Arbitrum und Co.: Wie sicher sind Ethereum-Layer-2-Netzwerke wirklich?

Günstige Transaktionen gepaart mit der Sicherheit der Ethereum Mainchain – so lautet das Versprechen von ETH L2-Netzwerken. Noch entspricht das nicht der Realität. Die Versprechen von Ethereum Layer-2-Netzwerken (L2s) sind klar formuliert: kostengünstige Transaktionen, Dezentralität und dieselben Sicherheitsstandards wie die Ethereum Mainchain. Aber wie sicher sind L2-Netzwerke wie Arbitrum oder Optimism wirklich? Welche Unterschiede und Risiken gibt es? Und welches L2-Netzwerk ist am besten dezentralisiert? Diesbezüglich haben wir für euch drei der größten ETH L2-Netzwerke unter die Lupe genommen. Wie lässt sich der Grad der Dezentralisierung eines Ethereum-L2-Netzwerks messen? Das L2-Analyseunternehmen L2beat.com hat fünf Kriterien herausgearbeitet, mit deren Hilfe man den Grad der Dezentralisierung und die damit verbundene Sicherheit sowie die Unveränderbarkeit eines Ethereum L2-Netzwerks beurteilen kann: Data Availability: Sind alle Daten öffentlich und für jeden auf der Blockchain einsehbar? Dies gewährleistet die Überprüfbarkeit von Transaktionen. Upgradeability: Kann der Code des L2-Netzwerks ohne Vorankündigung geändert werden? Wenn ja, kann dies auf eine zentrale Kontrolle hinweisen. Sequencer Failure: Was geschieht, wenn der "Sequencer", der Transaktionen in Reihenfolge bringt, ausfällt? Ein robustes System hat Alternativen parat. Proposer Failure: Was passiert, wenn der "Proposer", der die Datenblöcke des Sequenzers an die Ethereum Mainchain (L1) weiterleitet, ausfällt? Dezentrale Netzwerke sollten Lösungen für solche Szenarien bereithalten. State Validation: Diese Funktion dient als Qualitätssicherung der vom "Proposer" an die Ethereum Mainchain weitergeleiteten Daten. Sichere L2-Netzwerke tragen dafür Sorge, dass alle übermittelten Daten korrekt sind. Indem man diese Kriterien heranzieht und vergleicht, erlangt man ein besseres Verständnis für den Grad der Dezentralisierung eines L2-Netzwerks. Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass kein System absolut dezentralisiert ist; es geht vielmehr darum, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Dezentralisierung, Sicherheit und Effizienz zu finden. Die zentrale Rolle der Sequenzer Zwar sind alle Kriterien von L2beat.com wichtig, um zu messen, wie dezentral und sicher ein L2-Netzwerk ist, die wichtigste Rolle spielen aber die sogenannten Sequenzer. Sie agieren nämlich gewissermaßen als "Sortierzentren" für Transaktionen: Sie erhalten, ordnen und bündeln Transaktionen, um sie dann außerhalb der Ethereum Mainchain zu verarbeiten. Nach Abschluss dieses Prozesses leiten sie die gesammelten Transaktionen gebündelt zurück zur Ethereum-Hauptkette. Ihre Aufgaben sind somit zentral für den Betrieb von L2-Netzwerken und beeinflussen direkt deren Effizienz, Sicherheit und Dezentralität. In ebendieser Verantwortung bestehen somit auch die größten Risiken von L2-Netzwerken: Zensur: Stellen wir uns einen Postboten vor, der entscheidet, welche Briefe zuerst zugestellt werden oder ob einige überhaupt nicht zugestellt werden. In der Blockchain-Welt könnten Sequenzer, die die Kontrolle über die Reihenfolge der Transaktionen haben, theoretisch entscheiden, welche Transaktionen bevorzugt oder gar nicht behandelt werden. Auch wenn die Möglichkeit besteht, "Briefe" (oder Transaktionen) direkt an die Hauptkette (das Hauptpostamt) zu senden, bleibt das Risiko, dass der "Postbote" (Sequenzer) bestimmte Briefe verzögert oder zurückhält. MEV (Maximal extrahierbarer Wert): Stellen wir uns einen Teilnehmer an einer Auktion vor, der weiß, welche Gebote als Nächstes abgegeben werden, und diese Information nutzt, um den Verlauf der Auktion zu beeinflussen. In der Blockchain-Welt könnten Sequenzer durch die Kontrolle über die Reihenfolge von Transaktionen finanzielle Vorteile schaffen. Dies könnte beispielsweise bedeuten, dass bestimmte Transaktionen bevorzugt werden, von denen profitiert wird, auch wenn dies zum Nachteil anderer ist. Zuverlässigkeit: Wenn eine Stadt nur eine einzige Brücke hat, um einen Fluss zu überqueren, und diese Brücke beschädigt wird, ist die ganze Stadt isoliert. Ähnlich könnte ein Ausfall eines zentralisierten Sequenzers in L2-Netzwerken