Mainnet vs. Testnet in der Blockchain: Was ist der Unterschied?

Die Blockchain-Technologie revolutioniert Branchen weltweit, von der Finanzwirtschaft über das Lieferkettenmanagement bis hin zu vielen weiteren Bereichen. Sie ist ein dezentrales, transparentes und sicheres digitales Hauptbuchsystem, das verspricht, die Art und Weise, wie wir Wert und Informationen austauschen, neu zu gestalten. 

Aber um eine Blockchain aufzubauen, zu testen und zu implementieren, benötigen Entwickler spezifische Umgebungen. Hier kommen Mainnets und Testnets ins Spiel.

In diesem Artikel werden wir die Unterschiede zwischen Mainnet und Testnet, ihre Bedeutung in der Blockchain-Entwicklung und warum beide für die Erstellung leistungsfähiger Blockchain-Systeme unerlässlich sind, untersuchen.

Was ist ein Mainnet in der Blockchain?

Das Mainnet ist das Live-, voll funktionsfähige Blockchain-Netzwerk, in dem echte Transaktionen stattfinden. Einfach ausgedrückt ist das Mainnet die “offizielle” Version einer Blockchain, in der Benutzer mit echten Vermögenswerten wie Kryptowährungstokens miteinander interagieren.

Wenn ein Blockchain-Projekt die Reife erreicht, wird es auf dem Mainnet implementiert, was den Übergang vom Testen und Experimentieren zur tatsächlichen Nutzung markiert. Alle Transaktionen auf dem Mainnet beinhalten echten Wert, was bedeutet, dass sie reale Auswirkungen haben.

Hauptmerkmale

• Echte Transaktionen: Jede Aktivität auf dem Mainnet beinhaltet tatsächliche Vermögenswerte. Zum Beispiel, wenn Sie Bitcoin oder Ethereum an jemanden senden, findet die Transaktion auf dem Mainnet statt und überträgt echtes Geld zwischen den Parteien.
• Sicherheit: Mainnets sind hochsicher, da sie komplexe kryptografische Methoden verwenden, um sicherzustellen, dass Daten unveränderlich und manipulationssicher sind.
• Dezentralisierung: Ein Hauptmerkmal der meisten Blockchain-Mainnets ist die Dezentralisierung. Das bedeutet, dass keine zentrale Behörde das Netzwerk kontrolliert; stattdessen ist die Kontrolle auf Nodes (Computer), die am Netzwerk teilnehmen, verteilt. Zum Beispiel wird das Ethereum-Mainnet von über 11.000 aktiven Nodes weltweit unterstützt, was es hochresistent gegen Zensur oder Abschaltung macht.

Beispiele für Mainnets

Mehrere bekannte Blockchain-Netzwerke operieren auf Mainnets. Einige Beispiele sind:

Bitcoin

Das Bitcoin-Mainnet ist das weltweit erste Blockchain-Netzwerk, das 2009 gestartet wurde. Es ermöglicht Benutzern, Bitcoin als eine Form von dezentraler digitaler Währung zu senden und zu empfangen. Heute wird Bitcoin weithin als Wertspeicher anerkannt und oft als „digitales Gold“ bezeichnet.

Ethereum

Das Ethereum-Mainnet wird für mehr als nur Kryptowährungstransaktionen verwendet. Seit seinem Start im Jahr 2015 ist es die am weitesten verbreitete Plattform für die Ausführung von Smart Contracts, den Betrieb von dezentralen Anwendungen (dApps) und die Ausgabe von Tokens durch Initial Coin Offerings (ICOs).

Ethereum ist auch die Grundlage für viele Dezentralisierte Finanzprotokolle (DeFi), die Peer-to-Peer-Kredite und -Darlehen ohne Vermittler wie Banken ermöglichen. Im September 2022 durchlief Ethereum “The Merge”, den Übergang von einem Proof of Work (PoW) zu einem Proof of Stake (PoS) Konsensmechanismus, was seine Umweltbelastung erheblich reduzierte.

Solana

Solana ist als ein Hochleistungs-Blockchain-Mainnet bekannt und wurde entwickelt, um ein hohes Transaktionsvolumen mit minimalen Gebühren zu bewältigen, was es besonders für DeFi-Anwendungen und Non-Fungible Token (NFT) Marktplätze geeignet macht. 

