Ethereum entdecken: Sharding & Plasma erklärt - Entschlüsseln Sie die Geheimnisse!

In einem Holiday Special AMA von OmiseGo sprach Vitalik Buterin, der Entwickler von Ethereum, über die zukünftige Entwicklung der Kryptowährung. Dabei erklärt er die Konzepte Sharding und Plasma.

Momentan kann das Ethereum-Netzwerk knapp 15 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Angesichts des Wachstums der Ethereum-Plattform wird das langfristig zu einem Problem, weil das Netzwerk insgesamt zu langsam arbeiten wird. Um zukünftig bis zu 10.000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten zu können, arbeiten die Entwickler von Ethereum aktuell an zwei neuen Schichten, die das gesamte Netzwerk effizienter machen sollen: Sharding und Plasma.

Ethereum - Das Konzept von Sharding

Das Sharding-Konzept wird entwickelt, um die Blockchain von Ethereum effizienter zu gestalten. Sharding bezeichnet einen Vorgang, bei welchem die gesamte Ethereum-Blockchain in kleinere, voneinander unabhängige Teile gesplittet wird. Die dadurch entstehenden sogenannten Shards müssen Nodes, Computer innerhalb des Ethereum-Netzwerkes, für die Bestätigung einer Transaktion nicht mehr alle Blöcke der Blockchain überprüfen, sondern nur noch die Blöcke des jeweiligen Shards.

Das bietet den Vorteil, dass einzelne Nodes nur noch Bruchteile der gesamten Blockchain überprüfen müssen. In der Konsequenz arbeiten die Nodes dadurch schneller, was bedeutet, dass Transaktionen schneller verarbeitet werden können.

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Ethereum - Das Plasma-Konzept

Plasma ist ein Konzept, das Off-Chain-Transaktionen ermöglicht. Dabei verbessert Plasma die bestehende Ethereum-Blockchain nicht, sondern verwendet eine andere Blockchain, konstruiert eine Verbindung zwischen beiden Blockchains und ermöglicht dadurch einen höheren Transaktionsdurchlauf. Auf den sogenannten Child-Chains können ganze dezentrale Applikationen (DApps) aufgebaut werden, die trotzdem durch die Ethereum-Blockchain abgesichert werden. Alle Child-Chains, die durch Plasma konstruiert werden können, sind mit der Main-Chain verbunden. Child-Chains sind dazu in der Lage, weitere Child-Chains zu erzeugen.

Vor- und Nachteile von Sharding & Plasma in Ethereum

Vorteile	Nachteile
Sharding verbessert die Skalierbarkeit des Ethereum-Netzwerks erheblich.	Die Implementierung von Sharding ist eine komplexe Aufgabe, die zu Sicherheitsproblemen führen kann.
Plasma ermöglicht die Offline-Verarbeitung von Transaktionen, wodurch die Netzwerkbelastung reduziert wird.	Plasma erfordert erhebliche Änderungen an der vorhandenen Blockchain-Infrastruktur.
Sharding und Plasma können zusammenarbeiten, um die Netzwerkleistung erheblich zu verbessern.	Die vollständige Implementierung von Sharding und Plasma steht noch aus, und es ist unklar, wie effektiv sie sein werden.

Fazit

Durch die Implementierung des Plasma- und des Sharding-Konzeptes, kann die Ethereum-Blockchain insgesamt mehr Transaktionen verarbeiten. Durch beide Konzepte wird die Kapazität der Main-Chain erhöht, Transaktionen können schneller verarbeitet werden und sind im Endeffekt günstiger. Auf diese Weise wird Ethereum zukünftig bis zu 10.000 Transaktionen pro Sekunde bearbeiten können.

Quelle:

Bitcoinist

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Erfahrungen und Meinungen

Das Konzept von Sharding

Sharding ist ein Ansatz zur Skalierung der Ethereum-Blockchain, der die Aufteilung des Netzwerks in kleinere, überschaubare Segmente, sogenannte Shards, vorsieht. Jeder Shard kann Transaktionen unabhängig verarbeiten und hat eigene Validatoren. Der derzeitige Zustand des Ethereum-Netzwerks führt zu Verzögerungen und höheren Kosten, da alle Knoten alle Transaktionen verarbeiten müssen. Sharding ermöglicht eine horizontale Skalierung, indem zusätzliche Shards eingeführt werden, die jeweils für eine Teilmenge von Transaktionen zuständig sind. Dies erhöht die Effizienz und den Durchsatz des Netzwerks erheblich (Cryptopolitan).

Die Implementierung von Sharding könnte Ethereum ermöglichen, mehrere Tausend Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten. Der modulare Ansatz von Ethereum erlaubt es, Ineffizienzen zu beseitigen und die Bandbreite signifikant zu erhöhen. Es wird geschätzt, dass Ethereum durch Sharding in der Lage sein könnte, bis zu 1 Million Transaktionen pro Sekunde zu erreichen (CVJ).

Plasma als ergänzende Lösung

Plasma ist ein weiteres Konzept zur Skalierung von Ethereum, das in Kombination mit Sharding verwendet werden kann. Plasma ermöglicht es, Transaktionen außerhalb der Haupt-Blockchain zu verarbeiten und diese dann in gebündelter Form zurückzuführen. Diese Technik zielt darauf ab, die Belastung der Haupt-Blockchain zu verringern und gleichzeitig die Sicherheit und Dezentralisierung zu wahren. Plasma könnte die Effizienz weiter steigern, indem es die Anzahl der direkt auf der Haupt-Blockchain verarbeiteten Transaktionen reduziert (Binance).

Herausforderungen und Perspektiven

Trotz der vielversprechenden Vorteile von Sharding gibt es Herausforderungen bei der Implementierung. Eine schlechte Implementierung könnte zu Datenverlust führen oder Ungleichgewichte zwischen den Shards verursachen. Zudem erfordert die effektive Nutzung von Sharding eine sorgfältige Planung und Koordination zwischen den verschiedenen Shards. Die Ethereum-Community diskutiert aktiv über die besten Ansätze zur Umsetzung dieser Technologien, wobei eine Einführung im Jahr 2023 angestrebt wird (Cryptopolitan).

Insgesamt zeigt sich, dass Sharding und Plasma als Schlüsseltechnologien für die zukünftige Skalierung von Ethereum betrachtet werden. Sie könnten dazu beitragen, die Leistungsfähigkeit des Netzwerks erheblich zu steigern und es für eine breitere Anwendung in der dezentralen Finanzwelt (DeFi) und darüber hinaus attraktiver zu machen (CVJ).