Ethereum frisst die Welt – „Du brauchst nur ein Internet“ – Cointelegraph Magazine

Es gibt eine verlockend mögliche Version der Zukunft, in der Ethereum zur Basisschicht für so ziemlich alles wird.

Jüngste Fortschritte in einer Technologie namens Zero-Knowledge-Rollups – von StarkWare, Polygon und zkSync – ermöglichen es der Blockchain, sich von weniger als 20 Transaktionen pro Sekunde auf … nun, eine unendliche Anzahl von TPS zu bewegen.

Theoretisch würde es dem gesamten Finanzsystem der Welt ermöglichen, auf Ethereum zu laufen.

„Ich denke, es ist theoretisch möglich“, erklärt Declan Fox, Produktmanager für Rollups bei Consensys, das Ethereum-Infrastruktur und Apps wie MetaMask bereitstellt. „Wir haben die Technologie, um den erforderlichen Durchsatz zu erreichen.“

„Mit rekursiven Rollups und Beweisen können wir theoretisch unendlich skalieren.“

Er fügt hinzu, dass es sich offensichtlich noch nicht in der Produktion bewährt hat, „das wäre also der nächste Schritt.“

Die Technologie ist so neu und so vielversprechend, dass Ethereum, kurz nachdem sie realisierbar wurde, seine gesamte Roadmap neu ordnete, um sie zu nutzen. Die Zusammenführung dieser Woche ist wohl der am wenigsten interessante Teil der kommenden Änderungen.

OEiner der Pioniere von Zero-Knowledge-Beweisen – oder Gültigkeitsbeweisen, wie er sie lieber nennt – ist StarkWare-Mitbegründer Eli Ben-Sasson. Er arbeitete zwei Jahrzehnte lang an dem Problem und half dabei, es von einem abstrakten theoretischen Konzept – „etwas, das vollständig galaktisch und unmöglich ist, nicht genug Atome im Sonnensystem, um auch nur einen solchen Beweis aufzuzeichnen“ – zu etwas zu entwickeln, das effizient erzeugt werden kann auf einem Laptop.

Im Grunde verwendet der Prozess hochrangige Mathematik, um einen winzigen Gültigkeitsnachweis zu generieren, der bestätigt, dass eine ganze Reihe anderer Transaktionen korrekt ausgeführt wurden. Anstatt alle Transaktionen auf die langsame und knarrende Blockchain zu legen, zeichnen Sie nur einen Beweis in einer Transaktion auf.

„Mit dieser Technologie können Sie einen sehr prägnanten Beweis senden, der bestätigt, dass eine Berechnung korrekt durchgeführt wurde – selbst wenn Sie nicht zugesehen haben, was meiner Meinung nach der magischste Aspekt ist“, erklärt er.

„Was Validitätsnachweise liefern, liefern sie Integrität; Sie haben mich wissen lassen, dass andere das Richtige getan haben – dass jemand 10,000 Transaktionen verarbeitet hat, selbst wenn ich nicht zugesehen habe, und dass sie mein Geld nicht gestohlen haben. Das liefern sie.“

Zehntausende von Transaktionen, die auf Ethereum zu einer einzigen Transaktion komprimiert werden, sind beeindruckend genug, aber die Magie hört hier nicht auf.

Gültigkeitsbeweise funktionieren ein bisschen wie Fraktale – je genauer man hinschaut, desto weiter reichen sie in die Ferne. Sie können 10 Gültigkeitsnachweise nehmen – die jeweils 10,000 Transaktionen repräsentieren – und einen völlig neuen Gültigkeitsnachweis erstellen, der bestätigt, dass diese anderen 10 Nachweise korrekt sind.

Plötzlich haben Sie 100,000 Transaktionen in einer zusammengefasst. Dies wird als „rekursiver Beweis“ bezeichnet, und Sie können dies einfach immer und immer wieder tun.

„Das ist ein Beweis dafür. Und so können Sie die Einsparungen weiter erhöhen, da Sie jedes Mal, wenn Sie einen Beweis erstellen, den Prozess der Überprüfung der Berechnung komprimiert haben. Im Grunde kann man also immer wieder komprimieren.“

Unser Interview findet in derselben Woche statt, in der StarkWare rekursive Beweise in Produktion nimmt. Das zkSync-Projekt, das die etwas anderen zkSNARKS anstelle von zkSTARKS starks verwendet, hat eine eigene Version von implementiert rekursive Beweise.

