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Was ist Onchain und Offchain

Hinweis: Dieses Dokument ist eine automatische Übersetzung des englischen Originals.

Was ist Onchain und Offchain

Onchain bedeutet, dass eine Aktion, ein Datensatz oder eine Berechnung direkt auf einer Blockchain ausgeführt und gespeichert wird, wo sie von den Nodes des Netzwerks verifiziert wird und Teil des permanenten, öffentlich prüfbaren Ledgers wird. Offchain bedeutet, dass die Aktion außerhalb der Blockchain stattfindet – auf traditionellen Servern, lokalen Maschinen oder separaten Netzwerken – und nicht direkt im Konsensprozess der Blockchain aufgezeichnet oder verifiziert wird.

Die Unterscheidung ist wichtig, weil sie bestimmt, was unabhängig überprüfbar ist und was Vertrauen erfordert. Alles Onchain kann von jedem mit Zugang zu einem Block-Explorer überprüft werden. Alles Offchain erfordert Vertrauen in die Partei, die die Berechnung durchgeführt oder die Daten gespeichert hat, es sei denn, zusätzliche Mechanismen (wie kryptografische Nachweise) überbrücken die Lücke.

Kurz gesagt: Onchain bedeutet auf der Blockchain aufgezeichnet und verifiziert; Offchain bedeutet, dass es anderswo geschieht – und bei Krypto-KI ist das Verständnis, wo die KI tatsächlich läuft, der Schlüssel zur Bewertung der Onchain necessity eines Projekts.

Wie Onchain und Offchain funktionieren

Was Onchain geschieht

Wenn etwas Onchain geschieht, durchläuft es den vollständigen Blockchain-Lebenszyklus:

  1. Ein Nutzer oder eine Anwendung reicht eine Transaktion beim Netzwerk ein.
  2. Die Transaktion wird an Nodes im gesamten Netzwerk verbreitet.
  3. Validatoren nehmen die Transaktion gemäß dem Konsensmechanismus der Chain in einen Block auf.
  4. Jeder Node verifiziert unabhängig, dass die Transaktion den Protokollregeln folgt.
  5. Sobald der Block bestätigt ist, wird die Transaktion Teil des permanenten, unveränderlichen Ledgers.

Onchain-Operationen umfassen: das Übertragen von Token, das Bereitstellen oder Aufrufen von Smart Contracts, das Aufzeichnen von Daten im Contract-Speicher, das Minten von NFTs, das Abgeben von Governance-Stimmen und das Registrieren von Nachweisen oder Hashes.

Die entscheidende Eigenschaft der Onchain-Aktivität ist die unabhängige Überprüfbarkeit. Jeder kann die Blockchain abfragen, jede Transaktion inspizieren und ihre Gültigkeit überprüfen, ohne sich auf einen Dritten zu verlassen. Das macht die Blockchain als Vertrauensschicht nützlich.

Was Offchain geschieht

Offchain-Operationen sind alles, was nicht durch den Konsensprozess der Blockchain läuft. Das umfasst:

  • Traditionelle Berechnung – das Ausführen von Software auf Servern, Cloud-Instanzen oder persönlichen Maschinen. Die überwiegende Mehrheit der Berechnungen weltweit ist offchain.
  • Offchain-Datenspeicherung – das Speichern von Dateien, Datenbanken oder Modellgewichten auf zentralisierten Servern, IPFS, Arweave oder anderen Speichersystemen, die nicht Teil des Zustands einer Blockchain sind.
  • Offchain-Messaging und -Koordination – Kommunikation zwischen Parteien über APIs, Message Queues oder Peer-to-Peer-Protokolle außerhalb der Blockchain.
  • KI-Inference und -Training – das Ausführen von maschinellen Lern-Modellen, was rechenintensiv und typischerweise zu teuer ist, um es innerhalb der Ausführungsumgebung einer Blockchain durchzuführen.

