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Dezentrale Apps: Was sind Dapps und wie programmiere ich sie?

Wie funktionieren dezentrale Applikationen und was sind ihre interessantesten Anwendungsfälle? Wir erklären alles, was du über Dapps wissen musst.

Von Sarah Schmitt
9 Min. Lesezeit
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Die Dapp-spezifische Speichermethodik wird durch ein Blockchain-basiertes, dezentrales Netzwerk realisiert. (Foto: DC Studio/Shutterstock)

Dapp ist die Kurzform für den Begriff Decentralised Application (andere Schreibweisen: dApp, DApp oder dapp), was auf Deutsch so viel heißt wie „dezentrale Applikation“. Dapps sind ein besonderer Typ autonomer Anwendungen, bei denen die wichtigsten Daten und Zustände dezentral anstatt wie üblich auf einem einzigen Gerät – zum Beispiel einem Smartphone, einem Computer oder einem Server – gespeichert sind. Die Dapp-spezifische Speichermethodik wird dabei durch ein Blockchain-basiertes, dezentrales Netzwerk von Geräten, etwa einem Peer-to-Peer-System, realisiert.

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„Dezentral“ bedeutet in diesem Zusammenhang jedoch nicht unbedingt, dass die zur Ausführung der Anwendung erforderlichen Informationen, zum Beispiel Code oder Elemente zur grafischen Darstellung, ebenfalls allesamt dezentral gespeichert werden. Diese liegen oftmals gebündelt an zentraler Stelle, beispielsweise auf einem gewöhnlichen Server, und werden von dort abgerufen.

Dapps beruhen typischerweise auf dem Open-Source-Prinzip: Ihr Programmcode ist öffentlich einsehbar und für Dritte uneingeschränkt nutzbar, meist kostenfrei. Mit dem Ausbau der Kryptowährungen wurden in den letzten Jahren allerdings vorrangig dezentrale Applikationen verbreitet, deren Quelltext zumindest teilweise oder sogar gänzlich proprietär, das heißt Closed Source, ist. So waren im Jahr 2019 rund 15 Prozent aller Dapps quelloffen gegenüber einem Anteil von rund einem Viertel proprietärer DaApps. Hinsichtlich des Übertragungsvolumens weisen Studien dennoch eine größere Beliebtheit von Open-Source-Dapps nach.

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Wie funktionieren Dapps?

Die Voraussetzung dafür, dass eine Dapp Daten in der Blockchain halten und Aktionen ausführen kann, sind sogenannte Smart Contracts, die in der Dapp als Backend-Code im Hintergrund laufen. Ein Smart Contract ist nichts anderes als ein in Form von Programmcode verfasster „Vertrag“ zwischen zwei Akteur:innen, der die erforderlichen Funktionalitäten ermöglicht. Zur Implementierung eines Smart Contracts verwenden Dapps Token, die anhand eines Algorithmus per Transaktion an die beteiligten Nutzer:innen verteilt werden. Sobald die notwendigen Bedingungen erfüllt sind, wird der entsprechende Programmcode des Smart Contracts automatisch ausgeführt und die dezentrale Token-Transaktion veranlasst. Smart Contracts laufen sehr häufig auf der Ethereum-Blockchain, auf der das Ergebnis einer Anweisung sodann in Form unveränderbarer Blöcke dezentral abgespeichert wird.

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Durch eine Frontend-Benutzeroberfläche, die in einer beliebigen gängigen Programmiersprache verfasst sein kann, werden die Daten und Zustände der Dapp sodann entsprechend dem standardmäßigen Gebrauch einer App für Endverbraucher:innen zugänglich gemacht. Bei einer Web-Dapp etwa könnte das Frontend in HTML, CSS und Javascript verfasst und über den Smart Contract mit der Blockchain im Backend verbunden sein.

Während anspruchsvollere Dapps mit komplexeren Funktionalitäten oftmals auf mehreren Smart Contracts beruhen, verwenden über 75 Prozent aller Dapps nur einen einzigen Smart Contract. Zur Implementierung und Ausführung der Transaktionen werden Gebühren (englisch: fees) an die Prüfer:innen der Blockchain fällig, deren Höhe sich nach der Komplexität des Smart Contracts richtet.

