TL;DR
Das Ethereum Cancun-Upgrade zielt darauf ab, die Skalierbarkeit, Sicherheit und Effizienz des Ethereum-Netzwerks zu verbessern, indem das Konzept des Proto-Danksharding umgesetzt wird.
Danksharding stellt die letzte Phase des Ethereum 2.0 (Serenity)-Upgrades dar und soll die Datenverwaltung und Transaktionsverarbeitung verbessern.
Das Ethereum Cancun-Upgrade verspricht schnellere Transaktionsverarbeitungszeiten, geringere Transaktionskosten und eine optimierte Datenverwaltung. Zu den potenziellen Risiken gehören Auswirkungen auf bestehende Smart Contracts und Probleme bei der Integration neuer Datenspeichertechniken.
Das Ethereum Cancun-Upgrade sollte ursprünglich im Oktober 2023 eingeführt werden, wurde aber auf die erste Hälfte des Jahres 2024 verschoben.
Einführung
Die Umstellung von Ethereum auf Proof of Stake (PoS) und die Einführung von Sharding sind wichtige Bestandteile des Ethereum 2.0-Upgrades. Der PoS-Konsensmechanismus reduziert den Energieverbrauch, da Miner durch Validierer ersetzt werden, die in Abhängigkeit von der Höhe ihrer ETH-Stakes für die Erstellung neuer Blöcke ausgewählt werden.
Gleichzeitig erhöht Sharding die Transaktionsgeschwindigkeit, indem das Ethereum-Netzwerk in kleinere Teile (Shards) aufgeteilt wird, von denen jeder in der Lage ist, Transaktionen unabhängig zu verarbeiten und Smart Contracts auszuführen. Die Umstellung von PoW auf PoS ermöglicht ein sicheres und effizientes Sharding. Validierer werden nach dem Zufallsprinzip bestimmten Shards zugewiesen, was Manipulation verhindert und die Netzwerkleistung erhöht.
Das Ethereum Cancun-Upgrade stellt einen wichtigen Meilenstein für die Ethereum-Blockchain im Hinblick auf die Verbesserung von Skalierbarkeit, Sicherheit und Gesamteffizienz des Netzwerkes dar. Dieses Upgrade implementiert das Konzept des Proto-Thanksharding, was ein wichtiger Entwicklungsschritt hin zur Optimierung der Datenverwaltung und zur Reduzierung der Kosten für Transaktionen im Ethereum-Ökosystem ist.
Durch den Einsatz innovativer Datenspeichertechniken wird das Ethereum Cancun-Upgrade die Art und Weise, wie das Netzwerk Transaktionen verarbeitet, revolutionieren, den Zugang zu Kryptowährungen verbessern und eine nahtlose Nutzererfahrung ermöglichen.
Welche Neuerungen beinhaltet das Cancun-Upgrade?
Das Ethereum Cancun-Upgrade (auch als Cancun-Deneb-Upgrade bezeichnet) ist eine zielgerichtete Initiative von Ethereum, um die Infrastruktur zu verbessern und ungelöste Probleme nach dem Shanghai-Upgrade zu beheben.
Das Upgrade basiert auf fünf Ethereum Improvement Proposals (EIPs): EIP-4844, EIP-1153, EIP-4788 und EIP-6780. Die Umsetzung dieser EIPs wird viele Vorteile mit sich bringen, darunter höhere Skalierbarkeit, verbesserte Datenspeicherung und -verfügbarkeit sowie geringere Transaktionskosten.
Das Cancun-Upgrade zielt in erster Linie auf die Optimierung der Ausführungsschicht (Layer 1) ab und bereitet das Netzwerk auf die vollständige Implementierung von Daten-Sharding vor, einer Kernkomponente der langfristigen Entwicklungsstrategie von Ethereum.
Sharding bezeichnet die Aufteilung einer Blockchain-Datenbank in kleinere Teile, die Shards genannt werden, um eine höhere Effizienz zu erreichen. Das Cancun-Upgrade führt eine spezielle Art von Sharding ein, die als Proto-Danksharding bekannt ist (siehe unten).
Das Ziel des Upgrades ist es, die Transaktionen pro Sekunde (TPS) im Netzwerk zu erhöhen. Dies steht in Einklang mit der „Surge“-Phase der Ethereum-Roadmap, die eine Skalierung der Leistung auf 100.000 TPS oder mehr vorsieht.
Das Cancun-Upgrade stellt zusammen mit dem darauffolgenden Deneb-Upgrade einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Etablierung von Ethereum als führende dezentrale Finanzplattform dar.