Offchain-Operationen sind Onchain-Operationen nicht von Natur aus unterlegen. Sie sind schneller, günstiger und flexibler. Der Kompromiss ist, dass sie Vertrauen in denjenigen erfordern, der sie durchführt, es sei denn, die Ergebnisse werden durch Verifizierungsmechanismen zurück an die Blockchain verankert.

Die Kostengleichung

Ein zentraler Grund, warum die meisten Berechnungen offchain bleiben, sind die Kosten. Auf Ethereum kostet jede Operation innerhalb eines Smart Contracts Gas – eine Gebühr, die an Validatoren für die Ausführung und Verifizierung der Berechnung gezahlt wird. Ein einfacher Token-Transfer könnte einen Bruchteil eines Dollars kosten. Das Ausführen eines maschinellen Lernmodells mit Millionen von Parametern innerhalb eines Smart Contracts würde Tausende oder Millionen von Dollar an Gas-Gebühren kosten, angenommen es wäre überhaupt technisch innerhalb der Block-Gas-Limits möglich.

Diese Kostenstruktur bedeutet, dass Blockchains für Verifizierung optimiert sind, nicht für Berechnung. Sie zeichnen sich darin aus, zu bestätigen, dass etwas korrekt geschehen ist, nicht darin, die Schwerstarbeit zu leisten. Deshalb ist die dominierende Architektur in Krypto-KI hybrid: schwere Berechnung offchain, Verifizierung und Abwicklung onchain.

Hybride Architekturen

Die meisten realen Krypto-KI-Projekte verwenden ein hybrides Modell:

  • KI-Berechnung geschieht offchain – auf GPU-Clustern, dezentralen Compute-Netzwerken oder bei Cloud-Anbietern. Hier finden Modelltraining, Inference, Datenverarbeitung und Analyse statt.
  • Ergebnisse und Nachweise werden onchain gepostet – die Ausgaben, kryptografischen Nachweise, Modell-Hashes oder Entscheidungs-Checkpoints werden zur Verifizierung und Prüfbarkeit auf der Blockchain aufgezeichnet.
  • Wirtschaftliche Abwicklung geschieht onchain – Token-Zahlungen, Belohnungen, Staking und Governance-Aktionen werden von Smart Contracts auf der Blockchain abgewickelt.

Dieser hybride Ansatz ist kein Kompromiss oder Versagen der Dezentralisierung. Es ist eine rationale Architektur, die jede Schicht für das nutzt, was sie am besten kann: Blockchains für vertrauensminimierte Verifizierung und wirtschaftliche Koordination, Offchain-Systeme für leistungsstarke Berechnung.

Manche Projekte gehen weiter mit Technologien wie Zero-Knowledge-Proofs (ZK) oder Trusted Execution Environments (TEE), die es Offchain-Berechnungen ermöglichen, kryptografische Garantien zu produzieren, dass die Berechnung korrekt durchgeführt wurde – wodurch praktisch Onchain-Überprüfbarkeit für Offchain-Operationen geliehen wird.

Warum es für Krypto-KI-Projekte wichtig ist

Die Onchain-Offchain-Unterscheidung ist das technische Fundament für eine der drei zentralen Bewertungsachsen von DecAIHub: Onchain necessity.

Die meiste KI ist offchain – und das ist normal

Ein häufiges Missverständnis ist, dass ein „Krypto-KI"-Projekt sein KI-Modell onchain ausführen sollte. In der Praxis ist das für die meisten Anwendungen weder machbar noch wünschenswert. Neuronale Netze erfordern enorme Mengen sequenzieller Gleitkomma-Berechnungen, für die Blockchain-virtuelle-Maschinen nicht ausgelegt sind. Das Ausführen von Inference im GPT-Maßstab innerhalb eines Ethereum-Smart-Contracts ist keine vernünftige Erwartung.

Was vernünftig zu erwarten ist, ist, dass das Projekt die Blockchain bedeutsam nutzt: für überprüfbare Ergebnisprotokollierung, für dezentrale Koordination von Compute-Ressourcen, für transparente token-basierte Anreizmechanismen oder für die Governance des KI-Systems selbst.

