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Was ist „Ethereum 2.0“ und wird es die Probleme von Crypto lösen?

Jan 31, 2022

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Die nächste große Überarbeitung des Ethereum-Kryptonetzwerks, oft als “ETH 2.0” verspricht, einige seiner größten Kritikpunkte anzugehen, von hohen GPU-Preisen bis hin zur Umweltverschmutzung. Werfen wir einen Blick auf die vorgeschlagenen Änderungen und was sie für die Zukunft von Krypto bedeuten könnten.

Was ist Ethereum 2.0 und wann wird es sein? Ist es angekommen?

Ethereum 2.0 ist ein häufig verwendeter Begriff, der normalerweise die mit Spannung erwartete Umstellung von Ethereum von Proof-of-Work auf Proof-of-Stake darstellt, die verspricht, das Ethereum-Mining verschwinden zu lassen. Seit dem 24. Januar 2022 bezeichnet die Ethereum Foundation dieses Upgrade nicht mehr als “Eth2” oder “Ethereum 2.0.” Stattdessen nennt die Stiftung es „die Verschmelzung“. und “das Andocken.”

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kennenWie wir weiter unten erläutern werden, hat die Abhängigkeit des Ethereum-Netzwerks von der Rechenleistung, um einen Konsens zu liefern („Proof of Work“), zu hohen GPU-Preisen und Kritik von Umweltschützern geführt. Diese Probleme haben in letzter Zeit mit der allgemeinen Einführung von NFTs eine neue Dringlichkeit erlangt, von denen viele Ethereum Smart Contracts verwenden, um Token zu validieren, die mit Kunstwerken verknüpft sind. Es wird erwartet, dass der Übergang zu Proof-of-Stake, der kein GPU-Mining mehr erfordert, einige dieser Probleme lösen wird.

Der Übergang zu Ethereum 2.0 wird seit Jahren versprochen, und die Stiftung behauptet nun, dass dies der Fall sein wird endlich im zweiten Quartal 2022 geschehen.

Eine kurze Auffrischung zu Ethereum 1.0

Wenn Sie mit Ethereum nicht allzu vertraut sind, können Sie es sich vorstellen, indem Sie sich einen riesigen, verteilten virtuellen Computer vorstellen, der im Internet läuft. Wenn Sie jemals einen Emulator zum Ausführen alter MS-DOS-Spiele oder Virtualisierung zum Ausführen von Windows auf einem Mac verwendet haben, sind Sie auf ein ähnliches Prinzip gestoßen. In beiden Fällen lief ein programmierbarer virtueller Computer als Software (statt als Hardware) auf einer anderen Plattform.

VERWANDTEWas ist Ethereum und was sind Smart Contracts?

Im Gegensatz zu einer virtuellen Maschine, die auf einem einzelnen PC läuft, ist Ethereum eine verteilte virtuelle Maschine, die aus Tausenden von Computern (sogenannten Knoten) besteht, die durch eine Blockchain verbunden sind. Diese Knoten können “intelligente Verträge” Dies sind Programme, die auf dem virtuellen Computer von Ethereum ausgeführt werden. Und da Ethereum dynamisch und verteilt ist, kann die Größe der virtuellen Maschine jederzeit schrumpfen oder wachsen, wenn Knoten dem Netzwerk beitreten oder es verlassen.

Die Zahlung in Ether (eine Kryptowährung, die als eine der Anwendungen im Ethereum-Netzwerk läuft) gibt den Menschen den Anreiz, diese Knoten zu betreiben und die Rechenleistung (bekannt als „Mining“) bereitzustellen, um die Smart Contracts auszuführen und zu verifizieren die chronologische Reihenfolge der Transaktionen auf der Ethereum-Blockchain. Dieser Verifizierungsprozess wird „Konsens“ genannt.

Probleme mit Ethereum heute

Um die Notwendigkeit des Upgrades von Ethereum zu verstehen, müssen Sie die derzeitigen Nachteile von Ethereum verstehen. Die Architekten und Experten von Ethereum haben gleichermaßen auf eine Handvoll Hauptprobleme bei der Funktionsweise von Ethereum hingewiesen, und sie betrachten diese Probleme im Allgemeinen als Hindernis für ein breiteres Wachstum von Ethereum-Anwendungen. Hier sind einige wichtige Punkte:

