Was ist Ethereum 2.0?

23.02.2024 19:59 364 mal gelesen Lesezeit: 6 Minuten 0 Kommentare

Der Übergang von Ethereum zu Ethereum 2.0, auch bekannt als "Der Merge", am 15. September 2022, ist ein bedeutendes Ereignis in der Geschichte der Blockchain. Es handelt sich nicht nur um eine technologische Weiterentwicklung, sondern markiert auch den Beginn einer neuen Ära für Ethereum.

Ethereum Merge

Der Ethereum Merge war eine große Sache in der Welt der Blockchain. Er änderte den Konsens-Mechanismus von Ethereum von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake in Ethereum 2.0. Das war nicht nur eine kleine Änderung; es war ein revolutionärer Durchbruch für die Blockchain-Technologie. Es brachte Verbesserungen in Bezug auf Sicherheit, Transaktionsgeschwindigkeit und Netzwerk Effizienz.

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Ursprünglicher PoW-Mechanismus von Ethereum

Ethereum und andere Kryptowährungen begannen mit PoW. Miner verwendeten Computer, um Rätsel zu lösen, Transaktionen zu validieren und Blöcke der Blockchain hinzuzufügen. Das war sicher, aber es verbrauchte viel Energie. Das wettbewerbsorientierte Mining führt zu einem hohen Stromverbrauch und Umweltbedenken. POW bot Schutz vor Betrug, hatte jedoch Skalierbarkeits- und Geschwindigkeitsprobleme. Während Spitzenzeiten gab es Netzwerküberlastungen und hohe Transaktionsgebühren.

Überblick über den PoS-Mechanismus in Ethereum 2.0

Der Merge brachte den PoS-Mechanismus nach Ethereum, was eine Änderung in der Validierung von Transaktionen und der Erstellung von Blöcken bewirkte. Bei PoS werden Miner durch Netzwerk-Validatoren ersetzt. Anstatt Rätsel zu lösen, erstellen Validatoren neue Blöcke und validieren Transaktionen, basierend auf ihrem Kryptowährung Bestand und ihrer Bereitschaft, sich als Sicherheit zu setzen.

Diese Änderung reduziert den Energiebedarf für Mining-Operationen erheblich. POS hat auch weitere Vorteile: Es beseitigt die Notwendigkeit teurer Hardware, verbessert das Skalierungs-Potenzial und verringert das Risiko der Netzwerk-Zentralisierung. Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, hat PoS immer unterstützt und auf dessen Effizienz- und Sicherheitsverbesserungen hingewiesen, die mit der Vision von Ethereum für ein nachhaltiges und skalierbares Blockchain-Netzwerk übereinstimmen.

Die Vereinigung: Schlüsselkonzepte verstehen

Die Beacon Chain: Das Rückgrat des PoS-Systems

Die Beacon Chain bildet die Grundlage für den Übergang von Ethereum zu einem Proof-of-Stake-System. Sie ersetzt den energieintensiven Proof-of-Work-Mechanismus durch Proof-of-Stake und verwendet anstelle von Minern Validatoren. Diese Validatoren bestätigen Blöcke und Transaktionen, basierend auf dem in das System gesperrten Ether.

Die Beacon Chain verwaltet diese Validatoren, ihre Einsätze und Konsensregeln. Dieser Übergang macht Ethereum energieeffizienter, sicherer und skalierbarer. Die Beacon Chain arbeitet neben der bestehenden Ethereum-Chain, um einen nahtlosen Upgrade-Prozess zu gewährleisten.

Sharding: Skalierbarkeit und Effizienz verbessern

Das Sharding in Ethereum 2.0 verbessert die Skalierbarkeit und Effizienz, indem das Netzwerk in mehrere Teile namens "Shards" aufgeteilt wird. Jeder Shard hat seinen eigenen separaten Zustand mit einzigartigen Kontoständen und Smart Contracts. Dies ermöglicht die gleichzeitige Verarbeitung von Transaktionen und Smart Contracts, was die Kapazität und die Transaktionsgeschwindigkeiten des Netzwerks erhöht. Das Sharding ist wichtig, da Ethereum an Popularität gewinnt und immer mehr dezentrale Anwendungen und Benutzer auf das Netzwerk angewiesen sind. Durch die Implementierung des Sharding zielt Ethereum 2.0 darauf ab, das Netzwerk effizienter und skalierbarer für eine globale Benutzerbasis zu machen.

Slashing: Aufrechterhaltung der Netzwerkintegrität

Das Slashing ist eine Sicherheitsfunktion in Ethereum 2.0, die unehrliches Verhalten von Validatoren entmutigt. Validatoren validieren Transaktionen und erstellen Blöcke im PoS-System und müssen Ether als Sicherheit hinterlegen. Wenn ein Validator bösartig handelt oder betrügerische Transaktionen validiert, wird ein Teil ihres hinterlegten Ethers durch Slashing bestraft.

Dies stellt sicher, dass Validatoren einen Anteil am Netzwerk haben und sie davon abhält, gegen deren beste Interessen zu handeln. Das Slashing schützt die Integrität und Sicherheit des Ethereum-Netzwerks und fördert ein vertrauenswürdiges und stabiles Blockchain-Ökosystem.