Danksharding und Proto-Danksharding
Danksharding und Proto-Danksharding sind verschiedene Varianten der für Ethereum entwickelten Sharding-Technologie. Danksharding, benannt nach dem Ethereum-Forscher Dankrad Feist, ist eine Art von Sharding, das in der letzten Phase des Ethereum 2.0 (Serenity)-Upgrades implementiert wird. Es zielt darauf ab, die Datenverfügbarkeit für Rollups innerhalb des Ethereum-Netzwerks zu optimieren.
Technisch gesehen setzt Danksharding das Konzept zusammengefasster Marktgebühren um. Während es beim traditionellen Sharding verschiedene Blöcke und Blockproposer für jeden Shard gibt, gibt es beim Danksharding nur einen Blockproposer. Einfach ausgedrückt kann Danksharding die Transaktionsverarbeitung verbessern und die Datenspeicherung effizienter machen, indem es die Sharding-Architektur vereinfacht und die Datenverwaltung priorisiert.
Beim bevorstehenden Upgrade wird mit dem EIP-4844 Proto-Danksharding eingeführt, ein Prototyp von Danksharding. Es handelt sich dabei um eine Übergangslösung, mit der die mit den Rollups verbundenen Gasgebühren bereits vor der vollständigen Implementierung des Danksharding-Frameworks erheblich reduziert werden können.
Blob-Transaktionen
Blob-Transaktionen wurden im Rahmen des Proto-Danksharding (EIP-4844) eingeführt, um die Gasgebühren zu senken. Sie ermöglichen die vorübergehende Speicherung und den Abruf von Off-Chain-Daten, sodass neu ein zusätzliches Datenpaket („Blob“) kostengünstig an Ethereum-Transaktionen angehängt werden kann.
Nutzen des Ethereum Cancun-Upgrades
Wie bereits erwähnt, verspricht das Ethereum Cancun-Upgrade eine Reihe von Vorteilen, darunter eine schnellere Transaktionsverarbeitung, geringere Transaktionskosten, eine optimierte Datenverwaltung und eine verbesserte Cross-Chain-Kommunikation. Die Blob-Transaktionen sollen die Datenverarbeitung rationalisieren und die Gesamteffizienz des Netzwerkes erhöhen.
1. Höhere Skalierbarkeit: Durch Proto-Danksharding wird temporäre Datenspeicherkapazität eingeführt, sodass Layer-2-Rollups (und das Netzwerk insgesamt) mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können.
2. Geringere Transaktionskosten: Dank der Blobs können auf kostengünstige Weise zusätzliche Daten an Ethereum-Transaktionen angehängt werden.
3. Optimierte Datenverwaltung: Der EIP-1153 wird die Speicherkapazität von Blöcken erhöhen und dadurch die Kosten für die On-Chain Datenspeicherung senken.
4. Bessere Cross-Chain-Kommunikation: Der EIP-4788 zielt darauf ab, die Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchain-Netzwerken zu verbessern, indem die Beacon-Blockchain den Ausführungsebenen verfügbar gemacht wird.
5. Verbesserte Sicherheit: Der EIP-6780 wird das Risiko des Löschens von Smart Contracts verringern, da es schwieriger sein wird, den SELFDESTRUCT-Code anzuwenden. Auf diese Weise können die Daten und Mittel der Nutzer besser geschützt werden.
Risiken des Ethereum Cancun-Upgrades
Zu den Risiken des Upgrades gehören die möglichen Auswirkungen auf bestehende Smart Contracts und Probleme bei der Integration neuer Datenspeichertechnologien. Um für alle Beteiligten eine reibungslose Umstellung zu gewährleisten, sind während der Implementierungsphase umfangreiche Tests und eine sorgfältige Prüfung erforderlich.
Voraussichtliches Einführungsdatum
Für das Ethereum Cancun-Deneb-Upgrade wurde noch kein genaues Einführungsdatum bekanntgegeben, es wird jedoch erwartet, dass es in der ersten Hälfte des Jahres 2024 implementiert wird. Die Ethereum-Community erwartet den offiziellen Start mit Spannung, da das Netzwerk rigorosen Tests und Optimierungen unterzogen wird und das Upgrade die Art und Weise, wie Ethereum Transaktionen verarbeitet und Daten innerhalb des Ökosystems verwaltet, grundlegend verändert.
Fazit
Das Ethereum Cancun-Deneb (Dencun)-Upgrade ist ein bedeutender Schritt nach vorne in dem Bestreben, die Skalierbarkeit, Effizienz und Nutzerfreundlichkeit von Ethereum zu verbessern. Dank der Einführung von Proto-Danksharding und der Schaffung der Grundlage für zukünftige Innovationen sollte das Ethereum Cancun-Upgrade eine Bereicherung für das gesamte DeFi- und Blockchain-Ökosystem sein.
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