Im Jahr 2024 erreichte Solana über 1.050+ Transaktionen pro Sekunde (TPS) bei durchschnittlichen Kosten von nur $0,00025 pro Transaktion und positionierte sich damit als eines der skalierbarsten Blockchain-Netzwerke.

Was ist ein Testnet in der Blockchain?

Während das Mainnet die Live-Version der Blockchain darstellt, ist das Testnet seine Testumgebung. Es ist ein Spielplatz für Entwickler, um ihre Blockchain-Lösungen zu experimentieren und zu testen, ohne das Risiko des Verlusts realer Vermögenswerte oder die Störung des tatsächlichen Netzwerks.

Das Testnet ermöglicht es Entwicklern, Simulationen durchzuführen, mit Code zu experimentieren und Smart Contracts zu testen. Wichtig ist, dass Testnet-Tokens keinen realen Wert haben, sodass kein finanzielles Risiko bei ihrer Verwendung besteht.

Wichtig ist, dass Mainnets und Testnets unterschiedliche Adressformate haben, um sicherzustellen, dass Transaktionen im richtigen Netzwerk durchgeführt werden. Zum Beispiel unterscheiden sich Bitcoin-Adressen zwischen den Netzwerken: 

• Mainnet-Adressen beginnen typischerweise mit ‘1’, ‘3’ oder ‘bc1’, 
• Testnet-Adressen beginnen mit ‘2’, ‘m’, ‘n’ oder ‘tb1’. 

Münzen können nicht zwischen diesen Netzwerken übertragen werden, und wenn Mainnet-Bitcoin versehentlich an eine Testnet-Adresse gesendet wird, wird es zerstört und ist unwiederbringlich verloren.

Hauptmerkmale

• Testumgebung: Testnets sind speziell für das Testen von Blockchain-Netzwerken konzipiert. Entwickler können Smart Contracts bereitstellen, Blockchain-Upgrades testen und verschiedene Szenarien simulieren, einschließlich potenzieller Sicherheitsangriffe, alles innerhalb einer kontrollierten Umgebung.
• Keine realen Vermögenswerte: Testnet-Tokens haben keinen realen Wert, was bedeutet, dass Entwickler ohne Angst vor finanziellem Verlust experimentieren können. Beim Testen auf dem Ethereum-Testnet können Entwickler Wasserhähne verwenden, um Test-ETH zu erhalten, was es ihnen ermöglicht, reale Transaktionen zu simulieren, ohne echtes Ether zu verwenden.
• Offen für Entwickler: Die meisten Testnets sind öffentlich zugänglich, sodass jeder experimentieren kann. Entwickler können ihre Ideen testen, bevor sie sie auf dem Mainnet bereitstellen.

Anwendungsfälle von Testnets

Testnets spielen eine wichtige Rolle in der Blockchain-Entwicklung. Hier sind einige gängige Anwendungsfälle:

• Smart Contract Testing: Entwickler verwenden das Testnet, um nach Fehlern, Schwachstellen oder Codefehlern in Smart Contracts zu suchen. Im Jahr 2020 nutzten Ethereum-Entwickler die Goerli- und Ropsten-Testnets, um den Übergang vom Proof of Work zum Proof of Stake Mechanismus von Ethereum zu simulieren und sicherzustellen, dass der Wechsel zu Ethereum 2.0 reibungslos verläuft.
• Blockchain-Upgrades: Wenn ein Blockchain-Projekt bedeutende Upgrades durchläuft, wie z.B. Hard Forks oder Protokollaktualisierungen, werden Testnets verwendet, um die Änderungen zu simulieren und sicherzustellen, dass sie keine Probleme auf dem Mainnet verursachen. Zum Beispiel haben Polygon-Entwickler das Testnet genutzt, um die zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine), eine Skalierungslösung für Ethereum, einzuführen und zu verfeinern. Das Testnet ermöglichte es den Entwicklern, die Chain sicher mit zkEVM vor ihrem Mainnet-Start zu testen.
• Entwicklerlernen: Testnets dienen auch als Lernwerkzeug für Entwickler. Neue Blockchain-Entwickler können sich mit der Umgebung vertraut machen, ohne sich um reale finanzielle Konsequenzen sorgen zu müssen.