StarkWare hat bereits bis zu 600,000 NFT-Mints in einer einzigen Transaktion auf ImmutableX zusammengefasst, und Ben-Sasson sagt, dass sie bald in der Lage sein werden, 6 Millionen NFTs in eine einzige Transaktion zu packen und dann „60 Millionen mit mehr Engineering und Optimierung“.

Obwohl noch einige Probleme zu überwinden sind, bringt diese Art der Skalierungsfähigkeit Krypto wieder ins Spiel für alltägliche Zahlungen und Mikrotransaktionen – wie zum Beispiel das Bezahlen von ein paar Cent, um einen Paywall-Artikel zu lesen, anstatt gezwungen zu sein, ein monatliches Abonnement abzuschließen. Lange behindert durch hohe Gebühren und 10-minütige Wartezeiten für den Zahlungseingang, hat Krypto endlich die Möglichkeit, Satoshi Nakamotos ursprüngliche Vision zu erfüllen, Peer-to-Peer-Bargeld zu werden.

Der Mitbegründer von Ethereum, Vitalik Buterin, sagte den Teilnehmern der Korea Blockchain Week im vergangenen Monat, dass die Skalierung bedeute, dass Zahlungen wieder auf dem Tisch stünden:

„Es ist eine Vision, die meiner Meinung nach ein wenig in Vergessenheit geraten ist, und ich denke, einer der Gründe, warum sie in Vergessenheit geraten ist, ist im Grunde, weil sie vom Markt verdrängt wurde.“

Brauchst du überhaupt noch eine Blockchain, Bruder?

Die unendliche Skalierung von Ethereum bedeutet, dass einige Leute – ehrlich gesagt meistens Ethereum-Leute – die Rechtfertigung für konkurrierende Layer-1-Blockchains wie Solana oder Cardano nicht mehr sehen können. Delphi Digital nennt dies das „Monolithisch" Sicht auf die Zukunft von Krypto im Gegensatz zu einer „Multichain“-Sicht.

Das bedeutet nicht unbedingt, dass es keine Konkurrenten geben wird, es ist nur wahrscheinlich, dass es viel weniger davon geben wird, wenn der Raum um eine einzige Allzweck-Ausführungsumgebung zusammenwächst. (Fürs Protokoll, Delphi Digital Labs wirft seine Forschungsbemühungen auf das Cosmos-Ökosystem, nicht auf Ethereum.)

Während ich mich unten an der ETH Seoul unterhalte, frage ich Ben-Sasson, ob er in Zukunft einen Bedarf für eine andere Blockchain als Ethereum sehen kann.

Sein bebrilltes Gesicht verzieht sich zu einem Grinsen. 

„Ich kann beide Seiten argumentieren, weil die eine Seite sagt: ‚Besteht Bedarf an mehr als einem Internet?' Und wir wissen, dass die Antwort „Verdammt nein“ lautet. Es wäre eine völlig dumme Idee, zwei Internets zu haben.“

„Eine Seite von mir sagt, dass das der Fall ist. Der andere sagt, dass dies vielleicht, weil es alle möglichen makroökonomischen Überlegungen hat, vielleicht ein bisschen mehr wie Fiat-Währungen ist, wo Sie in diesem Aspekt wahrscheinlich mehr Experimente wünschen.“

Weniger vorsichtig ist Sergej Kunz, Mitbegründer des DeFi-Aggregators 1inch Network. Er sieht, dass Ethereum den gesamten Raum dominiert, mit rekursiv gesicherten Layer-2- und Layer-3-Lösungen, die darauf laufen und von seiner Dezentralisierung und Sicherheit profitieren.

„Ich glaube nicht, dass Layer 1 außer Ethereum einen großen Marktanteil bekommen wird“, sagt er.