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Dapps selbst entwickeln

Smart Contracts funktionieren nach dem Prinzip eines digitalen Verkaufsautomaten: Ein bestimmter Input bewirkt einen vorab definierten Output. Sie werden häufig in der Programmiersprache Solidity verfasst, um später dezentral auf der Blockchain abgelegt und gespeichert zu werden. Bei Solidity handelt es sich um eine objektorientierte Programmiersprache, die Ähnlichkeiten zu C++, Python und JavaScript aufweist. Sie wurde spezifisch für die Ethereum Virtual Machine (EVM) entwickelt – eine virtuelle Umgebung, in der die Smart Contracts ausgeführt werden. Inzwischen lässt sich Solidity jedoch sowohl für die Blockchain-Plattform Ethereum als auch für andere Plattformen wie Tron, Binance Smart Chain oder Avalanche C‑Chain verwenden.

Wer wissen will, wie man einen Smart Contract aufsetzt, findet alle wichtigen Informationen in diesem Tutorial. Darin wird das browserbasierte Remix-SDK verwendet, das keine zusätzliche Software benötigt.

Der für Anwender:innen sichtbare Teil der Dapp des Frontends läuft direkt auf dem Computer der Anwender:innen. Von hier greift die Dapp auf den Smart Contract zu, um alle notwendigen Informationen in grafischer Form zu präsentieren. Diese Darstellung findet hauptsächlich durch den Browser und dementsprechend durch herkömmliche Web-Technologien statt. Wie man den Frontend-Teil einer Ethereum-Dapp mit dem Web-Framework Angular erstellt, findet ihr als Einstieg in diesem Artikel beschrieben.

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Vorteile von Dapps

Smart Contracts haben zum einen den Vorteil, dass man sie nachträglich nicht mehr modifizieren kann. Außerdem sollen sie den menschlichen Fehler eliminieren, indem sie rechtlich unanfechtbar sind: Der quelloffene Programmcode der Smart Contracts ist für alle einsehbar und sorgt somit für mehr Vertrauen und Transparenz, was einen großen Vorteil gegenüber herkömmlichen zentralen Anwendungen darstellt.

Durch die Methodik der dezentralen Token-Transaktion werden das Prinzip von Eigentümerschaft und die individuellen Kontrollmöglichkeiten der Anwendung stark beschränkt. Somit benötigen Dapps keinerlei menschliche Intervention, gehören keiner isolierten Instanz und sind daher nicht kontrollierbar; ganz im Gegenteil lassen sich die Nutzungsdaten im Nachhinein weder modifizieren noch löschen – Handlungen, die bei herkömmlichen Apps oftmals einen Nachteil für die Nutzer:innen bedeuten.

Dank dieses speziellen Aufbaus sind Dapps nicht anfällig für staatliche Zensur oder finanzielle Manipulationen durch Dritte. Einmal programmiert, werden Codebefehle in genau dieser Form ausgeführt. Im Unterschied zu großen Onlineserviceanbietern wie Facebook oder Youtube sind Dapps zudem nicht der Gefahr ausgesetzt, wegen Stromausfällen, staatlichen Eingriffen oder Programmierfehlern offline zu gehen. Sie laufen auf der Blockchain über unzählige weltweit verteilte Computer und können daher nicht ausfallen.

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… und Nachteile

Ein Nachteil von Dapps ist deren potenziell langsame Abwicklung: Instandhaltungsmaßnahmen und Updates werden aufgrund der beschränkten Datenänderungsoptionen mitunter stark erschwert. Insbesondere bei Ethereum-basierten Dapps ergibt sich zudem der Nachteil, dass die Ausführungsgeschwindigkeit stark unter den erforderlichen Transaktionsbestätigungen durch Blockchain-Prüfer:innen leidet.

Außerdem beeinträchtigt die erhebliche Menge an Transaktionsdaten und der damit verbundene Rechenaufwand die Aussichten auf erfolgreiche Skalierbarkeit von Dapps. Ansätze, dieses Hindernis auf der Ethereum nachempfundenen Blockchain der Kryptowährung Eos zu umgehen um eine schnellere Abwicklung zu ermöglichen, stehen jedoch wiederum in der Kritik, die Dezentralität abzuschwächen.

Dapps: Anwendungsgebiete und Beispiele

Dapps haben sehr vielfältige Einsatzbereiche. Häufig betreffen diese beispielsweise Tauschgeschäfte, (Glücks- und Wett-)Spiele, das dezentrale Finanzwesen (Defi), Entwicklungstechnologien, Speicherung, Wallet-Funktionalitäten oder Versicherungsgeschäfte. Im Folgenden stellen wir eine Auswahl einiger Anwendungsgebiete vor.

