Wie es mit dem Ethereum-Netzwerk weitergeht: Updates zur Erleichterung der Skalierbarkeit

In Anbetracht des Wachstums des Ethereum-Netzwerks haben sich die Entwickler auf eine Roadmap mit mehreren Upgrades geeinigt. Diese Aktualisierungen beinhalten eine Änderung des Konsensmechanismus, um das Netzwerk skalierbarer und umweltfreundlicher zu machen.

Der Wechsel von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake

Der früher als Ethereum 2.0 bezeichnete Ethereum Consensus Layer ist die aktualisierte Roadmap von Ethereum, die Änderungen am Netzwerk im Zuge der Umstellung auf den neuen Status beinhaltet. Dieses Upgrade ermöglicht eine bessere Skalierbarkeit bei geringerem Hardware- und Energiebedarf.

Proof-of-Work bietet starke Sicherheitsgarantien, erfordert aber erhebliche Hardware und Energie. Proof-of-Stake benötigt im Vergleich dazu nur wenig Energie. Validatoren in einem Proof-of-Stake-Konsens sind analog zu Minern in einem Proof-of-Work-Konsens. Sie sind für die Bestellung von Transaktionen, die Erstellung neuer Blöcke und die Bestätigung der von anderen Validatoren erstellten Blöcke verantwortlich.

Anstatt Elektrizität zu verwenden, um Netzwerkmanipulationen zu verhindern, verlangt Proof-of-Stake von den Validatoren, ETH als Sicherheiten zu hinterlegen, um das Netzwerk zu sichern. Wenn Validatoren ihr Vermögen posten, wissen sie, dass ihr Vermögen beschlagnahmt wird, wenn sie böswillig handeln oder ihrer Verantwortung nicht nachkommen, ein Prozess, der als Slashing bekannt ist. Das Risiko des Slashings bietet den Validatoren einen Anreiz, die Protokollregeln zu befolgen und im besten Interesse des Netzwerks zu handeln. Um ein Validator zu werden, müssen Marktteilnehmer 32 ETH einsetzen. Kleinere Marktteilnehmer können über Plattformen wie Lido an liquiden Staking-Pools teilnehmen, die kleinere ETH-Beträge in 32-ETH-Schritten zusammenfassen und die Belohnungen entsprechend aufteilen.

Validatoren können in zwei Kategorien unterteilt werden: Vorschlaggeber und Bescheiniger. Vorschlaggeber werden nach dem Zufallsprinzip aus der Gruppe der Validierer ausgewählt, um den nächsten Block in der Kette vorzuschlagen. Validatoren, die nicht als Vorschlaggeber ausgewählt werden, müssen den Vorschlag bestätigen. Die Bescheiniger überprüfen den vorgeschlagenen Block und bestätigen, dass er gemäß den Protokollregeln gültig ist. Für ihre Teilnahme werden Vorschlaggeber und Attestatoren mit ETH-Belohnungen belohnt. Ihr eingesetztes Vermögen ist jedoch gefährdet, wenn sie böswillig handeln oder ihre Pflichten nicht erfüllen. Ausdrücklich böswilliges Verhalten oder vorsätzliche Absprachen führen dazu, dass ein Validator seinen gesamten Einsatz verliert. Weniger böswillige Handlungen, wie z. B. das Versäumnis der Validierung aufgrund eines Serverausfalls, können dazu führen, dass nur ein kleiner Prozentsatz des Einsatzes gekürzt wird.

Die Lösungen zur Skalierung von Ethereum

Das Ethereum-Netzwerk ist aufgrund seiner wachsenden Nutzerbasis, die mit einer zunehmenden Zahl von DApps interagiert, an Kapazitätsgrenzen gestoßen. Die größere Nachfrage nach dem begrenzten Blockraum von Ethereum hat in den letzten Jahren die Volatilität der Gaspreise erhöht und das Netzwerk für alle außer den größten Marktteilnehmern unerschwinglich gemacht.

Ethereum Gasgebühren lauten auf Gwei, was einem Milliardstel einer ETH entspricht. Exorbitante Gasgebühren haben dazu geführt, dass Benutzer nach alternativen Methoden zur Kapazitäts- und Kostensenkung suchen.

EIP-1559 bietet eine bessere Preisstruktur mit besserer Vorhersagbarkeit der Gaspreise, aber es garantiert nicht, dass die Gaspreise sinken. Derzeit werden für die kosteneffiziente Skalierung von Ethereum Lösungen wie On-Chain-Skalierung und Off-Chain-Skalierung verwendet. Bei der On-Chain-Skalierung geht es darum, Methoden zu finden, die Kosten und Durchsatz auf dem Ethereum-Basis-Layer verbessern. Beispielsweise plant das Ethereum-Netzwerk im Rahmen der Einführung des Ethereum Consensus Layer die Einführung von Shard Chains. Shard Chains bezeichnen den Prozess der horizontalen Aufteilung einer Datenbank in mehrere Abschnitte, um die Netzwerküberlastung zu verringern und die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde zu erhöhen. Die Umstellung auf Proof-of-Stake ist eine Voraussetzung für Sharding. In einem Proof-of-Work-System würde das Sharding die Sicherheitseigenschaften verwässern und es böswilligen Minern ermöglichen, einzelne Shards leichter zu korrumpieren.