„Ja, ich sehe Layer-2-Lösungen auf Ethereum (weil) Ethereum eine Art sicherer Hafen ist und nach dem Proof-of-Stake super dezentralisiert.“ Er addiert:

„Ich finde es auch toll, dass die Ethereum-Jungs versucht haben, die Hauptkette so einfach wie möglich zu halten. Andere Layer 2 darüber können sehr komplex sein und der ‚sicheren‘ Kette Beweise dafür liefern, dass alles in Ordnung ist.“

Kunz sagt, dass 1inch gespannt auf den Start von zkSyncs Mainnet bis Ende des Jahres wartet und sogar damit spielt, einen eigenen Layer 3 für 1inch Pro zu betreiben. 

„Was ich gehört habe, ist möglich; Für die Zukunft ist geplant, eine Schicht 3 über der Schicht 2 zu haben“, sagt er.

„Wir denken darüber nach, unser eigenes Netzwerk für 1 Zoll aufzubauen, um es zu verwalten, weil wir eine zentralisierte Einheit in der Schweiz haben … gewissermaßen nur bestimmten Adressen erlauben, in dieser konformen DeFi-Umgebung zu interagieren. Und es macht Sinn, ein eigenes Netzwerk aufzubauen und alle, die KYC/AML bestehen können, können an diesem Netzwerk teilnehmen.“

„Und wir können die zkSync-Technologie für Layer 2 verwenden … In unserem Layer 3 hätten wir auch … unser Durchsatz würde durch den Durchsatz von Layer 2 beeinflusst.“

Polygon hat auch eine Vielzahl von zk-Rollup-Lösungen in der Entwicklung, konnte aber leider nicht rechtzeitig einen Interviewpartner für diesen Artikel vorschlagen.

Bleib dran
Dokumentation kommt.#Bitcoin und #STARK Beweise in Aktion. pic.twitter.com/BoLW4lex3i

— Abdel#1559 alias The StarkPiller ✨ 🐺 (@dimahledba) 1. September 2022

Das ursprüngliche P2P-Bargeld: Bitcoin

Offensichtlich werden Bitcoiner extrem verärgert darüber lesen, dass Ethereum die Welt mit zk-Rollups verschlingt, aber hier ist die Sache: Bitcoin könnte auch mit zk-Rollups massiv skalieren, und StarkWare und verschiedene andere haben diese Möglichkeit untersucht.

Obwohl es bei der Fähigkeit zu intelligenten Verträgen hinterherhinkt, könnte Bitcoin das Finanzsystem der Welt untermauern, wenn es auch Rollups vollständig umfasst.

Aber es gibt ein großes Problem: Ben-Sasson sagt, es würde einen Fork erfordern, um einen Stark-Verifizierer zuzulassen. Die Blockgrößenkriege von 2017 und das eifersüchtige Bewachen des ursprünglichen Codes und der Prinzipien durch Bitcoiner, um seine Integrität zu gewährleisten, deuten darauf hin, dass die Community möglicherweise nicht bereit ist, Änderungen anzunehmen.

Ben-Sasson sagt, er sei schon vor langer Zeit auf der Bitcoin-Konferenz in San Jose im Jahr 2013 mit Orangensaft gesegnet worden und die ehemaligen Bitcoin-Core-Entwickler Greg Maxwell und Mike Hearn hätten starkes Interesse an der Erforschung von ZK-Technologie bekundet. Er addiert:

„Das ist kein technologisches Problem. Es ist nur ein politisches Problem. Aber es ist ein großes politisches Problem.“

Tatsächlich können zk-Rollups theoretisch jede Blockchain da draußen skalieren, aber keine Kapazitätsbeschränkungen mehr zu haben, untergräbt die primäre Attraktivität konkurrierender Layer 1s, nämlich dass sie entweder schneller oder billiger als Ethereum sind.

Es gibt große Vorteile, die dezentralisierteste und sicherste verfügbare Kette zu verwenden. Und wenn Bitcoin aus dem Bild ist, könnte sich die langsame und vorsichtige Entwicklung von Ethereum auszahlen.

Wie Ethereum-Stans gerne betonen, ist es einfach genug, Blockchains zu skalieren, wenn man Abstriche bei der Zuverlässigkeit macht (wie Solana, das war offline geklopft ein halbes Dutzend Mal in den letzten Monaten) oder einfach nur verlangen, dass alle Knoten Millionen ausgeben, um super schicke Computer zu kaufen, um das Netzwerk zu betreiben (wie Internet-Computer).