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Finanz-Dapps, also Dapps im dezentralen Finanzwesen, machen das derzeit wohl beliebteste Entwicklungsfeld aus. Dank ihrer Transparenz konnten sich Dapps hier etablieren und das Interesse vieler Investor:innen auf sich ziehen. Ihr Marktwerkt wurde 2020 auf insgesamt 13 Milliarden US-Dollar geschätzt. Heute gibt es zahlreiche dezentralisierte Anwendungen, die Defi-Investitionen ermöglichen. Grundlage sind dabei monetäre Protokolle, die, basierend auf Blockchain-Technologien, konventionelle und neue Finanzaktionen handhaben.

Dapps können bei Anleihen und Kreditvergaben unterstützen – bekannte Protokolle sind etwa AAVE oder Yearn –, Liquidität durch gebündelte Token-Investitionen bereitstellen oder dezentralisierte Tauschgeschäfte (englisch: decentralised exhanges, kurz: Dexes) zwischen unterschiedlichen Tokens mit sehr niedrigen Gebühren realisieren – wie etwa auf dem Uniswap-Markt mit gleichnamigem Protokoll.

Zu den Marktplätzen gehören auch die Ethereum-basierte Kunst- und Kreativplattform Rarible, auf der man NFT kaufen, verkaufen und erstellen kann. Durch den Kauf von Kunst oder Sammlerstücken lassen sich hier ebenfalls NFT erwerben, und Nutzer:innen können mit dem Rarible-eigenen Token Rari an system- und inhaltsspezifischen Entscheidungen teilhaben, was Rarible als community-orientierte Plattform von anderen ähnlichen Plattformen unterscheidet. Ein Überblick über weitere Defi-Dapps ist hier zu finden.

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Game-Dapps: Die wohl bekannteste und erste Ethereum-Dapp, die zu Ruhm gelangte, ist „Cryptokitties“. Bei dieser Gaming-Dapp können Nutzer:innen die Tokenrechte für kleine Katzen in Form von NFT-Daten erwerben und mit diesen handeln. Das Besondere an diesem Spiel ist, dass man mehrere Exemplare kaufen und daraus eigene Kitties züchten kann. Die ältere Generation der „Cryptokitties“ ist dabei die wertvollste und konnte oftmals mit einem höheren Gewinn verkauft werden. Zudem kann man die eigene Katze für Fortpflanzungszwecke gegen eine Gebühr zeitweise an andere Kitty-Besitzer:innen verleihen. Kurz nach dem Launch im Jahr 2017 war der Ansturm auf „Cryptokitties“ so groß, dass Staus im Ethereum-Netzwerk entstanden. Mittlerweile hat sich das Spiel zu einem eigenen Marktplatz entwickelt, auf dem mitunter horrende Preise für einzelne Katzen gezahlt werden.

Eine weitere Game-Dapp ist „Zed Run“, streng genommen eine digitale Wettanwendung. Hier kauft man NFT, die Rennpferde repräsentieren, und lässt diese gegeneinander antreten. Jedes Rennpferd verfügt über spezifische Fähigkeiten und jedes Rennen wird auf der Blockchain registriert. Aufgrund seiner Kombination aus Gambling und Blockchain-Technologie erfreute sich „Zed Run“ eine Zeit lang großer Beliebtheit. Zu den Wettplattform-Dapps zählt etwa auch Sportcrypt, eine Peer-to-Peer-Dapp, bei der Nutzer:innen ETH-Coins auf Sportwettkämpfe setzen können. Eine weitere berühmte Wett-Dapp war Fomo 3D. Hier konnten Nutzer:innen auf Schlüssel bieten, wobei das letzte Gebot die Aussicht auf einen größeren Gewinn hatte. Weitere Dapp-Glücksspiele umfassen beispielsweise Karten- oder auch einfache Würfel- oder Münzspiele.

Andere interessante Anwendungsfälle sind unter den Social-Media-Plattformen etwa Leeroy, ein Twitter nachempfundenes dezentrales soziales Netzwerk. Uport ist ein umfassendes Identitätsmanagementsystem auf Open-Source-Basis, bei dem Endnutzer:innen eine Vielzahl an sicherheits- und identitätsspezifischen Aktionen ausüben können. Die Dapp Augur ist ein Vorhersagetool für dezentrale Prognosen, zum Beispiel zum Marktgeschehen, zu Wahlergebnissen oder zum Ausgang von Sportevents, auf die die Nutzer:innen nach der Formulierung entsprechender Fragen wetten können. Mit der Dapp Golem können Nutzer:innen ihre ungenutzten Rechenkapazitäten verleihen und beispielsweise zu einem globalen Supercomputer zusammenlegen.