den gesamten Datenverkehr im Netzwerk stören. Aus diesen Gründen ist es unerlässlich, die Rolle und Funktionsweise eines Sequenzers in einem Ethereum L2-Netzwerk zu verstehen, wenn man wissen will, wie sicher und dezentral ein Netzwerk ist. Sicherheit und Dezentralität von Ethereum L2-Netzwerken im Vergleich 1. Arbitrum One Total Value Locked (TVL): 5,31 Milliarden US-Dollar Typ: Optimistic Rollup L2beat.com Arbitrum One hat sich als Vorreiter in der L2-Landschaft positioniert. Wie die Grafik von L2beat.com zeigt, schneidet es bei den meisten Kriterien zur Messung der Sicherheit von L2-Netzwerken gut ab und ist laut diesen gegenwärtig, das sicherste L2-Netzwerk im Ethereum-Ökosystem. Dies ist vor allem auf die Bemühungen von Offchain Labs zurückzuführen, der Entwicklergruppe, die hinter Arbitrum steht. Diese hat den Bounded Liquidity Delay (BOLD) eingeführt, ein Verfahren, das Arbitrum gegen bestimmte Angriffe absichert. Trotzdem bleibt das Sicherheitsrisiko durch das Security Council, eine 9-von-12 Multisig-Entität, bestehen, die größtenteils von Offchain Labs kontrolliet wird. Diese Gruppe hat die Macht, Veränderungen im Arbitrum-Netzwerk vorzunehmen und kann unter bestimmten Voraussetzungen auch Vorhaben der Arbitrum DAO (ARB-Token-Inhaber) stoppen. Dass sie dies tun wird, scheint aber unwahrscheinlich, da das Security Council ebenfalls durch die Arbitrum DAO gewählt wird. 2. Optimism Total Value Locked (TVL): 2,55 Milliarden US-Dollar Typ: Optimistic Rollup L2beat.com Obwohl es oft mit Arbitrum verglichen wird, ist Optimism weniger sicher und zentraler. Bei Optimism sind Betrugsnachweise (das Werkzeug zum Anfechten von falschen Informationen), die vom Sequenzer des Optimism-Netzwerks an Ethereum gesendet werden, nicht in Betrieb. Es gibt keine Möglichkeit falsche Transaktionen anzufechten und die Nutzer müssen blind darauf vertrauen, dass die Sequenzer alle Transaktionen korrekt an die Ethereum Mainchain übermitteln. Das Team entwickelt zwar derzeit aktiv an solchen Betrugsnachweisen, allerdings gibt es keinen klaren Zeitplan für ihre Implementierung. Alternativ könnte sich Optimism dafür entscheiden, ein Zero-Knowledge-Rollup zu werden, der diese Risiken ebenfalls beheben könnte. Erst letzten Monat vergab die Optimism Foundation Verträge an zwei Teams, die das Zero-Knowledge-Nachweismodul für den OP Stack entwickeln. 3. zkSync Era Total Value Locked (TVL): 400 Millionen US-Dollar Typ: Zero Knowledge Rollup L2beat.com ZkSync verwendet Zero-Knowledge-Proofs, um sicherzustellen, dass Transaktionen sicher und korrekt sind. Aber das bedeutet nicht, dass das System frei von Risiken ist. Sequenzer- und Proposer-Ausfälle könnten das Netzwerk beeinträchtigen und sind bisher nicht ausreichend dezentral. Im Vergleich zu Arbitrum und Optimism bietet zkSync zwar fortschrittliche Sicherheitsfunktionen durch Zero-Knowledge-Proofs, hat jedoch hinsichtlich der vollständigen Dezentralisierung noch einige Schritte vor sich. Was bedeutet das für Ethereum? L2-Netzwerke haben in den vergangenen Jahren beachtliche Fortschitte darin gemacht, das Ethereum-Ökosystem zu skalieren. Doch trotz dieses Fortschritts steht ihr langfristiger Erfolg noch auf dem Prüfstand. Es gibt noch viele technische und sicherheitsrelevante Herausforderungen zu meistern, bevor sie vollständig dezentralisiert und sicher sind. Für Nutzer bedeutet dies, dass sie beim Übergang zu L2-Netzwerken weiterhin vorsichtig sein und sich über potenzielle Risiken informieren sollten. Fazit Der L2-Sektor von Ethereum ist sowohl vielfältig als auch komplex. Zwar sind einige L2-Netzwerke bereits relativ dezentral und sicher, dennoch befinden sie sich alle in einer frühen Phase ihrer Entwicklung. Es ist für User daher unerlässlich, sich die verschiedenen Risiken und Eigenheiten jedes L2-Netzwerks bewusst zu machen. Dennoch sollte man nicht in Panik verfallen. In ihrer mittlerweile über zweijährigen Historie kam es sowohl bei Arbitrum als auch bei Optimism bislang zu keiner gravierenden Sicherheitslücke. Es wird spannend zu beobachten sein, wie sich diese Netzwerke in den kommenden Jahren entwickeln und welche letztlich als sicherste und dezentralste Optionen hervorgehen werden.

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