Die entscheidende Frage: fügt Onchain Wert hinzu?

Die Onchain-necessity-Bewertung von DecAIHub fragt: Wenn du die Blockchain-Komponente aus diesem Projekt entfernen würdest, würde sich das Produkt grundlegend ändern? Wenn die Antwort lautet „die KI würde identisch ohne jegliche Blockchain-Beteiligung funktionieren", dann könnte die Onchain-Komponente kosmetisch sein – für erzählerische Zwecke statt aus funktionaler Notwendigkeit hinzugefügt.

Projekte mit starker Onchain necessity zeigen typischerweise Muster wie:

  • Die Blockchain koordiniert ein dezentrales Netzwerk von Compute-Anbietern, die Ressourcen für KI-Aufgaben beitragen.
  • KI-Modellausgaben oder Entscheidungs-Checkpoints werden zur unabhängigen Verifizierung onchain aufgezeichnet.
  • Token-Anreize stimmen das Verhalten von Datenanbietern, Validatoren oder Modellbeitragenden auf eine Weise aufeinander ab, die ohne eine Blockchain schwer nachzubilden wäre.
  • Die Governance des KI-Modells oder seiner Parameter wird durch On-Chain-Mechanismen durchgeführt.

Projekte mit schwacher Onchain necessity könnten Muster zeigen wie:

  • Ein Standard-KI-Produkt mit einem für die Mittelbeschaffung hinzugefügten Token, bei dem das Produkt identisch ohne den Token oder die Blockchain funktionieren würde.
  • Ein KI-Chatbot, dessen Antworten von keinem Onchain-Mechanismus protokolliert, verifiziert oder beeinflusst werden.
  • Ein Projekt, das einen Token ausgibt, aber alle Operationen auf zentralisierter Infrastruktur ohne bedeutsame On-Chain-Integration durchführt.

Die technische Frage von der methodologischen trennen

Es ist wichtig, zwischen zwei verwandten, aber unterschiedlichen Fragen zu unterscheiden:

  1. Technisch: Ist diese Operation onchain oder offchain? – Dies ist eine sachliche, beobachtbare Frage darüber, wo Berechnung und Daten residieren.
  2. Methodologisch: Dient die Nutzung der Blockchain durch dieses Projekt einem notwendigen Zweck? – Dies ist die Onchain-necessity-Frage im Rahmenwerk von DecAIHub, und sie beinhaltet eine Beurteilung der Architektur und des Wertversprechens des Projekts.

Dieser Explainer behandelt die erste Frage. Für die zweite siehe AI reality, Onchain necessity und Token necessity.

Wo dies in DecAIHub-Projektkarten erscheint

Die Onchain-Offchain-Unterscheidung beeinflusst, wie mehrere Felder der Projektkarte interpretiert werden:

  • Onchain necessity – dies ist die direkte methodologische Anwendung des Onchain-Offchain-Konzepts. Es bewertet, ob die On-Chain-Aktivität des Projekts eine echte Funktion erfüllt.
  • Main chain – gibt an, wo die Onchain-Aktivität des Projekts aufgezeichnet wird. Wenn ein Projekt Ethereum als seine Main chain auflistet, leben seine Onchain-Transaktionen und Smart Contracts auf dem Ethereum-Netzwerk.
  • AI component – das Feld AI component beschreibt, was die KI des Projekts tatsächlich tut (Inference, Compute, Analytics, Training, Agenten). Das Verständnis von onchain vs. offchain hilft dabei zu bestimmen, wo diese KI-Komponente läuft und wie ihre Ausgaben verifiziert werden.
  • Type und Category – architektonische Unterscheidungen wie L1, L2, Protocol und dApp implizieren unterschiedliche Onchain-Offchain-Gleichgewichte. Ein L1 (typischerweise Type: Appchain) ist vollständig Onchain-Infrastruktur. Eine dApp (typischerweise Type: EVM oder non-EVM) könnte primär offchain mit Onchain-Abwicklung sein.
  • Evidence-Tabelle – Tier-1-Evidenz wie Code-Repositories, bereitgestellte Contracts und überprüfbare Modell-Endpunkte hilft festzustellen, ob Onchain-Behauptungen durch tatsächliche On-Chain-Aktivität untermauert sind.