Off-Chain-Skalierung zielt darauf ab, alternative Skalierungsprotokolle auf Ethereum aufzubauen, was als Layer 1 (L1) bezeichnet wird. Lösungen, die außerhalb von Ethereum implementiert werden, werden als Layer 2 (L2) bezeichnet. Layer 2s beziehen ihre Sicherheit letztlich aus dem Mainnet, dem primären Ethereum-Netzwerk. Diese Anwendungen verarbeiten in der Regel einzelne Transaktionen in einem separaten Zustand und kommunizieren mit dem Ethereum-Mainnet für die Abrechnung auf unterschiedliche Weise, je nach Art der Lösung.

L2-Lösungen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da sie dabei helfen können, kleine Transaktionen schneller und kostengünstiger abzuwickeln und gleichzeitig das Ethereum-Mainnet für Sicherheit und Transparenz zu nutzen. Polygon, das Entwicklern hilft, skalierbare DApps mit minimalen Transaktionsgebühren zu erstellen, ist eine der vorherrschenden L2-Lösungen. Konkurrierende Smart-Contract-Plattformen wie Solana hatten Erfolg damit, ein gewisses Maß an Dezentralisierung gegen einen höheren Transaktionsdurchsatz einzutauschen, doch L2-Lösungen bieten eine kostengünstige Möglichkeit, Transaktionen durchzuführen und gleichzeitig im Ethereum-Ökosystem zu bleiben. L2s haben eine beträchtliche Menge an Total Value Locked (TVL) oder den Gesamtwert der Krypto-Assets in ihren Plattformen.

Was Sie über Ethereum, seine Schlüsselkomponenten und seine Funktionsweise wissen sollten

Aufgrund seiner wachsenden Bedeutung und potenziellen Auswirkungen auf Investitionen beantwortet dieser Bericht grundlegende Fragen über das Ethereum-Netzwerk.

• Was ist Ethereum? Eine dezentralisierte Blockchain mit Smart-Contract-Funktionalität.
• Was ist Ether (ETH)? Die native Währung von Ethereum.
• Was sind Nodes? Computer, auf denen ein Ethereum-Client läuft, um Transaktionen und Blöcke zu validieren.
• Wie funktioniert das Mining? Spezielle Knoten (Nodes) lösen eine mathematische Aufgabenstellung, um den nächsten Block der Kette zu erstellen.
• Wann findet eine echte Abwicklung statt? Wenn für eine Transaktion eine ausreichende Anzahl von Bestätigungen vorliegt.
• Was sind Smart Contracts, und warum sind sie wichtig? Smart Contracts sind programmierbare Verträge, die auf vordefinierten Bedingungen basieren.
• Was sind dezentrale Anwendungen (DApps), und warum sind sie wichtig? Dies sind Anwendungen, die mit Smart Contracts erstellt wurden.
• Wie geht es mit dem Ethereum-Netzwerk weiter? Es wird einen Übergang zu einem Konsensmechanismus geben, der das Netzwerk skalierbarer und umweltfreundlicher machen kann.
• Warum ist ETH wertvoll? ETH bestimmt die Wirtschaft des Netzwerks.
• Warum Ethereum gerade jetzt? Die größte und am häufigsten verwendete Smart-Contract-Blockchain bietet Wertpotenzial und Wachstum.

Alle diese Fragen werden in den folgenden Beiträgen erläutert:

• Ethereum: Was Sie über Ethereum wissen sollten
• Eine Blockchain mit Smart-Contract-Funktionalität
• Ether (ETH): Die native Kryptowährung, die das Ethereum-Netzwerk antreibt
• Nodes: Die Computer, die Transaktionen validieren und das Netzwerk sichern
• Mining-Nodes: Spezielle Nodes, die mathematische Aufgabenstellung lösen, um den nächsten Block zu erzeugen
• Echte Abwicklung: Wenn für eine Transaktion eine ausreichende Anzahl von Bestätigungen vorliegt
• Smart Contracts: Die programmierbare Infrastruktur für DApps
• DApps: Anwendungen, die mit Smart Contracts erstellt wurden
• Wie es mit dem Ethereum-Netzwerk weitergeht: Updates zur Erleichterung der Skalierbarkeit
• Warum gerade jetzt Ethereum?
• Was sind Kryptowährungen und die Blockchain-Technologie?

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