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Februar 01, 2020Ethereum 2.0 Erklärt – Der Aufstieg der Blockchain in den letzten drei Jahren war enorm. Softwareentwicklern, Gründer und Unternehmern erfinden neue Produkte basierend auf der schnell wachsenden Blockchain Technologie. Damit Ethereum jedoch noch größer werden kann, müssen einige Probleme adressiert und gelöst werden.

Dies sind die Lösungsansätze:

• Plasma
• Casper
• Beacon Chain
• Aggregatsignaturen
• Sharding
• eWASM

„Ethereum Entwicklungen in 2019“ – Content:

1. Plasma
2. Casper
3. Beacon Chain
4. Aggregatsignaturen
5. Sharding
6. eWASM
7. „Ethereum 2.0 Erklärt“ – Zusammenfassung

Plasma

Plasma ist ein Versuch das Skalierungsproblem zu lösen. Derzeit ist es in der Lage, 13-15 Transaktionen pro Sekunde durchzuführen. Vergleicht man das mit Visas 20.000 Transaktionen pro Sekunde, ist das ziemlich wenig. Wenn Ethereum und andere Blockchains Visas jemals ersetzen möchten und als digitales Bargeld fungieren wollen, muss die Kapazität deutlich erhöht werden.

Mit Plasma kann Ethereum die Anzahl an Transaktionen drastisch erhöhen. Es ist eine Technik zur Durchführung von Off-Chain-Transaktionen unter Verwendung der Ethereum Blockchain. Dadurch hat es immer noch das gleiche Sicherheitsniveau. Dabei werden einfache Transaktionen nur noch von der „Off-Chain“ bearbeitet und nur im Falle eines großen Problems schreitet die „Main-Chain“ ein. Hier erfährst du mehr über Plasma.

Casper

Die meisten Blockchains benutzten Proof of Work um ihre Transaktionen zu verifizieren. Dafür wird eine Menge an Arbeit und Energie verwendet. Möchte jemand im System betrügen, wird das teuer für ihn. Damit ist das Konzept sehr sicher. Jedoch geht auch viel Rechenleistung verloren, da viele die Transaktion verifizieren wollen aber nur der schnellste belohnt wird. Die Arbeit und der Stromverbrauch der anderen Miner ist verschwendet.

Casper soll das Proof of Work Problem lösen. Mit Ethereum 2.0 versucht Ethereum, die Verschwendung von Rechenleistung und Strom zu reduzieren. Es gibt hierbei zwei Ansätze. Das erste heißt Friendly Finality Gadget (FFG), das andere heißt Correct Buy Constructions (CBC). FFG ist eine Kombination aus Proof of Work und Proof of Stake. CBC ist ein völlig neues Konzept des Proof of Stakes. Hier erklären wir Casper im Detail.

Beacon Chain

Die Beacon Chain ist eine komplett neue Proof-of-Stake-Blockchain. Sie läuft parallel zur aktuellen Blockchain und versucht dadurch das Skalierungsproblem zu lösen.

Ein Smart Contract ermöglicht es sogenannten Validatoren, am Proof-of-Stake-Protokoll teilzunehmen. Dabei müssen sie zum Beispiel eine Anzahlung von 32 Ether machen, um Transaktionen validieren zu dürfen. Wenn ein Validator die Ether bezahlt, wird dieses in der Beacon Chain gespeichert. Es wird dann zufällig entschieden, ob man ein aktiver Validatoren sein darf. Die Beacon Chain wählt hierbei nach dem Zufallsprinzip aus. Dies ist wichtig, denn damit wird verhindert, dass Validierer das System beeinflussen können. Hier findest du alles über die Beacon Chain.

Aggregatsignaturen

Wäre jede Abstimmung eine Transaktion, müsste die Blockchain alle Abstimmungen Schritt für Schritt innerhalb eines kurzen Zeitraums verarbeiten. Dadurch wäre die Anzahl an Validatoren beschränkt. Das wäre schlecht, denn je mehr Validierer teilnehmen können, desto höher wäre die Sicherheit des Netzwerkes.

Aggregatsignaturen funktionieren wie eine Petition. Diese wird an jeden Prüfer geschickt, der die Transaktion möglicherweise durchführen möchte. Um die Belastung der Blockchain zu verringern, werden diese Petitionen Off-chain verschickt und erst dann vollständig in die Blockchain integriert, wenn die Petition genügend Unterstützung hat. Hier erfährst du mehr über Aggregationssignaturen.

Sharding

Mit Sharding kann die notwendige Leistungssteigerungen realisieren werden. So muss jeder PC, der auf der Ethereum Blockchain läuft, die Transaktionen in einer speziellen Reihenfolge verarbeiten. Trotz der Tatsache, dass das Netzwerk auf Tausenden von PCs läuft, können verschiedene Transaktionen nicht gleichzeitig verarbeitet werden. So ist beispielsweise die aktuelle Ethereum Blockchain eine große einzelne Blockchain, die alle Transaktionen Schritt für Schritt verarbeiten muss.

Sharding ist wie das Hinzufügen neuer Chains, um mehr Transaktionen verarbeiten zu können. Somit ist jeder Shard eine separate Blockchain mit eigenem Status und Transaktionshistorie. Aber alle Shards teilen auch den gleichen Proof of Stake Konsens. Die registrierten Prüfer in der Blockchain werden dann in einem globalen Pool von Prüfern gesammelt. Diese validieren dann Transaktionen auf den Shards. Aber das ist nur eine einfache Erklärung, hier erfährst du mehr über Sharding.

eWASM

Smart Contracts gehören zu den wichtigsten Anwendungen, wenn es um Ethereum geht. Mit ihnen können DApps und noch weitere Anwendungen erstellen werden. Ethereum Smart Contracts werden derzeit in Solidity oder Vyper geschrieben und in den Ethereum Virtual Machine (EVM)-Code ausgeführt. Jeder Computer auf der Blockchain muss dabei den Code ausführen. Je schneller der EVM also den Code ausführen kann, desto besser. Aber das führt zu vielen Problemen.

Um diese zu lösen, ersetzt eWASM das EVM das derzeit den Code ausführt. EWASM basiert auf WebAssembly (WASM). Diese Änderung wird also einen großen Einfluss darauf haben, wie viele Transaktionen verarbeitet und zu einem Block hinzugefügt werden können. So kann eWASM die Anzahl an durchführbaren Transaktionen deutlich erhöhen. Dadurch wird das Netzwerk sicherer, unterstützt mehr Sprachen und kann portabel werden. Hier erfährst du alles über eWASM.

„Ethereum 2.0 Erklärt“ – Zusammenfassung

Die neuen Ethereum Entwicklungen können massive On-Chain-Transaktionen durchgängig unterstützen und gleichzeitig Dezentralisierung und Sicherheit in Einklang bringen. Auf dieser Grundlage hat die Blockchain Technologie das Potenzial, eine Infrastruktur für weltweite Transaktionen zu darzustellen. Sie hat auch das Potenzial, eine Plattform für ein neues Wirtschaftssystem und globale Kooperationen zu sein.

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