Ethereum 2.0 steht in den Startlöchern

Ethereum zählt zweifelsohne zu den wichtigsten Kryptowährungen. Auch wenn das Projekt in der Vergangenheit viel Kritik einstecken musste, so zählt der „Weltcomputer“ noch immer als die bevorzugte Plattform für dezentrale Anwendungen (dApps). Bislang zählten besonders die hohen Transaktionsgebühren zu den Nachteilen des Netzwerkes. Diese könnten durch das Upgrade zu Ethereum 2.0 jedoch schon bald deutlich günstiger ausfallen.

Viele Wettbewerber, wie etwa Solana oder Near, versuchen das Problem der geringen Skalierbarkeit im Ethereum-Netzwerk für sich zu nutzen. Durch neue Technologien sollen so Nutzer abgeworben werden und ein effektiveres Ökosystem entstehen. Dabei ist jedoch fraglich, inwiefern diese eine ernsthafte Konkurrenz darstellen könnten. Ethereum zählt nach wie vor zu den bekanntesten Projekten mit einer sehr großen Community. Dies bedeutet auch eine hohe Anzahl an Entwicklern, welche maßgeblich zum langfristigen Erfolg beitragen.

Die erste Hard Fork im Rahmen des Upgrades zu Ethereum 2.0 könnte dabei schon Mitte 2021 bevorstehen. Ein von der Ethereum Foundation unterstütztes Forschungsteam arbeitet derzeit an der Planung für die kommenden Änderungen der Beacon Chain. Dabei handle es sich jedoch nach Angaben von Ben Eddington (Projektleiter bei Teku) nicht um eine Hard Fork im herkömmlichen Sinne.

Bisherige Entwicklung von Ethereum

Die wesentliche Neuerung bei Ethereum beinhaltet eine Hard Fork, welche zu einer neuen Blockchain resultiert. Dabei ist der Deposit Contract der Beacon Chain bzw. von Ethereum 2.0 so konzipiert, dass Halter von Ethereum diese dort hinterlegen können. Im Gegenzug erhalten sie die gleiche Menge Beacon-Ether (bETH) auf der neuen Blockchain.

Vor dem Start der neuen Blockchain sollen zwei Millionen Ether in den neuen Vertrag fließen. Im weiteren Verlauf werden mehrere Veränderungen in das Protokoll implementiert werden. Dieser Prozess könnte sich über die nächsten Jahre ziehen und schrittweise neue Verbesserungen beinhalten.

Die bisherige Entwicklung lässt sich in vier Phasen einteilen:

• Frontier (Mainnet Release im Jahr 2015)
• Homestead (Einführung von Smart Contracts im Jahr 2016)
• Metropolis (Upgrades zu Byzantium und Constantinople im Zeitraum 2017 bis 2019)
• Serenity (Umstellung von Proof of Work zu Proof of Stake und Upgrade zu Ethereum 2.0 ab dem Jahr 2020)

Das Upgrade zu Ethereum 2.0 in drei Phasen

Das Upgrade beinhaltet insgesamt mehrere Verbesserungen, welche in verschiedene Phasen unterteilt sind. Diese sollen schrittweise in das neue Protokoll einfließen.

Phase 0: Beacon Chain

Die Basis der Umstellung stellt der neue Konsensalgorithmus Proof of Stake dar. Die Validatoren sorgen dabei durch ihre Einzahlung für die Sicherung der Beacon Chain. Zudem stellen sie die Gültigkeit der Blöcke aus der ursprünglichen Blockchain sicher.

„Die erste Eth2-Ergänzung zum Ökosystem. Die Beacon Chain bringt Staking in Ethereum, legt den Grundstein für zukünftige Upgrades und wird schließlich das neue System koordinieren.“ – Ethereum.org

Phase 1: Shard Chains

Um eine deutlich höhere Skalierbarkeit zu erzielen, nutzt Ethereum 2.0 das Konzept des Sharding. Dabei handelt es sich um viele einzelne Sidechains, welche eine einfache Struktur besitzen. Diese Sidechains werden durch die Hauptkette bzw. die Beacon Chain koordiniert. Zudem kann anschließend die aktuelle Ethereum Blockchain als Shard oder direkt in die Beacon Chain integriert werden.

„Shard Chains werden die Kapazität von Ethereum erweitern, Transaktionen zu verarbeiten und Daten zu speichern. Die Shards selbst erhalten mit der Zeit mehr Funktionen, die in mehreren Phasen eingeführt werden.“ – Ethereum.org

Phase 2: Execution Layer:

Nach erfolgreicher Einführung der Shard Chains können diese ab Phase 2 untereinander kommunizieren. Dies bedeutet auch, dass sie eigene Smart Contracts ausführen können. Shards können somit spezifische Aufgaben übernehmen und dadurch die Auslastung der Hauptkette verringern.

Welche Änderungen beinhaltet das Upgrade zu Ethereum 2.0?

Die Umstellung auf einen Proof of Stake befindet sich bereits seit 2015 in der Planung. In erster Linie soll dadurch eine Lösung für das Blockchain-Trilemma entstehen. Bislang konnten lediglich zwei der drei wichtigsten Faktoren für Blockchains gleichzeitig umgesetzt werden: Sicherheit, Skalierbarkeit und Dezentralität.

