TL;DR

Ethereum 2.0 ist ein lang erwartetes Update des Ethereum (ETH)-Netzwerks, das erhebliche Verbesserungen der Funktionalität und Erfahrung des gesamten Netzwerks verspricht. Zu den wichtigsten Aktualisierungen gehören die Umstellung auf den Proof of Stake (PoS)-Mechanismus, Shard Chains und eine neue zentrale Blockchain namens Beacon Chain. Alle diese Implementierungen müssen im Rahmen einer sorgfältig geplanten Roadmap erfolgen.

Aber das ist nur die Spitze des Eisbergs. Da Ethereum eine der beliebtesten Kryptowährungen der Welt ist, gibt es wichtige Details darüber, was Ethereum 2.0 tatsächlich sein wird und wie sich seine Änderungen auf die Kryptowelt im Allgemeinen auswirken werden.

Einführung

Seit der Einführung von Ethereum hat die Entwicklung neuer Technologien in Form von dezentralen Anwendungen (DApps) und anderen Blockchains erheblich zugenommen. Am wichtigsten ist, dass viele dieser Technologien auf dem Ethereum-Netzwerk als Grundlage aufgebaut wurden. Denken Sie an einige der größten Innovationen im dezentralen Finanzwesen (DeFi) – die meisten davon laufen im Ethereum-Netzwerk.

Leider traten Skalierbarkeitsprobleme auf. Da die Anzahl der Transaktionen im Ethereum-Netzwerk zunimmt, steigen auch die Kosten für die Durchführung dieser Transaktionen (die in Gas bezahlt werden). Ethereum soll die Startrampe für die nächste Generation des Internets sein, daher müssen seine wirtschaftlichen Aspekte angemessen sein. Andernfalls wird die Verwendung unpraktisch.

Hier kommt Ethereum 2.0 ins Spiel. Die vorgeschlagenen ETH 2.0-Upgrades für das Ethereum-Netzwerk sollten hauptsächlich das Skalierbarkeitsproblem lösen. Diese Verbesserungen werden einen Kontrast zur bestehenden Version von Ethereum bilden und durch eine sorgfältig geplante Roadmap umgesetzt.

Was ist Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0 (auch bekannt als Eth2 oder „Serenity“) ist das lang erwartete Update des Ethereum-Netzwerks, das unter anderem eine Verbesserung der Skalierbarkeit des Netzwerks verspricht. Durch die Implementierung mehrerer Verbesserungen wird erwartet, dass sich Geschwindigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit verbessern, ohne dass die Netzwerksicherheit und Dezentralisierung darunter leidet.

Diese neue Version von Ethereum war schon immer in den Plänen des Teams, aber die Planung dauerte einige Jahre. Der Hauptgrund dafür ist, dass die sichere und dezentrale Skalierung einer Blockchain eine anspruchsvolle Aufgabe ist.

Glücklicherweise zielt Ethereum 2.0 darauf ab, dieses Problem durch die Implementierung einiger sehr wichtiger Funktionen zu lösen. Diese neuen Funktionen schaffen erhebliche Unterschiede zwischen dem Ethereum, das wir heute kennen, und dem Ethereum der Zukunft.

Unterschiede zwischen Ethereum und Ethereum 2.0

Die Hauptunterschiede zwischen Ethereum und Ethereum 2.0 betreffen den Proof of Stake (PoS)-Konsensmechanismus, Shard Chains und die Beacon Chain. Sehen wir uns weitere Details zu diesen Unterschieden an.

Nachweis des Einsatzes

Proof of Work (PoW) ist der von Ethereum (und vielen anderen Blockchains) verwendete Mechanismus, um das Netzwerk sicher und auf dem neuesten Stand zu halten, indem Miner für die Erstellung und Validierung von Blöcken auf der Blockchain belohnt werden. Leider bietet PoW keine Skalierbarkeit, da der Mechanismus mit zunehmender Blockchain immer mehr Rechenleistung erfordert.

Proof of Stake (PoS) löst dieses Problem, indem es Rechenleistung durch den „Skin in the Game“-Ansatz ersetzt. In diesem Zusammenhang bezeichnet der Ausdruck das Engagement der Teilnehmer, die für die Validierung der Transaktionen und Blöcke des Netzwerks verantwortlich sind. Mit anderen Worten: Solange Sie über ein Mindestguthaben von 32 ETH verfügen, können Sie es einsetzen, Validator werden und für die Bestätigung von Transaktionen bezahlt werden. Wenn Sie mehr über die Funktionsweise von PoS und den Absteckprozess erfahren möchten, lesen Sie den Artikel zum Proof of Stake.

Sharding

Der Zugriff auf das Ethereum-Netzwerk muss über einen Knoten erfolgen. Ein Knoten speichert eine Kopie des gesamten Netzwerks, d. h. er lädt jede Transaktion seit Beginn der Existenz von Ethereum herunter, speichert und verarbeitet sie. Dies verlangsamt den gesamten Prozess, auch wenn der Benutzer nicht unbedingt einen Knoten ausführen muss, um eine Transaktion durchzuführen.

