Seit dem Start des Ethereum-Blockchain-Netzwerks am 30. Juli 2015 wurden verschiedene Upgrades durchgeführt. Das nächste, bislang bedeutendste Upgrade Ethereum 2 stösst drei wesentliche Veränderungen im Netzwerk an.

Proof-of-Stake

Ähnlich wie Bitcoin ist Ethereum derzeit eine Proof-of-Work (PoW)-Blockchain. Somit werden die Regeln – komplexe Rechenaufgaben – für Knoten oder «Miners», die die «Blöcke» (Satz von Transaktionen) erstellen, durch einen Algorithmus festgelegt. Sobald ein neuer Block im Netzwerk erscheint, setzen die Miner alles daran, um als erste die Rechenaufgabe zu lösen und dafür vom Netzwerk eine Prämie zu erhalten.

Obwohl PoW sich seit relativ langer Zeit bei der Unterstützung von Blockchain-Netzwerken bewährt, hat das Konzept einen großen Nachteil: die hohen Energiekosten. PoW ist teuer, da Miner spezielle Computerhardware benötigen und häufig um die Lösung derselben Rechenaufgabe konkurrieren, wobei viel Energie verbraucht wird.

Mit Ethereum 2 wird das Netzwerk zu einer Proof-of-Stake (PoS)-Blockchain. Transaktionen werden von «Validatoren» bestätigt, die Eigenmittel (mindestens ETH 32) einsetzen müssen, um sich an der Validierung von Blöcken auf der Blockchain beteiligen zu können. Dabei werden die Validatoren für die erfolgreiche Bestätigung von Blöcken belohnt, für Fehl- oder böswilliges Verhalten aber bestraft («slashed»). Dieser wirtschaftliche Anreiz unterstützt “gutes Verhalten” und sorgt für mehr Sicherheit im System.

Der Proof-of-Stake verbraucht deutlich weniger Energie für den Betrieb und ermöglicht in der Regel kleineren Akteuren, sich an der Blockvalidierung zu beteiligen, ohne komplexe Rechenoperationen durchführen zu müssen.

Sharding

Ethereum existierte früher als eine einzige Blockchain. Die neue Struktur von Ethereum 2 besteht nunmehr aus einer Core-Blockchain, auch unter der Bezeichnung «Beacon-Chain», die mit verschiedenen (zunächst voraussichtlich 64) Shard-Chains verbunden ist.

Die Shards sind parallele Blockchains, die die parallele Abwicklung von Transaktionen ermöglichen. Die Transaktionen auf jeder Shard werden von Validatoren überprüft und ihre Bestätigung wird an die Beacon-Chain weitergeleiteit, wodurch der Konsens im gesamten Netzwerk gewahrt bleibt.

Durch die Beacon-Chain werden den Shards ausserdem zufällig Validatoren zugeordnet. Die Zuordnung der Validatoren nach dem Zufallsprinzip über verschiedene Blöcke mindert das Risiko schädlicher Angriffe.

Skalierbarkeit

Die Blockchain-Skalierbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Netzwerks, einen Nachfrageanstieg bewältigen zu können. Der Transaktionsdurchsatz dient dabei in der Regel als Messgrösse. Das Ethereum 2-Upgrade erhöht die Skalierbarkeit und erweitert die Kapazitäten von Ethereum bei der Verarbeitung von Transaktionen und der Datenspeicherung.

Während herkömmliche Kreditkartenanbieter wie Visa mindestens 1.700 Transaktionen/Sekunde abwickeln können, verarbeitet Ethereum derzeit nur etwa 15 Transaktionen/Sekunde und noch weniger, wenn das Netzwerk überlastet ist. Mit Hilfe von Off-Chain-Rollups (verschlüsselte Datenpakete) will Ethereum 2 eine Steigerung auf bis zu 100.000 Transaktionen/Sekunde erreichen.

Zusammenfassung

Das Ethereum 2-Upgrade bringt viele Vorteile für das Ethereum-Netzwerk mit sich, wie die Verringerung von Energieverbrauch und Kosten, die Verbesserung von Datenspeicherung und Transaktionsgeschwindigkeit sowie allgemein mehr Sicherheit.

Die Implementierung des Ethereum 2-Upgrades treibt die Entwicklung des Netzwerks voran, wodurch sich die Benutzerfreundlichkeit, insbesondere hinsichtlich Skalierbarkeit, deutlich verbessern kann.

Staking auf Ethereum 2

Als Proof-of-Stake-Netzwerk gibt Ethereum 2 Ihnen ausserdem die Möglichkeit, sich durch das Staken Ihrer Token Prämien zu sichern. Bitcoin Suisse bietet seinen Kunden einen All-in-One-Staking-Service. Weitere Informationen finden Sie hier.

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