Beliebte Testnets auf Ethereum

Nachfolgend sind mehrere Beispiele für Top-Testnets im Ethereum-Netzwerk aufgeführt:

Rinkeby

Rinkeby wurde 2017 gestartet und arbeitet mit einem Proof of Authority (PoA) Konsensmechanismus. Es ist bekannt für seine schnellen Transaktionen und Benutzerfreundlichkeit, insbesondere für Entwickler, die den Ethereum Geth Client verwenden. Rinkeby bietet einen Block-Explorer, um Transaktionen, Blöcke und andere Netzwerkaktivitäten anzuzeigen. Entwickler können über einen Faucet auf Test-ETH zugreifen, obwohl die Verteilung von Tokens langsam sein kann. Rinkeby wird häufig mit MetaMask für das Testen von Smart Contracts verwendet.

Ropsten

Ropsten ahmt das ursprüngliche PoW-System von Ethereum nach. Es ist ideal für Entwickler, die reale Bedingungen simulieren möchten, insbesondere vor dem Übergang von Ethereum zu Proof of Stake. Das Netzwerk hatte in der Vergangenheit Sicherheitsprobleme.

Goerli

Eingeführt im Jahr 2018, zeichnet sich Goerli durch seine Cross-Client-Kompatibilität aus und unterstützt Geth, Parity und andere Ethereum-Clients. Es arbeitet auf einem PoA-Konsens, ähnlich wie Rinkeby, bietet aber mehr Flexibilität für Tests in verschiedenen Umgebungen. Goerli ist aufgrund seiner Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit für einfache und komplexe Anwendungen immer beliebter geworden.

Mainnet vs. Testnet: Hauptunterschiede

Um die Rolle von Mainnets und Testnets vollständig zu verstehen, ist es wichtig, die Hauptunterschiede zwischen den beiden zu betrachten.

Transaktionsgültigkeit und Vermögenswerte

• Mainnet: Transaktionen auf dem Mainnet beinhalten reale Vermögenswerte wie Kryptowährungen. Sobald eine Transaktion verarbeitet wurde, ist sie dauerhaft, und die Vermögenswerte (Geld oder Tokens) werden entsprechend bewegt. Fehler können auf dem Mainnet kostspielig sein, da realer Wert involviert ist.
• Testnet: Auf dem Testnet beinhalten Transaktionen gefälschte oder Test-Vermögenswerte. Diese Test-Tokens haben keinen realen Wert, sodass Entwickler und Benutzer so viele Transaktionen durchführen können, wie sie benötigen, ohne finanzielles Risiko.

Kosten und Risiko

• Mainnet: Transaktionen auf dem Mainnet verursachen typischerweise Transaktionsgebühren, bekannt als Gasgebühren (z.B. bei Ethereum). Diese Gebühren werden an Miner oder Validatoren gezahlt, die die Transaktionen verarbeiten. Jegliche Fehler oder Bugs in Smart Contracts auf dem Mainnet können zu dauerhaftem Verlust von Vermögenswerten führen.
• Testnet: Transaktionen auf dem Testnet sind kostenlos, da sie keine realen Vermögenswerte beinhalten. Testnets sind darauf ausgelegt, eine sichere Umgebung für Experimente und Debugging zu bieten, ohne Angst vor finanziellem Verlust.

Entwicklung und Testen

• Mainnet: Das Mainnet ist der Ort, an dem abgeschlossene Projekte und vollständig entwickelte Anwendungen bereitgestellt werden. Es ist kein Ort zum Testen, da alle Operationen fehlerfrei sein müssen, angesichts des realen Wertes der Transaktionen.
• Testnet: Testnets sind die bevorzugte Umgebung für Entwickler, um neue Anwendungen, Smart Contracts und Protokoll-Upgrades zu testen. Hier können sie Probleme identifizieren und beheben, ohne reale Vermögenswerte zu riskieren.

Sicherheitsüberlegungen

• Mainnet: Da das Mainnet mit realen Vermögenswerten umgeht, ist es oft Ziel von Hackern und böswilligen Akteuren. Daher sind Mainnets mit starken Sicherheitsmaßnahmen ausgestattet, aber sie bergen auch größere Risiken, wenn Schwachstellen gefunden werden.
• Testnet: Testnets sind im Allgemeinen sicherer vor Hackern, da sie keinen realen Wert haben. Sie dienen jedoch immer noch als wertvolles Werkzeug für Entwickler, um Sicherheitsfunktionen zu testen und potenzielle Angriffe zu simulieren.

