Shanghai Upgrade für Ethereum: Das hat sich geändert und so geht es weiter

Für Ethereum war 2022 ein besonders spannendes Jahr, denn mit dem ETH-Merge wurde die Ethereum-Blockchain effizienter gestaltet. So wurde am 15. September 2022 der zuvor genutzte Algorithmus Proof-of-Work (PoW) durch das Proof-of-Stake-Verfahren (PoS) ersetzt. Hierdurch wurde nicht nur die Geschwindigkeit des Netzwerks verbessert, sondern auch der Energiebedarf enorm reduziert.

Dies bedeutete zudem das Aus für das lukrative Ethereum-Mining, denn während beim ursprünglich genutzten PoW-Verfahren die Verifizierung der in der Blockchain verankerten Blöcke noch dadurch erfolgte, dass Großrechner komplizierte Zahlenrätsel lösten und ihre Betreiber mit neuen ETH-Coins für die Bereitstellung der Rechenleistung belohnt wurden, werden nun bei PoS nach dem Zufallsprinzip Nutzer, die über eine gewisse Menge an ETH-Coins verfügen, ausgewählt um den nächsten Block der Kette zu validieren.

Was sich durch Shanghai Fork ändert

Ethereum-Nutzer, die sich als Validatoren an der Blockchain beteiligen wollten, mussten hierzu 32 ihrer ETH-Token aufwenden, die fest in der Blockchain verankert wurden, wofür die Krypto-User im Gegenzug wieder neue Ether als eine Art Rendite erhielten. Diese Art der Beteiligung an der Blockchain nennt sich Staking. Dies hatte jedoch bisher den Nachteil, dass es den Ethereum-Stakern nicht möglich war, ihre eingesetzten Token oder ihre Krypto-Belohnung wieder abzuziehen. Eben dies hat sich jetzt mit der Shanghai Fork geändert, d.h. Validatoren haben nun die Möglichkeit, frei über ihre gestakten ETH-Token sowie ihre Belohnung zu bestimmen. Dies gilt nicht nur für Validatoren der ersten Stunde, sondern für jeden Nutzer, der sich dazu entscheidet, seine Ether zu staken.

Wie geht die Entwicklung nun weiter?

Das Ethereum-Netzwerk entwickelt sich ständig weiter. Hierzu können Programmierer Vorschläge einreichen (Ethereum Improvement Proposals - EIP). Laut "Coindesk" wird erwartet, dass EIP-4844, ein erster Prototyp für das Danksharding, im dritten Quartal 2023 getestet wird. Danksharding ist das Ethereum-spezifische Sharding-Schema und soll die Handhabung von Transaktionsdaten durch Validatoren erheblich vereinfachen. Vor allem soll EIP-4844 die Transaktionsgebühren (die sogenannten Gasgebühren) im Netzwerk reduzieren, ohne dass darunter die Dezentralisierung leidet.

Geplant sei auch zk-SNARKs, das an sogenannten Zero-Knowledge-Proofs arbeitet um die Privatsphäre zu verbessern. Denn bisher sind Blockchains von Natur aus völlig offen und transparent. Dagegen ist bei Zero-Knowledge-Proofs bei einer Transaktion zwar jede Partei dazu in der Lage, sich gegenseitig zu verifizieren, dass sie über einen bestimmten Satz von Informationen verfügt, legt jedoch nicht offen, was diese Informationen sind. Dies unterscheidet sich deutlich von anderen Systemen, bei denen mindestens eine Partei alle Informationen kennen muss.

Die Ethereum-Roadmap von Vitalik Buterin

Im November hat Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin die Roadmap für die weitere Entwicklung der weltweit zweitgrößten Kryptowährung getwittert. Geplante sind demnach Upgrades mit den Namen "Surge", "Verge", "Purge" und "Splurge". Seinen Angaben zufolge werde Ethereum nach Abschluss aller Phasen der Roadmap dazu in der Lage sein, 100.000 Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten.

Updated roadmap diagram! pic.twitter.com/MT9BKgYcJH

- vitalik.eth (@VitalikButerin) November 4, 2022

Nach der Umstellung auf das PoS Netzwerk am 15. September befindet sich Ethereum nun in der "Surge"-Phase " (Deutsch: "Anstieg"). Hierbei werden der sogenannte Sharding-Mechanismus und Side-Chains implementiert um die Skalierbarkeit zu steigern. Das Hauptziel der Skalierbarkeit besteht darin, die Transaktionsgeschwindigkeit und den Transaktionsdurchsatz (Anzahl der Transaktionen pro Sekunde) zu erhöhen, ohne dabei die Dezentralisierung oder die Sicherheit zu opfern.

Anschließend werden im Rahmen des "Verge"-Upgrade sogenannte "Verkle Trees" eingeführt. Bei diesem Feature wird die nötige Datenmenge für einen "Proof" (Nachweis des Konsens) deutlich reduziert. Auch dies soll dazu beitragen, die Skalierbarkeit zu verbessern. Außerdem soll es helfen, Speicherplatz zu sparen sowie die Node-Größe zu verringern. Bei Nodes (Knoten) handelt es sich um die Computer, die zum Ethereum-Blockchain-Netzwerk gehören. Sie verifizieren, speichern und erstellen Transaktionen in der Blockchain.

Anschließend folgt mit "Purge" (Deutsch: Säuberung) eine Phase, während der alte Daten gelöscht werden, um so Platz für neue Daten zu schaffen und Netzwerkstaus zu verhindern.

Zum Abschluss sollen dann im Rahmen von "Splurge" die Netzwerk-Operationen optimiert und die bisherigen Upgrades aufeinander abgestimmt werden.

Redaktion finanzen.at