Die Umarmung des Proof-of-Stake in der Fusion wurde sorgfältig entworfen, damit ein armer Bauer in Ecuador, der einen alten gebrauchten Laptop betreibt, Transaktionen im Netzwerk leicht validieren kann. (Niemand weiß, warum und wie ein armer Bauer die 32 ETH bekommen würde, die erforderlich sind, um mit einem alten Laptop dem Netzwerk beizutreten, aber es ist möglich.) Aber jeder kann einem dezentralen Pool mit nur 0.1 ETH beitreten.

Theoretisch sollte es dadurch dezentraler und sicherer werden als jede andere intelligente Vertragskette (obwohl nicht jeder stimmt zu). Ethereum hat bereits 420,000 Validierer und ermutigendere Netzwerkeffekte in Bezug auf Benutzer, Entwickler und Apps als jede andere Blockchain.

Warum also auf einem konkurrierenden Layer 1 bereitstellen, wenn es stattdessen möglich ist, eine Layer 2 (oder Layer 3)-Lösung mit unendlicher Skalierung auf Ethereum zu verwenden und sie so schnell wie nötig hochzufahren, während die zugrunde liegende Dezentralisierung und Sicherheit von Ethereum erhalten bleibt?

Wir sind jedoch noch nicht ganz an diesem Punkt, und obwohl zk-Rollups eine Schlüsselkomponente der Skalierung sind, lösen sie nicht alle Probleme von Ethereum von selbst.

„Starknet löst das Rechenproblem. Das Problem der Datenverfügbarkeit wird dadurch nicht gelöst“, erklärt Ben-Sasson.

Um dies auf sehr breite Pinselstriche zu vereinfachen: Im Grunde muss ein zk-Rollup immer noch nachweislich genügend Daten über die Transaktionen, die es außerhalb der Kette durchgeführt hat, on-chain veröffentlichen, damit, wenn das Rollup nicht mehr funktioniert oder in die Hände von Superschurken oder so etwas fällt, dann könnte eine andere Gruppe in die Lücke treten und herausfinden, wer wem was schuldet – dh den „Staat“ wiederherstellen. Dies ist ein wichtiger Teil dessen, was Blockchains dezentralisiert und vertrauenswürdig macht.

Während sie nur eine sehr kleine Menge an Daten in der Kette veröffentlichen, sind Blockchains wie Ethereum in der Datenmenge, die sie in jeden Block aufnehmen können, extrem begrenzt.

Warnung: Technobabble

Es gibt ein paar verschiedene Pläne, um mit dem Engpass bei der Datenverfügbarkeit umzugehen. Es gibt den Ethereum-Verbesserungsvorschlag 4488, der die Kosten für die Veröffentlichung von Daten auf Ketten mit dem Ziel reduziert, Rollups aufzuladen. Es gibt Proto-danksharding, das Datenklumpen einführt und die Datenverfügbarkeit wieder billiger macht, und dann gibt es da noch das eigentliche Danksharding (benannt nach dem Ethereum-Entwickler Dankrad Feist), das es einer Reihe von Ketten ermöglicht, parallel zu arbeiten und Datenverfügbarkeits-Sampling zu ermöglichen (was es Blockchain-Knoten ermöglicht, dies zu überprüfen). Daten für einen vorgeschlagenen Block verfügbar sind, ohne dass der gesamte Block heruntergeladen werden muss). 

Wenn Sie kein Hardcore-Entwickler sind und das nach einem Haufen Technobabble klingt, ist es wichtig zu beachten, dass Ethereum-Blöcke derzeit 50–100 KB an Daten enthalten, was auf etwa 1 MB ansteigen wird, wenn Proto-Danksharding aktiviert wird (irgendwann im nächsten Jahr). ) und 16 MB unter vollem Danksharding (irgendwann in der Zukunft). Oder anders ausgedrückt: Erwarten Sie eine 10-fache Steigerung der aktuellen Kapazität innerhalb eines Jahres und eine 160-fache Steigerung in ein paar Jahren.