Hohe Gasgebühren:“Gas” ist es, was das Ethereum-Netzwerk zum Laufen bringt. Es ist eine Gebühr, die an Miner gezahlt wird, die die Rechenleistung für den Betrieb des Netzwerks bereitstellen. Der Gaspreis ist ein variabler Marktpreis, der auf der Nachfrage nach Ressourcen im Ethereum-Netzwerk basiert. Je höher die Nachfrage, desto höher die Gasgebühren. Je mehr Gas jemand zu zahlen bereit ist, desto schneller wird die Transaktion ausgeführt. Das bedeutet, wenn Ethereum-Anwendungen immer beliebter werden, kann der Gaspreis unerschwinglich werden und manchmal mehr kosten, um eine Transaktion auszuführen, als der Wert des zu handelnden Tokens. Zum Beispiel kann es zu bestimmten Zeiten mehr an Gasgebühren kosten, einen günstigen NFT zu kaufen, als der Preis des NFT selbst.
Stromverbrauch:Gegenwärtig basiert die Herstellung eines Konsens über die Ethereum-Blockchain auf kryptografischen Rätseln, die von Knoten im Ethereum-Netzwerk gelöst werden müssen, was als „Arbeitsnachweis“ bezeichnet wird. Je beliebter Ethereum wird, desto mehr Rechenarbeit ist erforderlich, um seine Blockchain zu verifizieren, wodurch Knoten im Netzwerk mehr Strom verbrauchen. Das wiederum hat zu häufiger Kritik geführt, dass der Betrieb des Ethereum-Netzwerks Umweltverschmutzung verursacht, die unsere natürliche Umwelt schädigt.
Speicherplatznutzung:Mit zunehmender Größe des Ethereum-Netzwerks wird der Betrieb eines Knotens schwieriger, da der Ethereum-Blockchain-Verlauf mehr Speicherplatz beansprucht. Dies schränkt ein, wer einen vollständigen Knoten ausführen kann (indem der Preis für den Betrieb eines Knotens erhöht wird), was dann die Anzahl der Knoten im Netzwerk begrenzt.
Netzwerküberlastung:In Zeiten hoher Rechenanforderungen führen Ineffizienzen in der Funktionsweise von Ethereum zu einer Netzwerküberlastung bei der Kommunikation zwischen Knoten, was die Ausführung von Smart Contracts verlangsamt. Diese Überlastung schränkt die Komplexität der Anwendungen ein, die vernünftigerweise im Ethereum-Netzwerk ausgeführt werden können.
GPU-Preise:Der Konsensalgorithmus von Ethereum (genannt „Ethash“) wurde speziell entwickelt, um auf Verbraucher-Grafikkarten profitabel zu minen. Je höher die Rechennachfrage im Ethereum-Netzwerk ist, desto mehr Miner können bezahlt werden (in Gasgebühren), was sie dazu bringt, mehr GPUs zu kaufen, um mehr Geld zu verdienen. Dies kann wiederum zu GPU-Engpässen führen, die den Preis von Grafikkarten in die Höhe treiben. Hohe GPU-Preise haben dramatische Auswirkungen auf andere Anwendungen von GPUs, wie z. B. Spiele und neuronale Netzwerke.

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Die vorgeschlagenen Lösungen

Die Ethereum Foundation und der Ethereum-Schöpfer Vitalik Buterin kennen einige der oben aufgeführten Nachteile seit der Gründung von Ethereum im Jahr 2013 (und dem Start im Jahr 2015). Mit zunehmender Popularität des Netzwerks war es jedoch schwierig, Upgrades zu implementieren und Verbesserungen. Änderungen am Netzwerk erfordern, dass mindestens 51 % der Ethereum-Knoten ihnen zustimmen (wenn nicht alle Knoten zustimmen, verzweigt oder teilt sich das Netzwerk in mehrere Netzwerke auf). Hier ist ein Blick darauf, was “die Zusammenführung” und andere Upgrades werden geändert, um einige davon zu lösen.

Wechsel zu Proof-of-Stake

Nach “der Zusammenführung” Ethereum wird keinen Konsens mehr durch Proof-of-Work schaffen, was Rechenleistung und Strom von Minern erforderte. Stattdessen wird ein Proof-of-Stake-Algorithmus verwendet, der von Validator-Knoten verlangt, eine bestimmte Menge an Ether-Kryptowährung zu riskieren (oder zu „staken“), um Blöcke in der Ethereum-Blockchain zu validieren.

Validatoren werden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um neue Blöcke in der Kette zu erstellen (Transaktionen zu verifizieren und Smart Contracts auszuführen). Wenn sie mitten im Prozess die Verbindung trennen oder falsche Werte angeben, können sie einen Teil oder den gesamten eingesetzten Ether verlieren, wo das Risiko liegt in. Das Risiko bietet den Anreiz, das Richtige zu tun, und Prüfer werden weiterhin für ihre Arbeit in Ether bezahlt.

VERWANDTESWas ist Krypto-Mining und wie funktioniert es?

Beim Proof of Stake müssen Validatoren immer noch einige Berechnungen anstellen, um Blöcke in der Ethereum-Blockchain zu erstellen, aber nicht annähernd so viel, wie wenn sie gezwungen wären, kryptografische Rätsel zu lösen. Aus diesem Grund wird erwartet, dass der Proof of Stake den Energieverbrauch des Ethereum-Netzwerks drastisch reduziert und Eintrittsbarrieren senkt (Sie benötigen keine teure, kräftige GPU, um Krypto als Validator zu verdienen). zu mehr Knoten im Netzwerk führen, da es einfacher ist, Teil eines Knotenpools zu werden. Mehr Knoten bedeuten mehr Rechenleistung und weniger Zentralisierung, was die Sicherheit des Netzwerks erhöht.