Warum Blockchain-Entwickler Testnets benötigen

Testnets sind unverzichtbare Werkzeuge für Entwickler und Unternehmen, die mit Blockchain-Technologie arbeiten. Lassen Sie uns untersuchen, warum sie für eine erfolgreiche Blockchain-Entwicklung so kritisch sind:

Testen neuer Anwendungen

Entwickler benötigen eine sichere und kontrollierte Umgebung, um ihre Blockchain-Anwendungen zu testen. Ob es sich um eine dApp, einen Smart Contract oder ein neues Protokoll handelt, Testnets ermöglichen es Entwicklern, ihre Projekte in einer Sandbox bereitzustellen, bevor sie zum Mainnet wechseln.

Zum Beispiel möchte ein Ethereum-Entwickler möglicherweise ein DeFi-Protokoll auf dem Goerli-Blockchain-Testnet testen, um sicherzustellen, dass sein Code korrekt ausgeführt wird, ohne echtes Ether (ETH) zu riskieren.

Fehler finden und beheben

Fehler und Sicherheitslücken sind in der Softwareentwicklung unvermeidlich, und Blockchain-Anwendungen bilden da keine Ausnahme. Testnets ermöglichen es Entwicklern, Fehler und Schwachstellen frühzeitig zu erkennen, bevor sie reale Transaktionen auf dem Mainnet beeinflussen können. Dies ist besonders wichtig für Smart Contracts, die nach der Bereitstellung auf dem Mainnet unveränderlich sind.

Sicherheitsaudits

Viele Blockchain-Projekte durchlaufen Sicherheitsaudits, bevor sie auf dem Mainnet live gehen. Diese Audits finden oft auf dem Testnet statt, wo Prüfer den Code auf potenzielle Schwachstellen untersuchen können. Testnets bieten einen sicheren Raum für die Durchführung von Simulationen und das Testen von Sicherheitspatches.

Kosteneinsparungen

Da Testnets Tokens ohne realen Wert verwenden, können Entwickler ihre Anwendungen bereitstellen und damit interagieren, ohne Transaktionskosten zu verursachen. Dies ist besonders wichtig für kleine Unternehmen oder einzelne Entwickler, die möglicherweise nicht die Ressourcen haben, um während der Entwicklungsphase echte Kryptowährung auszugeben.

Wie man vom Testnet zum Mainnet wechselt

Der Übergang vom Testnet zum Mainnet ist ein kritischer Schritt im Blockchain-Entwicklungsprozess. Während das Testnet als Testgelände dient, ist das Mainnet der Ort, an dem das Projekt mit der realen Welt interagiert.

Der Bereitstellungsprozess beginnt mit einem umfassenden Code-Audit, um sicherzustellen, dass alle Fehler, Schwachstellen und Ineffizienzen auf dem Testnet identifiziert und behoben wurden. Danach führen Entwickler abschließende Tests durch und simulieren den Übergang zum Mainnet.

Herausforderungen während der Migration

Trotz umfangreicher Tests kann der Übergang vom Testnet zum Mainnet Herausforderungen darstellen. Einige der häufigsten Probleme sind:

• Kompatibilitätsprobleme: Code, der auf dem Testnet funktioniert, kann Kompatibilitätsprobleme beim Deployment auf dem Mainnet haben.
• Leistungsengpässe: Wenn ein Netzwerk nicht ordnungsgemäß unter Stress getestet wurde, kann es Schwierigkeiten haben, reale Transaktionslasten auf dem Mainnet zu bewältigen.

Praxisbeispiele

Ein bemerkenswertes Beispiel ist Ethereums Übergang zu Ethereum 2.0, der in mehreren Phasen stattfindet. Bevor jede Phase auf dem Mainnet gestartet wird, wird sie gründlich auf Ethereums Testnets getestet, um sicherzustellen, dass das Upgrade reibungslos verläuft.

Schlussfolgerung

Mainnets und Testnets sind beide unverzichtbare Komponenten der Blockchain-Entwicklung. Das Mainnet ist der Ort, an dem reale Transaktionen stattfinden und Wert ausgetauscht wird. Andererseits ist das Testnet eine entscheidende Umgebung für Entwickler, um ihre Anwendungen zu testen und sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktionieren, bevor sie auf dem Mainnet bereitgestellt werden.