Was ist Ethereum 2.0?
Ethereum 2.0, auch Eth2.0 oder Serenity genannt, ist eine Reihe von miteinander verbundenen Upgrades, welche die Skalierbarkeit des Ethereum-Netzwerkes erhöht und zudem auch weitere Neuerungen mit sich bringen sollen. Im Zuge dessen werden diese Upgrades in verschiedenen Phasen ausgerollt. Die Ethereum Foundation beschreibt dies folgendermassen: „Um Ethereum in den Mainstream zu bringen und der gesamten Menschheit zu dienen, müssen wir Ethereum skalierbarer, sicherer und nachhaltiger machen“.
Probleme des aktuellen Ethereum-Netzwerkes
Ethereum hat aktuell mit diversen Schwierigkeiten zu kämpfen. Es gibt hunderte, wenn nicht sogar tausende dezentrale Anwendungen (dApps), die auf dem Ethereum-Netzwerk laufen. Dazu gehören beispielsweise Anwendungen wie Spiele, Marktplätze oder Finanzdienste. Aufgrund der zunehmenden Nachfrage der Smart-Contract-Blockchain ist das Netzwerk überladen und treibt die Transaktionsgebühren in die Höhe. Diese Gebühren werden als „Gas“ bezeichnet und können je nach Auslastung des Netzwerkes und der Komplexität des auszuführenden Blocks, stark variieren. Zudem verwendet Ethereum noch immer den Proof-of-Work-Konsensmechanismus, welches die Skalierbarkeit der Blockchain stark einschränkt. Demzufolge kann das Netzwerk im Durchschnitt lediglich 15 bis 45 Transaktionen pro Sekunde durchführen und verursacht mit dem PoW-Mechanismus einen hohen Energieverbrauch.
Welche Upgrades bringt Ethereum 2.0?
Serenity ist eines der meist erwarteten Ereignisse im Krypto-Bereich. Seit 2014 befindet sich das Projekt in Entwicklung und beinhaltet mehrere Ziele, um das volle Potenzial der Blockchain auszuschöpfen.
Die signifikanteste Änderung ist die Umstellung vom PoW-Mechanismus auf Proof-of-Stake, da sie die Validierung der Blockchain reformiert. Dadurch wird die Skalierbarkeit um ein Vielfaches erhöht und zugleich der Energieverbrauch minimiert. Die Miner, die das Netzwerk aufrechterhalten, benötigen ab diesem Zeitpunkt keine physische Energie, auch Hash-Power genannt, um Blöcke zu validieren. Um am PoS-Netzwerk teilnehmen zu können, hat die Ethereum Foundation eine Mindestanzahl an 32 ETH festgelegt. Bei dieser Umstellung werden danach die Blöcke, die von einem Netzwerk-Teilnehmer validiert werden, nach einem Zufallsprinzip ausgewählt und nicht wie im PoW-Verfahren, die Blöcke dem, mit der meisten Rechenleistung zugeteilt.
Mit der Einführung von PoS (Proof-of-Stake) wird Ethereum ab diesem Zeitpunkt deutlich skalierbarer und nachhaltiger, ist anschliessend jedoch anfälliger für Angriffe, wie zum Beispiel einen 51%-Angriff. Dem versuchen sie mit einer grundlegenden Änderung der Funktionsweise der Blockchain entgegenzuwirken. Dazu gehört unter anderem die Beacon-Chain und die Shard-Chains, die in der Roadmap näher beschrieben werden.
Roadmap
Phase 0
Phase 0 des Eth2.0-Netzwerkes startet mit der Einführung der Beacon-Chain. Sie soll in erster Linie zur Koordination und Verknüpfung des neuen Netzwerkes der Shards und der Stakers (Netzwerkteilnehmer) dienen. Dazu mussten 524’288 ETH im Netzwerk gestaked werden und 16’384 Validatoren am Netzwerk teilnehmen, um die Sicherheit und die Dezentralisierung zu gewährleisten. Mit der Beacon-Chain wurde somit erstmals das PoS-Verfahren implementiert. Es wurde jedoch noch nach wie vor nichts an der aktuellen Verwendung des Netzwerkes geändert. Sie existierte anfänglich noch als «Sidechain» und wird voraussichtlich 2022 mit dem Ethereum-Mainnet verschmelzen. Sie bildet die Grundlage für alle sämtlichen Eth2.0-Upgrades.
Phase 1/1.5
Die Shard-Chains werden in der Phase 1 integriert. Sharding ist ein verbreitetes Konzept in der Informatik und stellt eine Aufsplittung einer Datenbank dar, um die Verarbeitungslast zu verteilen. Mit diesem Upgrade integriert Ethereum 64 separate Ketten, die parallel zueinander laufen und zusammenarbeiten werden. Somit wird es theoretisch in Zukunft 64 Blöcke auf einmal verarbeiten können.
Die Verschmelzung von der PoW-Blockchain mit der neuen PoS-Blockchain wird als Phase 1.5 bezeichnet.
Phase 2
Phase 2 vereint die Funktionalität des gesamten Systems. Die Shard-Chains werden vollumfänglich im Ethereum-Netzwerk implementiert sein und werden ab diesem Zeitpunkt unter anderem in der Lage sein, Ausführungen von Smart Contracts durchzuführen.
Quellenverzeichnis:
Ethereum. (2021b). Ethereum vision. Ethereum.Org. https://ethereum.org/en/upgrades/vision/
Ethereum. (2021c). The Beacon Chain. Ethereum.Org. https://ethereum.org/en/upgrades/beacon-chain/
Ethereum. (2021c). Shard chains. Ethereum.Org. https://ethereum.org/en/upgrades/shard-chains/
What is Ethereum 2.0? (2021). ConsenSys. https://consensys.net/blog/blockchain-explained/what-is-ethereum-2/
EthHub. (2021). Ethereum 2.0 Phases – EthHub. https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/
Ethereum. (2021). Die Eth2-Upgrades. ethereum.org. https://ethereum.org/de/upgrades/
https://www.finder.com/ch/ethereum-leitfaden
BeInCrypto. (2021, 12. Oktober). Wann sind die Ethereum-Gasgebühren am niedrigsten? https://de.beincrypto.com/lernen/wann-sind-die-ethereum-gasgebuehren-am-niedrigsten/#h-ethereum-gas-gr-nde-f-r-hohe-gasgeb-hren
