Neue Version der Ethereum-Blockchain Das bringt Ethereum 2.0

Die Skalierung ist in einer Blockchain ein wichtiger Faktor. Die Entwickler von Ethereum wollen mit der neuen Version 2.0 die Skalierung verbessern. Davon sollen auch dApps profitieren.

Wenn alles läuft, wie die Entwickler es planen, wird es bei Ethereum noch in diesem Jahr eine zweite, neue Blockchain mit wesentlichen Verbesserungen geben. Die neue Version wird sich dann aber weiter in der Entwicklung befinden, und ist daher in der Funktion noch deutlich eingeschränkt.

Veröffentlichung von Ethereum 2.0 erfolgt in Phasen

Die Veröffentlichung von Ethereum wird in Phasen erfolgen. Die Phase 0 besteht aus der Veröffentlichung der neuen Blockchain „Beacon“. Die einzelnen Phasen und deren neuen Funktionen sind auf der Webseite „Phasen in Ethereum 2.0“ zu finden. Natürlich kann es hier jederzeit zu Änderungen kommen, denn in der Blockchain-Welt ist die Entwicklung sehr dynamisch und Zeitpläne werden selten eingehalten. Ursprünglich sollte Phase 0 im Januar 2020 starten, aktuell sieht es eher nach Ende 2020 aus.

Weitere Phasen folgen, wenn diese Veröffentlichung erfolgreich durchgeführt wurde. Mit Beacon wird auch die neue Ether-Version ETH2 eingeführt, also der Kryptowährung, die auf Ethereum 2.0 setzt. Ab der Einführung von Phase 0 für Ethereum 2.0 gibt es zwei Ethereum-Blockchains. Diese sollen auch dauerhaft betrieben werden, auch dann, wenn Ethereum 2.0 in die finale Version geht.

Die neue Blockchain „Beacon“ ist ein wesentlicher Bestandteil von Ethereum 2.0. Die neue Blockchain (Beacon) wird zu Beginn weder finanzielle Transaktionen, noch Smart Contracts unterstützen. Die Entwicklung und breite Verfügbarkeit von Ethereum wird aber erst 2021/2022 erwartet. Bis dahin erfolgt die Veröffentlichung in mehreren Phasen. Laut Entwickler Danny Ryan wurde Ethereum 2.0 bereits erfolgreich mit 100.000 Validatoren getestet.

Smart Contracts in Phase 3 und neue virtuelle Maschine (eWASM)

Erst ab Phase 3 sollen auch Smart Contracts und finanzielle Transaktionen in Ethereum 2.0 integriert werden. Allerdings wird von Anfang an eine wesentliche Umstellung der Blockchain im Vergleich zu Ethereum 1 erfolgen. Ab Phase 3 wollen die Entwickler auch eine neue Ethereum Virtual Machine (EVM) integrieren.

Ethereum 2.0 wird auch die neue virtuelle Maschine (eWASM) unterstützen. Ethereum WebAssembly (eWASM) ist eine Neugestaltung der Smart Contracts-Ausführungsschicht von Ethereum. Diese soll in Zukunft eine deterministische Teilmenge von WebAssembly bieten. Die Verwendung von WebAssembly als Format für Smart Contracts bietet einige Vorteile. Die Entwickler versprechen sind eine nahezu native Ausführungsgeschwindigkeit für Smart Contracts. Außerdem soll es die Möglichkeit geben Smart Contracts in vielen traditionellen Programmiersprachen, wie C, C++ und Rust, zu entwickeln. Ein weiterer Vorteil ist der Zugang zu einer großen Entwickler-Community und der Toolchain rund um WebAssembly. Ethereum WebAssembly befindet sich derzeit in Entwicklung, wie der Rest von Ethereum 2.0.

Wenn Ethereum 2.0 als finale Version zur Verfügung steht, lassen sich auch Transaktionen mit ETH2 problemlos abwickeln. Derzeit ist geplant, dass Ethereum 1 weiter betrieben werden soll. Es ist keine Zwangsabschaltung geplant.

Neues Konsensverfahren Proof-of-Stake und ETH2

Ethereum wird in der neuen Version 2.0 sein Protokoll/Konsensverfahren/Konsensalgorithmus umstellen. Anstatt Proof-of-Work (PoW) nutzt Ethereum 2.0 Proof-of-Stake (PoS) gearbeitet. Konsensalgorithmen sind ein wesentlicher Bestandteil bei Blockchains, wenn es darum geht stabil und sicher eine dezentrale, einheitliche Datenbank zu betreiben, wie es bei Blockchains der Fall ist. Allgemein ist die Erwartung, dass der Energieverbrauch bei der Verwendung von PoS im Vergleich zu PoW deutlich sinken soll. Auch die Hardware-Ansprüche von PoS sind geringer, beziehungsweise es wird weniger kostenintensive Hardware benötigt, als bei PoW. Dazu kommt eine schnellere Synchronisierung zwischen den Knoten.

Bei Proof-of-Work (PoW) erhält der Miner die „Belohnung“, der die Berechnung des nächsten Blocks als erster abgeschlossen hat. Proof-of-Stake arbeitet hier anders. Hier wird der entsprechende Miner per Zufalls aus einem Pool von Knotenbetreibern ausgewählt. Knotenbetreiber müssen eine festgelegte Mindestanzahl an Coins im Wallet zur Verfügung haben. Knotenbetreiber im POS erhalten darüber hinaus durch das Validieren von Knoten ebenfalls einen Block-Reward. Seit Juli 2020 läuft der offizielle Test der neuen Blockchain von Ethereum.

Hier wird auch erwartet, dass der Test Einflüsse auf den Kurs der Blockchain-Währung ETH haben wird. Für PoS setzt Ethereum 2.0, genauer gesagt die neue Blockchain „Beacon“ auf ETH. So können mit „Beacon“ ETH von der Ethereum-Blockchain empfangen werden. Beim Empfang werden die ETH zu ETH2 umgewandelt. Ein Rücktausch ist aktuell nicht möglich, dafür unterstützt Beacon Staking Rewards. Allerdings lassen sich ETH2 erst ab Phase 3 aus Beacon heraustransferieren. Um die neue Blockchain von Ethereum zu nutzen, muss der eingesetzte Client natürlich „Beacon“ unterstützen.

Shard Chains in Ethereum 2.0

Beacon und damit Ethereum 2.0 sollen „Sharding“ bieten, also die Unterstützung von parallelen Transaktionen. Diese Shard-Chains, beziehungsweise deren Werte, werden durch die Blockchain zusammengefasst. Shard Chains stellen eine horizontale Skalierung einer Blockchain dar. Im Beitrag „ Mit Sharding zu mehr Performance in der Blockchain“ haben wir uns mit dem Thema bereits umfassend beschäftigt. Mit Phase 1 wollen die Entwickler 64 solcher Shard-Chains ermöglichen.

Fazit

Ethereum 2.0 wird einiges besser machen als Ethereum 1 und neue Funktionen integrieren, mit denen die Sicherheit und Skalierbarkeit der Blockchain gewährleistet und verbessert werden. Derzeit befindet sich das Projekt Ethereum 2.0 in einer frühen Entwicklungsphase. Es ist aber zu erwarten, dass die neue Blockchain „Beacon“ bei allen Einschränkungen dennoch ein Erfolg wird. Es lohnt sich also sich in das Thema Ethereum 2.0 einzuarbeiten. Wer mit Blockchain-Währungen arbeitet, kann durch die Veröffentlichung von ETH2 sicher auch einige Kursänderungen von ETH für sich nutzen.

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