Shard-Ketten sind wie jede andere Blockchain, außer dass sie nur bestimmte Teilmengen einer gesamten Blockchain enthalten. Mit diesem Tool müssen Knoten nur einen Teil oder Shard des Ethereum-Netzwerks verwalten. Dies erhöht den Transaktionsdurchsatz und die Gesamtkapazität des Ethereum-Netzwerks.

Eine Kette von Leuchtfeuern

Bei parallel arbeitenden Shard-Ketten müssen Sie sicherstellen, dass sie alle synchron bleiben. Dies ist die Rolle der Beacon-Kette, die allen parallel laufenden Shard-Ketten einen Konsens bietet.

Die Beacon-Chain ist eine völlig neue Blockchain, die in Ethereum 2.0 eine zentrale Rolle spielt. Ohne sie wäre der Informationsaustausch zwischen Parteien (Shards) nicht möglich und die Skalierbarkeit wäre nicht vorhanden. Aus diesem Grund wird die Beacon-Kette das erste Feature sein, das in Ethereum 2.0 implementiert wird.

Der Weg zu Ethereum 2.0

Der Start von Ethereum 2.0 wird nicht auf einmal erfolgen. Die Umsetzung erfolgt in drei Phasen mit jeweils unterschiedlichen Funktionen, um den Erfolg des neuen Ethereum sicherzustellen.

Phase 0

Die erste Phase, oder Phase 0, wird dem Start der Beacon-Kette gewidmet sein, da es sich um ein grundlegendes Werkzeug für die Funktionalität von Shard-Ketten handelt. Es wird noch keine Shard-Ketten geben, aber die Beacon-Kette wird damit beginnen, Validatoren (d. h. Staker) über einen einseitigen Einzahlungsvertrag zu akzeptieren.

Es ist wichtig zu beachten, dass alle registrierten Validatoren, die ETH einsetzen, ihren Einsatz erst dann aufheben können, wenn die Shard-Ketten vollständig implementiert sind. Das bedeutet, dass das ETH-Guthaben der Validatoren bis zur nächsten Phase gesperrt wird.

Die Beacon Chain wurde am 1. Dezember 2020 gestartet und läuft parallel zum Mainnet. Seit ihrer Einführung verarbeitet die Beacon Chain keine Mainnet-Transaktionen. Stattdessen arbeitet es parallel und erzielt einen Konsens, indem es sich auf aktive Validatoren und deren jeweilige Kontostände einigt.

Phase 1/1.5

Die nächste Phase ist eigentlich eine Mischung aus zwei Phasen: Phase 1 und Phase 1.5. In Phase 1 wurden Shard-Ketten eingeführt, die es Validatoren ermöglichen, über PoS Blöcke auf der Blockchain zu erstellen. In Phase 1.5 wird das Ethereum-Mainnet offiziell Shard-Chains einführen und mit dem Übergang von PoW zu PoS beginnen.

Die Umsetzung der Phase 1/1.5 begann im Jahr 2021.

Die Fusion

Das Merge-Upgrade ist ein wichtiger Schritt in Richtung Ethereum 2.0 und stellt den Abschluss des PoW-Übergangs dar. Dadurch wird die Ethereum-Blockchain von einem PoW-Konsensmechanismus zu einem PoS-Mechanismus.

Das Merge-Upgrade beinhaltet die Umstellung des aktuellen Ethereum-Mainnet-Protokolls auf die Beacon Chain. Dies ist eine große Änderung, da Ethereum-Transaktionen nun über das neue PoS-Netzwerk durchgeführt werden. Neue ETH-Tokens werden von Knoten im Netzwerk ausgegeben, indem eine angemessene Menge an Ether-Tokens in einem Pool eingesetzt wird, um das Netzwerk zu sichern und Transaktionen zu validieren.

Merge ist kein Hard Fork, der zu zwei unterschiedlichen Versionen der Blockchain führen würde. Ethereum bleibt eine einzige Blockchain und der Transaktionsverlauf aller Benutzer wird vereinheitlicht. Der gesamte aktuell im Mainnet gespeicherte Transaktionsverlauf geht nicht verloren; Daher müssen Benutzer keine Maßnahmen zum Schutz ihrer Vermögenswerte ergreifen.

Level 2

Phase 2 wird die letzte Phase sein, in der Ethereum 2.0 vollständig implementierte Shards unterstützt und zum offiziellen Ethereum-Netzwerk wird. Shard-Chains werden auch mit Smart Contracts arbeiten können, was Entwicklern von DApps und anderen Technologien die Integration in Ethereum 2.0 ermöglicht.

Phase 2 sollte nach der Fusion oder später umgesetzt werden.

Schlussbetrachtungen

Ethereum 2.0 ist aus mehreren Gründen ein wichtiges Update des Ethereum-Netzwerks, insbesondere im Hinblick auf die Skalierbarkeit. Ohne die neuen PoS-, Shard-Chains- und Beacon-Chain-Funktionen könnte Ethereum irgendwann nicht mehr nachhaltig sein und seine Position als führende Plattform für Smart Contracts im Krypto-Ökosystem verlieren.

Die Implementierung von Eth2 wird einige Zeit in Anspruch nehmen und möglicherweise sogar länger dauern als erwartet. Die gute Nachricht ist, dass das Update bereits in vollem Gange ist und die Ethereum-Entwickler sich für die Entwicklung des Projekts einsetzen.