungible Program-Modell bietet einen neuartigen Ansatz zum Erstellen dezentraler Webanwendungen. Durch die Verbindung etablierter Webstandards mit Blockchain-Technologie können NFPs benutzerfreundliche Anwendungen liefern, die Privatsphäre und Sicherheit wahren. Das erleichtert es Entwicklern, Anwendungen zu schaffen, die den Bedürfnissen moderner Benutzer entsprechen und gleichzeitig die Vorteile dezentraler Systeme bieten.
Während das Internet weiter wächst, könnten NFPs eine wichtige Rolle dabei spielen, die zukünftige Landschaft zu gestalten und eine neue Generation von Anwendungen zu ermöglichen, die sicherer, interaktiver und gerechter sind.
Titel: Non-Fungible Programs: Private Full-Stack Applications for Web3
Zusammenfassung: The greatest advantage that Web3 applications offer over Web 2.0 is the evolution of the data access layer. Opaque, centralized services that compelled trust from users are replaced by trustless, decentralized systems of smart contracts. However, the public nature of blockchain-based databases, on which smart contracts transact, has typically presented a challenge for applications that depend on data privacy or that rely on participants having incomplete information. This has changed with the introduction of confidential smart contract networks that encrypt the memory state of active contracts as well as their databases stored on-chain. With confidentiality, contracts can more readily implement novel interaction mechanisms that were previously infeasible. Meanwhile, in both Web 2.0 and Web3 applications the user interface continues to play a crucial role in translating user intent into actionable requests. In many cases, developers have shifted intelligence and autonomy into the client-side, leveraging Web technologies for compute, graphics, and networking. Web3's reliance on such frontends has revealed a pain point though, namely that decentralized applications are not accessible to end users without a persistent host serving the application. Here we introduce the Non-Fungible Program (NFP) model for developing self-contained frontend applications that are distributed via blockchain, powered by Web technology, and backed by private databases persisted in encrypted smart contracts. Access to frontend code, as well as backend services, is controlled and guaranteed by smart contracts according to the NFT ownership model, eliminating the need for a separate host. By extension, NFP applications bring interactivity to token owners and enable new functionalities, such as authorization mechanisms for oracles, supplementary Web services, and overlay networks in a secure manner. In addition...
Autoren: Blake Regalia, Benjamin Adams
Letzte Aktualisierung: 2024-04-23 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2404.15632
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.15632
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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