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Ethereum 2.0Darauf können sich Ether-nauten im neuen Jahr freuen

Ethereum befindet sich auf der Zielgeraden zur neuen Netzwerkumgebung. Schneller, günstiger, sicherer: Ethereum 2.0 will vieles besser machen, als seine Vorgängerversion.

Moritz Draht
 |  Lesezeit: 4 Minuten
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Ethereum-Logo

Quelle: Shutterstock

Alles blickt im neuen Jahr auf Ethereum. Mit der Umstellung auf Proof of Stake (PoS) steht dem Netzwerk das wohl wichtigste Upgrade in 2022 bevor. Die Vorbereitungen für das “Merge”, die Verschmelzung der jetzigen Ethereum Blockchain mit der PoS-basierten Beacon Chain, laufen seit Monaten auf Hochtouren und es zeichnet sich ab, dass die Entwickler:innen den grob für Mitte des Jahres angesetzten Termin einhalten können. Aber warum ist das Upgrade überhaupt so wichtig?

“Merge” skaliert Ethereum

Ethereum ist das mit Abstand größte Netzwerk für dezentrale Anwendungen. So groß, dass es sich inzwischen selbst im Weg steht. Die Leistung der Smart-Contract-Plattform ist schlicht nicht auf das rasante Wachstum dezentraler Finanzen (DeFi), Blockchain-Games und NFTs ausgelegt. Ethereum, das wie Bitcoin auch noch einen Proof-of-Work-Konsens verwendet, ist verstopft. Der Grund: Der Durchsatz liegt bei mageren 15 Transaktionen pro Sekunde (TPS). Zu wenig, um dem Ansturm gerecht zu werden. Die Folge: Hohe Gebühren. Laut bitinfocharts liegen die durchschnittlichen Transaktionsgebühren bei aktuell 26 US-Dollar. Für ein inklusives Geldsystem ein Desaster.

Abhilfe schaffen zwar bereits Skalierungslösungen wie Polygon oder ZK-Rollups, die die Verarbeitung von Transaktionen auslagern, um sie gebündelt an die Ethereum Mainchain zu übertragen. Doch obwohl diese Kosten senken und den Durchsatz bereits deutlich erhöhen, sind es eben Ausweichlösungen. Mit dem Übergang zur 2.0-Version, die unter dem Decknamen “Serenity” mehrere Phasen durchläuft, liefert Ethereum seine eigene Antwort auf die Skalierungsmängel.

Warum Proof of Stake?

Im Gegensatz zum Proof of Work sind nicht mehr Miner, sondern Validatoren – auch Staker genannt – bei einem Proof-of-Stake-Netzwerk für die Verarbeitung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke zuständig. Ein feiner Unterschied: Statt durch Rechenleistung sichert sich das Netzwerk durch temporär gesperrte Ether-Einlagen ab. Dadurch verbraucht Ethereum schätzungsweise 99,95 Prozent weniger Energie als bisher. Um die Einhaltung der Netzwerkregeln zu gewährleisten, setzt Ethereum 2.0 auf Belohnung und Sanktionen. “Ehrliche” Validatoren erhalten Renditen auf ihren Stake, “böswillige” oder inaktive Validatoren werden vom Algorithmus abgestraft und verlieren dadurch ihren Einsatz. Dieses Verfahren wird auch Slashing genannt.

Proof of Stake sorgt also für einen geringen Energieverbrauch, schafft neue Investitionsmöglichkeiten und schützt das Netzwerk zudem vor 51-Prozent-Attacken. Aber wie sieht es mit der Skalierung aus? Dafür soll die Sharding-Funktion sorgen. Beim Sharding, dem “Zersplittern” der Blockchain, werden Transaktionen der Beacon Chain auf zunächst 64 Shard Chains verlagert. Im Grunde eine eigene Layer-2-Lösung: Indem Nodes nicht die gesamte, sondern nur Teile der Blockchain speichern müssen und Transaktionen auf mehrere parallel laufende Chains gesplittet werden, erhöht sich der Transaktionsdurchsatz. In Kombination mit Layer-2-Rollups streben die Entwickler:innen einen Wert von 100.000 TPS an. Aber: Die Sharding-Einführung wird noch auf sich warten lassen. Ursprünglich vor dem Merge geplant, wurde die Einführung wegen des Anstiegs von bereits bestehenden Skalierungslösungen auf 2023 verschoben.

Testnets wohin man blickt

Die Wichtigkeit von Ethereum 2.0 zeigt sich allein an der Anzahl der Testnets, in denen die verschiedenen Upgrades auf Funktion und vor allem Sicherheitslücken geprüft werden. Da der Übergang des Mainnets einer Operation am offenen Herzen gleicht, müssen zuvor sämtliche Neufunktionen peniblen Audits unterzogen werden. Neben “Görli”, “Kovan”, “Rinkeby”, “Ropsten”, “Prysm” und “Medalla” ist seit dem 20. Dezember auch “Kintsugi” live, das eine vollständige Simulation der Ethereum-2.0-Umgebungen gibt.

Im Gegensatz zu den anderen Sandbox-Umgebungen, ist Kintsugi als langfristiges Testnet angelegt. Nutzer:innnen können sich in dem öffentlich zugänglichen Netzwerk einen ersten Eindruck von Ethereum 2.0 machen und mit dem “Post-Merge-Ethereum experimentieren”, wie Entwickler Tim Beiko in einem Blogeintrag schreibt. Kintsuge solle demnach in erster Linie dazu dienen, “erste Probleme zu identifizieren”. Entsprechende Mängel würden in die Verbesserung der Client-Software fließen. Anschließend werde “eine letzte Serie von Testnetzen gestartet” und abschließend “durch The Merge laufen”. Und dann, endlich: Der Übergang des Ethereum-Mainnets zu Proof of Stake.

Noch viel auf der Agenda

Dabei bleibt es aber nicht. Auch die PoS-Umstellung ist zwar der wichtigste, aber eben nur ein Teil der Ethereum 2.0-Roadmap, die auch im kommenden Jahr einige Male überarbeitet werden dürfte. Das Andocken der Mainchain an die Beacon Chain, Proof of Stake, das neue Asset ETH 2, eine neue virtuelle Maschine, Sharding, Crosslinks, um Shard-Chains miteinander kommunizieren zu lassen: Die Entwickler:innen haben noch alle Hände voll zu tun. Bis die Vision von Ethereum 2.0 vollständig umgesetzt ist, dürften noch einige Jahre vergehen. Am Ende aber könnte Vitalik Buterins Vision von Ethereum als Weltcomputer Realität werden. Die wichtigsten Weichen dafür werden im neuen Jahr gestellt.

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