„Eth2 bezieht sich auf eine Reihe miteinander verbundener Upgrades, die Ethereum skalierbarer, sicherer und nachhaltiger machen. Diese Upgrades werden von mehreren Teams aus dem gesamten Ethereum-Ökosystem erstellt.“ – Ethereum.org

Das anstehende Upgrade wird vermutlich folgende Codeänderungen enthalten:

• Unterstützung von Light Clients durch Synchronisierungsausschüsse. Diese ermöglichen eine Überprüfung der Blockchain ohne viel Aufwand.
• Eine neue Funktion namens „balance_denominator“ zur Erhöhung der Effizienz der Kette. Diese soll den aktuellen Denial-of-Service-Vektor (DOS) ablösen.
• Belohnungen werden künftig während einer Epoche abgerechnet und nicht mehr danach. Dadurch erhöht sich die Gültigkeit von Belohnungen, indem die Anzahl falscher Bescheinigungen begrenzt wird.

Zudem könnte in Ethereum 2.0 die Difficulty Bomb (auch Ice Age genannt) weiterhin zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei um eine Funktion, welche in zuvor festgelegten Blockhöhen zum Einsatz kommt. Dieser Mechanismus sorgt für eine Anpassung im Mining-Prozess und erschwert diesen schrittweise. Er dient in erster Linie dazu, um Entwickler zum Aufbau von Ethereum 2.0 zu motivieren und nicht das alte System dauerhaft zu unterstützen.

Netzwerkbeteiligung an Ethereum 2.0 erreicht Allzeithoch

Das Netzwerk zu ETH 2.0 wächst stetig mit sehr hoher Nutzerbeteiligung. Am Samstag, dem 23. Januar konnte die höchste durchschnittliche Beteiligungsrate mit etwa 99,46 Prozent erreicht werden. Dies zeigt, dass trotz steigender Nutzerzahlen, die Validatoren nach wie vor bemüht sind, das Netzwerk zu sichern und dadurch Belohnungen zu erhalten.

Die Wirtschaftlichkeit ist dabei auf einer gleitenden Belohnungsskala aufgebaut. Diese passt sich dynamisch an die Gesamtzahl der Validatoren an. Je mehr von den Validatoren auf ETH 2.0 setzen, desto geringer fällt die Gesamtzahl der im Netzwerk ausgegebenen Belohnungen aus.

Der tägliche Durchschnitt der Belohnungen pro Validator fiel dabei am 21. Januar auf ein Tief von 0,007235 ETH. Durch die starken Kursanstiege von Ether ist jedoch die Belohnung in US-Dollar gleichzeitig um über 80 Prozent gestiegen.

Ein weiteres Anzeichen für das Wachstum des Netzwerkes sind die Einzahlungen in ETH 2.0. Laut Schätzungen erfolgen 50 Prozent aller Einzahlungen durch Krypto-Exchanges und Staking Pools. Dies ergibt ein ausgeglichenes Verhältnis an Usern, welche eigene Software und Hardware nutzen und solchen, welche auf einen Drittanbieter zurückgreifen.

Wer profitiert von der Ethereum Hard-Fork?

Durch die niedrige Skalierbarkeit geriet Ethereum in der Vergangenheit gehäuft in Kritik. Viele Projekte zielten darauf ab, neue Plattformen als Alternativen zu Ethereum zu veröffentlichen. Ein wichtiger Faktor für den Erfolg von Ethereum 2.0 ist demnach auch die Zeit, welche bis zur vollständigen Umsetzung vergeht.

Es lässt sich jedoch vermuten, dass Ethereum auch nach wie vor die erste Wahl für Entwickler bleiben wird. Ein Upgrade bedeutet in diesem Fall eine wesentliche Verbesserung und dürfte Ethereum die Position als Marktführer sichern. Durch schnellere und günstigere Transaktionen profitieren sowohl Anwender und Entwickler. Zudem stellt die Ethereum Blockchain aufgrund ihrer Größe bislang die sicherste Variante dar.

Laut Stateofthedapps verzeichnet Ethereum mit Abstand die meisten Anwendungen. Ähnlich wie in vielen anderen Systemen wollen Nutzer nicht von ihrer gewohnten Umgebung wechseln. Mit Solidity hat sich eine starke Programmiersprache etabliert, welche als Standard für Smart Contracts gilt.

Durch die wachsenden Anwendungsmöglichkeiten wächst auch die Nachfrage nach Ethereum. Allein der Bereich Decentralized Finance (DeFi) zählte zu den am schnellsten Wachsenden im Jahr 2020. Dies wirkt sich auch positiv auf andere Kryptowährungen aus, da Synergie-Effekte dort sehr stark zum Einsatz kommen.

Fazit: Die Entwicklung von Ethereum befindet sich auf gutem Kurs

Hingegen aller Kritik kann die Ethereum Community mit guten Ergebnissen dienen. Die Entwicklung befindet sich im Rahmen ihres Zeitplanes und wird vermutlich weiterhin danach ablaufen. Auch wenn die Vollendung mitunter mehrere Jahre dauern könnte, so sorgen Teilerfolge dennoch für enorme Verbesserungen.

Auch steht mit der Ethereum Foundation eine äußerst solide Organisation hinter dem Projekt. Diese ist mit zahlreichen Unternehmen und Projekten aus der Branche vernetzt und kann auf dementsprechende Expertise zurückgreifen. Auch die Industrie hat Ethereum weitgehend als den neuen Standard für Smart Contracts angenommen und ihre Anwendungen danach ausgerichtet.

Risiken bestehen dennoch, da es sich um ein bislang nicht erprobtes und komplexes Verfahren handelt. Die Schaffung eines neuen Ökosystems birgt viele verborgene Gefahren und könnte zu Sicherheitslücken führen. Auch muss anschließend die bestehende Blockchain in dieses Netzwerk integriert werden, wobei ein lückenloser Übergang gewährleistet sein muss. Zudem könnten Regulierungen bezüglich Kryptowährungen für einen Rückgang in der Entwicklung sorgen.