Beim Lesen einer Projektkarte frage: Was genau ist onchain? Ist es nur der Token, oder spielt die Blockchain eine funktionale Rolle im KI-Workflow? Die Antwort auf diese Frage ist zentral für die Onchain-necessity-Bewertung.

Was Onchain allein nicht beweist

Onchain-Aktivität zu haben – Transaktionen, Smart Contracts, Token-Transfers – sagt dir, dass das Projekt mit einer Blockchain interagiert, aber es beweist nicht:

  • AI reality – ein Projekt kann umfangreiche Onchain-Aktivität (Token-Transfers, Staking-Contracts, Governance-Stimmen) mit null KI-Funktionalität haben. Onchain-Aktivität und AI reality sind unabhängige Achsen.
  • Dezentralisierung der KI – das Posten von KI-Ergebnissen onchain bedeutet nicht, dass die KI selbst dezentralisiert ist. Das Modell könnte auf einem einzigen zentralisierten Server laufen, wobei nur seine Ausgaben on-chain aufgezeichnet werden.
  • Korrektheit der Offchain-Berechnung – sofern das Projekt keine kryptografische Verifizierung verwendet (wie ZK-Proofs), beweist das Aufzeichnen von Ergebnissen onchain nur, dass jemand diese Ergebnisse eingereicht hat, nicht dass die zugrunde liegende Berechnung korrekt durchgeführt wurde.
  • Nutzerwert – Onchain-Aktivität kann künstlich erzeugt werden. Ein Projekt kann große Mengen von Transaktionen erzeugen, ohne einen bedeutsamen Dienst zu bieten. Die Transaktionsanzahl allein ist kein Beweis für Product-Market-Fit.
  • Token necessity – das Vorhandensein von Onchain-Smart-Contracts erklärt nicht, warum das Projekt einen Token benötigt. Eine nützliche Onchain-Anwendung kann rein mit dem nativen Token der Basis-Chain für Gas-Gebühren operieren, ohne einen eigenen Token zu benötigen.

Nicht verwechseln mit

  • Decentralized – „onchain" und „dezentralisiert" sind verwandte, aber unterschiedliche Konzepte. Eine Operation kann onchain sein (auf einer Blockchain aufgezeichnet), ohne dezentralisiert zu sein (wenn die Blockchain nur wenige Validatoren hat). Und ein System kann dezentralisiert sein (über viele unabhängige Nodes verteilt), ohne überhaupt eine Blockchain zu nutzen (z. B. Peer-to-Peer-Dateifreigabe).
  • Open Source – Open-Source-Code ist öffentlich zur Inspektion verfügbar. Onchain-Daten sind öffentlich zur Verifizierung verfügbar. Diese sind komplementär, aber unterschiedlich: ein Projekt kann Open-Source-Code haben, der offchain läuft, oder Closed-Source-Code, der Onchain-Transaktionen erzeugt.
  • Onchain necessity (DecAIHub-Metrik) – der Begriff „onchain" beschreibt, wo etwas geschieht. „Onchain necessity" ist eine DecAIHub-Bewertung, die evaluiert, ob die Blockchain-Nutzung einem echten Zweck dient. Dieser Explainer behandelt das technische Konzept; die Methodologie wird in AI reality, Onchain necessity und Token necessity behandelt.
  • Layer 2 (L2) – L2-Netzwerke verarbeiten Transaktionen offchain (oder auf einer separaten Chain) und wickeln periodisch Nachweise oder State Roots zurück an die L1 ab. Aus der Perspektive des Nutzers fühlen sich L2-Transaktionen „onchain" an, aber sie beinhalten ein anderes Vertrauensmodell als L1-Transaktionen. Das Verständnis der Nuancen erfordert das Wissen, auf welcher Schicht die Aktivität eines Projekts lebt.