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Sogenannte Dapp-Browser ermöglichen den Nutzer:innen, sich über eine Blockchain mit dezentralen Applikationen zu verbinden und mit diesen zu interagieren. So bietet der quelloffene Webbrowser Brave bereits seit Längerem die Möglichkeit an, mittels seiner Wallet auf Dapps zuzugreifen. Anfang dieses Jahres gab sogar der Softwarehersteller Opera bekannt, mit seinem Krypto-Browser künftig das Surfen in Dapps auf dem Ethereum-Netzwerk zu unterstützen, und hofft, somit einen nahtlosen Übergang zum Web3 zu schaffen. Opera verfügt bereits über eine integrierte Wallet, die Onlinezahlungen mit Kryptowährungen im Browser vereinfachen soll. Über die Browser-Wallet können auch Tokens und Sammlerstücke wie NFT für den Gebrauch in Dapps gehalten werden. Mehr zu den beliebtesten Dapp-Anwendungen gibt es hier zu lesen.

Dapps: Entstehung und Alternativen

Obwohl Dapps in ihrer aktuellen Form eine recht neue Entwicklung sind, handelt es sich bei dezentralisierten Anwendungen keineswegs um ein neues Feld. Sie existierten bereits viele Jahre vor dem Aufkommen sogenannter Distributed Ledger Technology (DLT), die Transaktionen dezentral anstatt konventionell auf einer einzelnen zentralen Instanz dokumentiert. Ältere Beispiele dezentraler Software sind etwa Napster, Tor oder Bittorrent, die überwiegend auf Peer-to-Peer-Netzwerken basierten.

Heute wird die Blockchain-Technologie, der bekannteste Anwendungsfall einer DLT, häufig mit Distributed-Ledger-Techniken gleichgesetzt. Es war tatsächlich die Blockchain und mit ihr insbesondere das Aufkommen der Kryptowährung Ethereum (kurz: ETH), die dezentralisierte Anwendungen neu aufkommen werden ließen.

Bitcoin, die erste Kryptowährung, wurde erstmals im Jahr 2009 als Open-Source-Software veröffentlicht und kann mit ihrer Blockchain selbst als Beispiel einer rudimentären Dapp betrachtet werden, auch wenn BTC nicht über die für heutige Ethereum-Dapps wesentliche Smart-Contract-Funktionalität verfügt.

Die Entwicklung von Ethereum, der aktuell nach Marktkapitalisierung zweitgrößten Kryptowährung nach Bitcoin, war maßgeblich durch die Nachteile zentralisierter Applikationen motiviert. Ethereum wurde nach dem Vorbild von Bitcoin erfunden und verhalf dem Begriff Dapp zu weiterer Verbreitung. Heute ist die Währung die treibende Kraft hinter dem Dapp-Ökosystem. Ethereums Vorreiterrolle gründet sich vor allem darauf, dass es die dezentrale Speicherung von Werten mittels Smart Contracts ermöglicht, die auf einer dezentralen Blockchain verteilt und abrufbar sind. Auch die Größe des verfügbaren Netzwerks und der User-Community haben Ethereum Bekanntheit in Sachen Dapps eingebracht. Mehr zum lukrativen Geschäft der Ethereum-Dapps samt ihrer Risiken ist hier zu finden.

Die aktuelle Entwicklung deutet darauf hin, dass es eine große Nachfrage nach Dapp-geeigneten Smart-Contract-Plattformen gibt und dass Ethereum – insbesondere hinsichtlich des Mankos Geschwindigkeit, Kosten und Effizienz – sich nicht ohne Weiteres auf seiner Poleposition wird ausruhen können. Zu den Herausforderern gehören neben der bereits erwähnten Kryptowährung Eos auch andere wie Cardano, Tron und Stellar Lumens. Darunter ist Cardana die derzeit am aktivsten entwickelte und am ernsten zu nehmende Konkurrenz.

Obwohl die Blockchain-Technologie noch nicht ausgereift ist, zeigt die Nachfrage nach Dapps einen Trend hin zu fortgeschrittenen Dapps samt neuer Anwendungsgebiete. Insbesondere für die Entwicklung des Web3, das zunehmend auf dezentralen und Blockchain-Technologien basiert, werden Dapps in Verbindung mit Ethereum eine zentrale Rolle spielen. Ob, wann und in welchen Bereichen Dapps jedoch herkömmliche Apps ersetzen werden, bleibt abzuwarten. Sicher ist, dass sie sich bereits jetzt zu einem wichtigen Akteur in puncto digitale Anwendungen entwickelt haben – Tendenz steigend.

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