Ethereum 2.0 erscheint am 03.01.2020 – Was ist Serenity?

Unter der Sammelbezeichnung Serenity oder Ethereum 2.0 arbeitet die zweit-erfolgreichste Blockchain auf den Markt an neuen Lösungen für die bekannten Schwachstellen. Nach langem tüfteln, scheint nun endlich Bewegung in die Sache zu kommen. Laut den Entwicklern wird Ethereum 2.0 am 03.01.2020 erscheinen.

Serenity: Ethereum 2.0
Serenity: Ethereum 2.0 @medium.com/@rauljordan

Was ist Ethereum 2.0?

Vitalik Buterin stellte das Konzept von Ethereum 2.0 bereits auf der Devcon 2018 ausführlich vor. Ziel ist es einige Veränderungen und Umstrukturierungen vorzunehmen, die die Skalierbarkeit der Blockchain verbessern und Transaktionskosten senken. Diese Maßnahmen werden alle in der Serenity Phase zusammengefasst.

Serenity - Different Layers
Serenity – Different Layers @docs.ethhub.io

Das neue Modell wird dann wie folgt aussehen:

  1. Main Chain: Hierbei handelt es sich um die bisher bekannte ursprüngliche Ethereum Blockchain.
  2. Beacon Chain: Sie ist eine Koordinierungs- und Validierungsschicht. Ihr Konsens Algorithmus ist Casper (PoS). Die Beacon Chain ersetzt Miner durch Validatoren. Wenn ein Validator an der Überprüfung von Shard-Blöcken teilnehmen möchte, muss er zuerst einen festen Betrag in Ether im Validator Main Contract (VMC) hinterlegen. Der VMC ist ein Smart Contract, der auf der Main Chain gespeichert wird. Die Beacon Chain überprüft regelmäßig die Smart Contracts nach neuen Validatoren und fügt sie dann einer Liste hinzu. Aus dieser Liste werden dann die wartenden Validatoren zufälligen Shards zugewiesen. Außerdem werden bestehende Gruppen von Validatoren regelmäßig neu gemischt. Dieser Stichprobenprozess ist für die Sicherheit von Ethereum 2.0 von entscheidender Bedeutung. Denn durch die zufällige Verteilung können die Validatoren untereinander keine Absprachen treffen und 51 % Attacken auf einzelne Shards ausführen.
  3. Sharding Chain: Hier werden die Smart Contracs ausgeführt und ihre enthaltenen Daten gespeichert. Ethereum hat sich hier an traditionellen Datenbanken und ihren Sharding-Techniken orientiert. Sowohl die Transaktionsverarbeitung, als auch die Blockchain-Datenspeicherung werden in mehrere Computergruppen unterteilt, die Shards heißen. Jedes Shard ist wie eine eigene kleine Blockchain. Ethereum-Adressen, Kontostände und Smart Contract Daten werden auf diese Shards aufgeteilt. Wenn eine Transaktion an das Netzwerk gesendet wird, wird sie in dem Shard ausgeführt, der die Adresse hat, die die Transaktion signiert hat. Infolgedessen muss nur eine Teilmenge aller am Gesamtnetzwerk beteiligten Computer mit dieser spezifischen Transaktion fertig werden, was die Belastung der Teilnehmer erheblich verringert.
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Warum Ethereum 2.0 so wichtig ist

Wer sich mit der Blockchain-Technologie auseinandersetzt, wird schnell über das Problem der Skalierbarkeit stolpern. Viele Blockchain Projekte versuchen dieses Problem in den Griff zu bekommen. Als Richtwert für eine ausreichende Transaktionsrate wird die Leistung von Visa mit mehreren Tausend Transaktionen pro Sekunde gerne als Vorbild genommen. Aktuell kann Ethereum jedoch nur etwa 15 Transaktionen. Für die Massenakzeptanz der Blockchain und den alltäglichen Gebrauch, reicht das jedoch nicht aus. So erlebte Ethereum bereits 2017 mehrfach eine Überlastung ihrer Blockchain, bedingt durch ICOs und den massiven Handel mit Collectibles wie Cryptokitties.

Doch wieso ist die Lösung der Skalierbarkeit so ein großes Problem? Es gibt verschiedene Lösungsansätze für das Problem, dennoch ist bisher keine wirklich zufriedenstellend. Vitalik Buterin bezeichnete es als Blockchain-Trilemma. Denn die bisher vorgestellten Ansätze können immer nur 2 der 3 Säulen der Blockchain gewährleisten. Diese sind: Sicherheit, Dezentralisierung oder Skalierbarkeit. Demzufolge müsste man entweder ein Stück Dezentralisierung oder ein Stück der Sicherheit opfern, um mehr Skalierbarkeit zu erreichen. Ethereum 2.0 will erreichen, dass dieses Trilemma gelöst wird. Mit der Umsetzung von Serenity wäre Ethereum in der Lage bis zu 15.000 Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten, ohne dabei vom dezentralen Modell abzurücken oder die Sicherheit zu riskieren.

Roadmap to Serenity

Auf der ersten Ethereum Token 2049 im März 2019, dem größten Krypto-Event im asiatischen Raum, sprach Buterin erstmals wieder detaillierter über Ethereum 2.0 und den Entwicklungsstand. Viele zweifelten zu der Zeit bereits, ob die Entwickler tatsächlich noch im Zeitplan liegt. In seinem 20 minütigen Vortrag zeigte Buterin sich zuversichtlich. Er erklärte, dass der Abschluss von Phase 0, die erste von insgesamt vier, in greifbarer Nähe ist.

Buterins Aussage scheint sich nun zu bestätigen, da Consensys am 16.Mai 2019 eine detaillierte und überarbeitete Roadmap für die Serenity Phase veröffentlicht hat. Aus der neuen Roadmap geht hervor, dass die Integration der Beacon Chain und damit der Abschluss der Phase 0, noch für dieses Jahr angesetzt ist. Im Abstand von einem Jahr, werden dann die weiteren Phasen umgesetzt. Damit wäre Ethereum 2.0 voraussichtlich 2022 vollständig einsatzbereit.

Bevor Serenity jedoch die Phase 0 abschließen kann, stehen noch zwei Punkte auf dem Plan. Nach dem Upgrade von Konstantinopel im Februar 2019, steht im Oktober die derzeit letzte geplante Hard Fork Istanbul an. Neben der Beacon Chain von Ethereum 2.0 soll die alte PoW Blockchain von Ethereum als Main Chain erhalten bleiben. Diese ursprüngliche Blockchain soll fortlaufend aktualisiert und verbessert werden. Diese zukünftigen Veränderungen werden als Ethereum 1.x zusammengefasst. Die Entwicklung von Ethereum 1.x beginnt ebenfalls 2019, noch bevor die Beacon Chain gelauncht wird.