Häufig gestellte Fragen

Kann KI onchain laufen?

Für die meisten praktischen Zwecke noch nicht. Das Ausführen eines neuronalen Netzes innerhalb eines Smart Contracts ist auf Allzweck-Blockchains untragbar teuer. Die Ausführungsumgebung von Ethereum berechnet Gas für jeden Rechenschritt, und selbst einfache ML-Modelle würden die Block-Gas-Limits überschreiten. Einige spezialisierte Ansätze – etwa das Kompilieren kleiner Modelle in Smart-Contract-Logik oder die Nutzung von ZK-Proofs zur Verifizierung von Offchain-Berechnung – werden erkundet, aber die Standardarchitektur für Krypto-KI ist Offchain-Berechnung mit Onchain-Verifizierung und -Abwicklung.

Wenn KI offchain läuft, was ist der Sinn der Blockchain?

Die Blockchain dient als Verifizierungs- und Koordinationsschicht. Obwohl die KI-Berechnung offchain geschieht, kann die Blockchain: die Ergebnisse zur unabhängigen Prüfung aufzeichnen, Zahlungen zwischen Compute-Anbietern und -Verbrauchern verwalten, Anreizregeln durch Smart Contracts durchsetzen, Modellparameter durch On-Chain-Abstimmung steuern und eine zensurresistente Schnittstelle für den Zugang zu KI-Diensten bereitstellen. Der Wert liegt in dem, was die Blockchain verifiziert und koordiniert, nicht in dem, was sie berechnet.

Wie kann ich verifizieren, dass eine Offchain-Berechnung korrekt durchgeführt wurde?

Es existieren mehrere Ansätze: (1) Kryptografische Nachweise – Zero-Knowledge-Proofs können mathematisch beweisen, dass eine Berechnung korrekt durchgeführt wurde, ohne die zugrunde liegenden Daten preiszugeben. (2) Redundante Berechnung – mehrere unabhängige Parteien führen dieselbe Berechnung durch, und die Ergebnisse werden verglichen. (3) Trusted Execution Environments (TEE) – Hardware-Enklaven, die eine Attestierung bereitstellen, dass Code wie spezifiziert lief. (4) Reputation und Staking – Compute-Anbieter staken Token, die geslasht werden können, wenn sie falsche Ergebnisse produzieren. Keiner davon ist perfekt, und jeder beinhaltet Kompromisse zwischen Kosten, Geschwindigkeit und Vertrauensannahmen.

Was bedeutet es, wenn ein Projekt sagt, es sei „vollständig onchain"?

Es bedeutet typischerweise, dass die Kernlogik, der Zustand und die Governance des Projekts als Smart Contracts auf einer Blockchain implementiert sind, statt sich für kritische Funktionen auf Offchain-Server zu verlassen. Für ein einfaches DeFi-Protokoll (wie einen Token-Swap oder einen Kreditpool) ist „vollständig onchain" machbar und bedeutsam. Für ein KI-Projekt ist „vollständig onchain" eine viel stärkere Behauptung, die sorgfältig geprüft werden sollte – bedeutet es, dass das KI-Modell selbst onchain läuft (extrem selten und teuer), oder dass die Token-Mechanik und Governance onchain sind, während die KI offchain bleibt?

Bedeutet offchain zentralisiert?

Nicht unbedingt. Offchain-Berechnung kann über ein dezentrales Netzwerk unabhängiger Anbieter verteilt werden. Dezentrale Compute-Netzwerke koordinieren Offchain-GPU-Ressourcen über blockchainbasierte Marktplätze und erreichen so dezentrale Ausführung, ohne Berechnung innerhalb von Smart Contracts auszuführen. Offchain bedeutet einfach „nicht auf der Blockchain" – es sagt nichts darüber aus, ob die Operation zentralisiert oder verteilt ist.

Externe Referenzen

Siehe auch

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