Die Umstellung von Ethereum auf Proof-of-Stake wird voraussichtlich die Nachfrage nach GPUs verringern, obwohl dies möglicherweise noch der Fall ist verwendet, um Krypto zu schürfen, da Miner, die früher Ether geschürft haben, ihre vorhandene Mining-Hardware und -Methoden an andere Kryptowährungen anpassen. Wenn die GPU-Nachfrage sinkt, können die Grafikkartenpreise etwas sinken, aber bei der aktuellen Grafikkartenknappheit spielen andere Faktoren eine Rolle.

Die Umstellung von Ethereum auf Proof of Stake war ein mehrphasiger Prozess, der bereits mit der Einrichtung der Beacon Chain begonnen hat – einer Art paralleler Konsensschicht, die auf dem Staking von Ether basiert – die schließlich mit dem Hauptnetzwerk von Ethereum fusionieren wird. Daher der Name “the merge.”

The Adoption of Sharding

Nach “der Zusammenführung” Die Entwickler von Ethereum planen die Einführung eines weiteren großen Upgrades namens “Sharding” die die Haupt-Blockchain von Ethereum in kleinere Ketten namens „Shards“ aufteilt.

Derzeit nimmt die gesamte Geschichte der Ethereum-Blockchain 4 Terabyte Speicherplatz ein. Full Nodes müssen nicht diese gesamte Menge hosten, aber im Rahmen des neuen Plans wird die aktive Kette in 64 Teile aufgeteilt, sodass jeder Node nur 1/64 der herkömmlichen Größe der Ethereum-Blockchain hosten muss /p>

Es wird erwartet, dass Sharding die Eintrittsbarrieren für den Betrieb eines Knotens senkt, indem die Hardwareanforderungen gesenkt werden. Dies wiederum könnte zu mehr Knoten führen, wodurch die Kapazität des Netzwerks wachsen kann. Sharding wird auch die Anzahl der Transaktionen erhöhen, die das Ethereum-Netzwerk verarbeiten kann, indem die Last auf mehr Knoten verteilt wird, was zu niedrigeren Gaspreisen beitragen könnte Zeit im Jahr 2023, wobei noch kein festes Datum geplant ist.

Wird Ethereum 2.0 die Gasgebühren senken?

Seit “Ethereum 2.0” bedeutet jetzt verschiedene Dinge und wurde in verschiedene Ziele aufgeteilt, die im Laufe der Zeit eingeführt werden. Ob es die Gasgebühren senken wird, ist eine schwierige Frage, die mit Zuversicht zu beantworten ist.

Es gibt viel Skepsis in der Ethereum-Gemeinschaft, dass die Umstellung auf Proof of Stake (die Fusion) die Gasgebühren senken wird, und die Ethereum-Stiftung verspricht dies nicht. Die Gaspreise basieren auf der Nachfrage, und in jedem Ethereum-Block gibt es eine begrenzte Menge an Berechnungsspielraum. Stattdessen könnte Sharding die Gebühren senken, indem die Rechenkapazität des Ethereum-Netzwerks erhöht wird, aber das wird voraussichtlich nicht vor mindestens 2023 in die Hauptkette von Ethereum kommen.

RELATEDWas sind Ethereum (ETH)-Gasgebühren?

Stattdessen erwarten einige Experten, dass eine Senkung der Ethereum-Gasgebühren möglicherweise auf die sogenannte „Schicht 2“ reduziert werden muss. Anwendungen, die auf dem Ethereum-Netzwerk aufbauen, die einen Teil ihrer eigenen unabhängigen Berechnungsarbeit leisten, sich aber für ein grundlegendes Konsens- und Verifizierungsniveau auf Ethereum verlassen.

Es genügt zu sagen, dass das gesamte Problem der Upgrades von Ethereum und ihrer Auswirkungen kompliziert ist und auf einer Reihe dynamischer Bedingungen basiert – einschließlich der Größe des Netzwerks, des Werts von Ether und der Nachfrage für NFTs und die Stimmung der Node-Betreiber – die sich von Tag zu Tag stark ändern kann. Nur die Zeit wird zeigen, wie sich alles entwickeln wird und welche Auswirkungen die Änderungen von Ethereum auf die breitere Welt der Krypto haben werden.

Aber wenn wir raten müssten, ist die Umstellung von Ethereum auf Proof of Stake weit verbreitet ein bahnbrechender Schritt erwartet. Wenn es von zukünftigen Kryptowährungen nachgeahmt wird, könnte der Wechsel sogar Barrieren beseitigen, die einige Organisationen oder Regierungen daran hindern, Kryptowährungen vollständig anzunehmen. Das wiederum könnte ihre Akzeptanz dramatisch erweitern und die Zukunft zu einem sehr kryptofreundlichen Ort machen.

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