Ethereum-Geschichte (Teil 3: Finale)

In den beiden vorhergehenden Abschnitten unserer Reihe „History of Ethereum“ haben wir die ersten drei Phasen des Netzwerkübergangs zum PoS-Algorithmus beschrieben, an die Probleme erinnert, mit denen die Ethereum-Community bei der Netzwerkentwicklung und der Bildung von Ökosystemen konfrontiert war, und wichtige Ereignisse beschrieben Dies geschah von Beginn des Projekts bis Anfang 2019.

In dem heutigen Artikel werden wir über das neueste wichtige Netzwerk-Update vor dem schrittweisen Übergang zu Ethereum 2.0 sprechen, die Hauptphasen dieses Übergangs beschreiben und über die jüngsten Ereignisse und Änderungen des Projekts sprechen.

Istanbul Hardfork

Am 8. Dezember 2019 fand die erste Phase der großen Hardfork des Ethereum-Netzwerks statt. Es hieß Istanbul und bestand aus sechs Updates. Istanbul ist das letzte Netzwerk-Update vor einem schrittweisen Übergang zu Ethereum 2.0.

Mit dem Wachstum des Ethereum-Netzwerks sind einige intelligente Verträge zu ressourcenintensiv geworden. Da die Rechenkosten für die Datenerfassung und die Blockgröße gestiegen sind und sich der Gaspreis nicht geändert hat, besteht ein Ungleichgewicht zwischen Ressourcenverbrauch und Betriebspreisen. Diese Nichtübereinstimmung ermöglicht eine Reihe von Angriffen auf das System. Um mögliche Angriffe auszuschließen, wurde der Gaspreis für bestimmte Betriebsvorschriften erhöht.

Das Update fügte die Interoperabilität von Ethereum und ZCash sowie die Interoperabilität mit anderen auf Equihash basierenden Kryptowährungen hinzu. 

Außerdem wurde der ChainID-Operationscode hinzugefügt, mit dem eine Kettenkennung verwendet werden kann, um den sogenannten “Wiederholungsangriff” zu verhindern. Dieser Angriff wurde ermöglicht, da die Netzwerk-Hardfork zum Auftreten von zwei parallelen Blockchains führte. Da die Konten Ethereum und Ethereum Classic dieselben Adressen und privaten Schlüssel haben und zwei separate Netzwerke mit zwei separaten Blockchains haben, wurde jeder, der in der ersten Iteration Geld besaß, Eigentümer der Gelder in der zweiten. Das Problem bestand darin, dass bei der Übertragung einer Transaktion über eines der Netzwerke das Risiko bestand, dass sie in beiden Iterationen enthalten war.

Die zweite Phase des Kernnetzwechsels namens Berlin, die für den 29. Mai 2020 geplant war, wurde auf den Herbst desselben Jahres verschoben. Berlin ist das neueste und wichtigste Update für Ethereum 1.0, das für den Start des Ethereum 2.0 Phase Zero – Serenity erforderlich ist.

Das Berliner Update sollte einen Proof-of-Concept-Algorithmus als Ersatz für Ethash enthalten – ProgPoW (Programmatic Proof-of-Work).

Das ProgPoW ist ein modifizierter Ethash-Algorithmus für die Arbeit mit der GPU. Durch die Implementierung dieses Algorithmus wird Ethereum ASIC-resistenter. Im Ethereum-Netzwerk ist die Implementierung von ProgPoW erforderlich, um eine Hardfork beim Umschalten auf das PoS-Protokoll zu vermeiden.

Zusätzlich zum neuen Algorithmus musste Berlin die geänderten Signaturen mitbringen, die für den Betrieb des Einzahlungsvertrags der ETH 2.0 erforderlich sind, der von Validatoren für die Interaktion mit der Blockchain sowie für die Absteckung der Transaktionsbuchhaltung verwendet wird.

Außerdem mussten Entwickler vor dem Berliner Upgrade ein YOLO-Testnetz ausführen, um die Stabilität des primären Netzwerks zu überprüfen. Dies würde es Entwicklern ermöglichen, die verschiedenen Versionen zu synchronisieren, aber der Plan schlug aufgrund mangelnder Koordination der bereitgestellten EIPs fehl.

Es ist wichtig anzumerken, dass die sogenannte „Eiszeit“ im Ethereum-Netzwerk begann – eine Zunahme der Schwierigkeit der ETH-Produktion. Aus diesem Grund erfordert das Netzwerk ein Update. 

Ethereum 2.0 – Gelassenheit

Serenity ist ein Ethereum 2.0-Update, mit dem das Protokoll für intelligente Verträge geändert und das Netzwerk vom PoW-Konsensalgorithmus auf PoS umgestellt werden kann. Der Übergang zu PoS soll das Skalierbarkeitsproblem lösen, indem die Fähigkeit des Netzwerks verbessert wird, Transaktionen zu bestätigen, zu verifizieren und auszuführen.