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Auswirkungen des Ethereum-Merger

Verbesserte Sicherheit

Der Ethereum-Merger hat die Sicherheit durch den Übergang zum Proof of Stake verbessert. Validator Innen und Validation Innen mit finanziellen Einsätzen im Ökosystem gewährleisten die Netzwerksicherheit und schrecken Angriffe ab. Diese Umstellung verbessert auch die Energieeffizienz und stärkt die Gesamtsicherheit von Ethereum gegenüber Bedrohungen und Manipulationen.

Bessere Skalierbarkeit

Der Merger wurde durchgeführt, um Ethereum besser skalierbar zu machen. Durch den Übergang zum Proof of Stake können Transaktionen schneller verarbeitet werden im Vergleich zum Proof of Work. Dies erhöht die Transaktions- Durchsatzrate des Netzwerks und reduziert Überlastungen für eine bessere Benutzererfahrung. Durch Sharding wird die Skalierbarkeit weiter verbessert, indem parallele Verarbeitung von Transaktionen ermöglicht wird. Ethereums Fähigkeit zur Skalierung und zur Erfüllung der wachsenden Nachfrage wird erheblich verbessert.

Ethereum wurde nachhaltiger

Der Wechsel von PoW zu PoS hat die Umweltauswirkungen von Ethereum erheblich reduziert. PoS ist energieeffizienter als PoW und reduziert den Energiebedarf des Ethereum-Netzwerks. Dieser Wechsel ist wichtig für die Nachhaltigkeit und zieht umweltbewusste Investoren und Nutzer an. Es ist ein Meilenstein auf der Reise der Blockchain-Industrie zu grüneren Praktiken.

Günstigere Gebühren

Der Merger könnte sich auf die Transaktionsgebühren von Ethereum auswirken. Durch den Übergang von Ethereum zu PoS und die Implementierung von Skalierungs-Lösungen wie Sharding wird erwartet, dass die Netzwerküberlastung abnimmt. Weniger Belastung bedeutet normalerweise niedrigere Transaktionsgebühren, da die Nutzerinnen und Nutzer nicht so stark miteinander konkurrieren müssen, um ihre Transaktionen schnell bearbeitet zu bekommen. Allerdings können sich die Gebühren je nach Nachfrage nach Blockplatz und Netzwerkauslastung immer noch verändern.

Unterschiedliche Blockerstellung und Belohnungsstrukturen

Der Wechsel zu PoS hat sich verändert, wie Blöcke im Ethereum erstellt und belohnt werden. Validator Innen und Validation Innen erhalten nun Belohnungen für die Vorschläge und Bestätigung von Blöcken, anstatt dass Miner Belohnungen durch das Entdecken von Blöcken erhalten. Dies führte zu einer 90%igen Reduzierung der Ausgabe neuer Ether und könnte dessen Wert beeinflussen. Das neue Modell richtet die Interessen der Validator Innen und Validation Innen an der langfristigen Gesundheit des Netzwerks aus, indem ihre Belohnungen an ihren Einsatz und die Stabilität und Sicherheit des Systems geknüpft sind.

Herausforderungen und Kritik am Merge-Netzwerk  

Der Wechsel von Ethereum zur Proof-of-Stake (PoS) hat Bedenken hinsichtlich Zentralisierung aufgeworfen. Um Validator zu werden, muss man 32 ETH staken, was die Macht in den Händen weniger großer Stakeholder konzentrieren kann. Die Einrichtung und Wartung eines Validator-Knotens ist komplex und kostspielig, was kleinere Akteure abschreckt.  

Es besteht die Angst, dass PoS die Zentralisierung in Ethereum erhöht hat, da einige große Staking-Pools einen signifikanten Anteil der gestakten ETH ansammeln. Diese Konzentration von Macht birgt Sicherheitsrisiken und stellt die dezentrale Natur der Blockchain in Frage.  

Der Merge hat die Gasgebühren nicht direkt reduziert, legte jedoch die Grundlage für zukünftige Upgrades, die darauf abzielen, die Transaktionskosten zu senken. Kritiker weisen außerdem auf potenzielle Probleme mit Sicherheit, Anreizstrukturen und Fairness im PoS-Modell hin. 

Was ist das Cancun-Deneb (Dencun) Update?  

Das Ethereum Cancun-Deneb (Dencun) Upgrade, geplant für Anfang 2024, zielt darauf ab, Skalierbarkeit, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit von Ethereum zu verbessern. Ein wichtiger Teil dieses Upgrades ist das Proto-Danksharding, das die Transaktionskosten senken und die Transaktionsverarbeitung Kapazität erhöhen wird.  

Das Upgrade umfasst Verbesserungen der Ausführungsschicht und Zustimmung Schicht von Ethereum durch verschiedene Ethereum Improvement Proposals (EIPs). Diese Verbesserungen werden die Skalierbarkeit verbessern, die Gasgebühren reduzieren, die Netzwerksicherheit erhöhen, die Optimierung der Datenspeicherung ermöglichen und die Interaktionen zwischen verschiedenen Blockchains verbessern.

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