Gelassenheit wurde in 3 Phasen unterteilt:

  1. Phase Null – Leuchtfeuerkette
  2. Phase eins – Splitterketten
  3. Phase zwei – eWASM (New Ethereum Virtual Machine)

Leuchtfeuerkette

Beacon Chain ist eine separate Kette im Proof of Stake-Protokoll, die parallel zur PoW-Blockchain von Ethereum existieren wird. Es soll die Arbeit der Validatoren steuern, den nächsten Blockersteller auswählen, die Verteilung der Belohnungen sicherstellen und das Netzwerk für einen reibungslosen Übergang zu einem neuen Protokoll optimieren. Die System-Debugging-Phase wurde bereits im Januar 2020 abgeschlossen. Das Casper-Protokoll wird der neue PoS-Algorithmus sein, der Ethash ersetzt und die „Schwierigkeitsbombe“ aktiviert.

Casper dient zur Regulierung des Netzwerks und besteht aus zwei Versionen:

  1. Casper FFG (Finality Friendly Gadget) – ein Update, das in der ersten Übergangsphase implementiert werden soll. In dieser Phase wird ein Hybridalgorithmus verwendet, um einen Konsens zu erzielen. Blöcke in der Blockchain werden auf Kosten der Bergleute gebildet, es wird jedoch ein Kontrollpunkt festgelegt, um PoS-Mechanismen anzuwenden.
  2. GHOST oder CBC (Correct By Construction) – ein Update als Ersatz für Casper FFG. Dieser Schritt soll zum PoS-Konsensalgorithmus übergehen.

Scherbenketten

Ohne tief in Details einzutauchen, ist Sharding ein Mechanismus, mit dem einzelne Knotensätze Transaktionen nach Segmenten verarbeiten können. Dies bedeutet, dass Knoten nur einen bestimmten Teil einer Transaktion speichern und verarbeiten müssen, wodurch die Netzwerkbandbreite erhöht wird. Sharding-Mechanismen werden von Netzwerkvalidatoren verwendet, um Transaktionen zu verarbeiten und das Netzwerk zu warten.

Ein Sharding-Mechanismus mit Plasma-Integration (ein Analogon des Lightning-Netzwerks auf Ethereum) kann die Netzwerkkapazität erheblich erhöhen. Dank Plasma ist es möglich, intelligente Verträge zu erstellen, um Daten auf der zweiten Ebene zu verarbeiten und die Ergebnisse in die Hauptblockchain auszugeben.

Zu diesem Zeitpunkt werden die grundlegenden Mechanismen der Shard-Ketten für die weitere Bereitstellung von eWASM eingeführt.

eWASM (Ethereum WebAssembly)

Dies ist eine Aktualisierung der Spezifikation für EVM (Ethereum Virtual Machine), eine virtuelle Umgebung, die das Funktionieren und die Interaktion intelligenter Verträge sowie die Speicherung von Transaktionen erleichtert. eWASM läuft auf WebAssembly und bietet die Möglichkeit, intelligente Verträge in gängigen Programmiersprachen zu erstellen, sodass Sie intelligente Verträge in Webbrowser und Websites einbetten können.

Die Entwicklung dieser Phase befindet sich in den Anfängen und ist nur ein Konzept.

Schlussfolgerungen

Im Moment sind aufgrund des DeFi-Booms alle Augen auf Ethereum gerichtet – Ethereum ist die Hauptplattform für zahlreiche DeFi-Projekte, obwohl TRON und Binance bereits am Rennen teilgenommen haben.

Das Interesse an DeFi hat zu einem Anstieg der Provisionen des Ethereum-Netzwerks und zu Verzögerungen bei seiner Arbeit geführt. Das Netzwerk war bereits 2017 mit einem solchen Problem konfrontiert, da NFT-Token und das CryptoKitties-Projekt auftauchten, auf das etwa 12% des gesamten Netzwerks entfielen.

Anfang August wurde das Testnetzwerk Ethereum 2.0 – Medalla – gestartet. Mehr als 42.000 Validatoren haben sich dem Netzwerk angeschlossen, um den reibungslosen Übergang zum PoS zu gewährleisten. Um die Serenity-Phase durchzuführen und auszuführen, musste das Testnetzwerk 90 Tage lang fehlerfrei ausgeführt werden. Zwei Wochen nach dem Start verursachte ein Fehler eine Hardfork, und die Prüfer verloren ihre ETH. Daher befindet sich das Netzwerk noch in Vorbereitung auf Phase Null.

Die mobile Geldbörse von Metamask wurde kürzlich für die Arbeit mit Ethereum- und ERC-20-Token vorgestellt. 

Der Übergang zu PoS, DeFi-Hype, Bandbreitenprobleme und steigende Transaktionskosten machten Ethereum in diesem Sommer zum Diskussionsthema. Der Übergang zu Ethereum 2.0 wird verschoben und wartet auf die Korrektur von Fehlern im Testnetzwerk.

Mike Owergreen Administrator
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