Die Upgrades sollen Ethereum von einer monolithischen und langsamen Blockchain, bei der jeder Validierer jede Transaktion berechnet und den Verlauf der Kette speichert, zu etwas mehr wie einem Torrenting-Modell im Peer-to-Peer-Stil bewegen, bei dem die Arbeit verteilt und nicht dupliziert wird.

(Beachten Sie, dass das Obige keine umfassende Aufschlüsselung der vielen Upgrades ist, die für Ethereum kommen, in der Hoffnung, diese Geschichte vage kohärent zu halten.)

.@VitalikButerin behauptet, dass #Ethereum wird nach Abschluss von 100,000 Schlüsselphasen in der Lage sein, „5 Transaktionen pro Sekunde“ zu verarbeiten:

• Die Zusammenführung
• Der Anstieg
• Der Rand
• Die Säuberung
• Die Pracht

Eine kurze Aufschlüsselung dessen, was jede Phase bedeutet $ ETH. 👇. pic.twitter.com/FnaWww8mHZ

— Miles Deutscher (@milesdeutscher) 22. Juli 2022

Moment mal, wann ist das alles passiert?

Während Hardcore-Ethereaner die Pläne ablehnen, sind sich viele Krypto-Händler und Enthusiasten nur vage bewusst, dass vieles davon überhaupt passiert. Wie Professor Jason Potts vom Blockchain Innovation Hub des Royal Melbourne Institute of Technology gegenüber dem Magazin sagte in unserem Artikel über Kryptokritiker:

„Dies ist ein so schnelllebiger experimenteller Raum, in dem allein die Wissenslücke zwischen den Grenzen und dem, was wir vorher wussten, so groß ist, dass es sehr einfach ist, einfach grundlegend falsch zu verstehen, was vor sich geht, es sei denn, Sie sind tatsächlich in den Raum und das Gebäude involviert. ”

Es ist ein Vollzeitjob, mit allem Schritt zu halten, und Ethereum passt seine Roadmap dynamisch an, wenn neue Technologien erfunden werden und verschiedene Leute gute Ideen vorschlagen. 

Eine frühere Layer-2-Skalierungstechnologie von Ethereum hieß Plasma, erwies sich jedoch als zu schwierig für kompliziertere Anwendungen. Dann war die Roadmap für lange Zeit der Übergang zum mythischen gelobten Land von Eth2, das die Merge einbezog und die Blockchain mit der OG-Version von Sharding skaliert, was so war, als würde man 64 Ethereum-Blockchains hochfahren, die alle im Einklang arbeiten.

Buterin verwarf diesen Plan, als Optimistic Rollups und zk-Rollups machbar aussahen, und er veröffentlichte im Oktober 2020 die neue „Rollup-zentrische Roadmap“. Der Name Eth2 wurde vor der Fusion stillschweigend zurückgezogen, möglicherweise weil normale Benutzer dies eigentlich nicht tun werden Beachten Sie nach dem Zusammenführen genug Unterschiede, um es als etwas Neues zu bezeichnen. Viel schneller und billiger wird es dadurch nicht.

Während einer seltsamen virtuellen Pressekonferenz an der ETH Seoul, bei der er vorab geprüfte Fragen beantwortete, stellte Buterin fest, dass sich seine Vorstellungen darüber, was für die Skalierung getan werden muss, im Laufe der Jahre nicht geändert haben, die Technologie jedoch:

„Heute nutzen sie viele technologische Entdeckungen, die wir jetzt haben, die wir vor 10 Jahren nicht hatten. Also, Datenverfügbarkeits-Sampling … gab es vor 2017 nicht – 2017 veröffentlichte ich meine erste Arbeit darüber. Optimistische und zk-Rollups gab es vor etwa 2019 nicht wirklich.“

Er beschrieb, dass seine Vision darin besteht, Ethereum als Basis-Layer-Blockchain in Topform zu bringen und dann damit aufzuhören, damit herumzuspielen, wobei ein Großteil der Skalierung und Experimente mit Layer-2-Lösungen erfolgen soll.

„Dieses Konzept einer Roll-up-zentrierten Roadmap, das ist eine neue Idee, die erst durch die Technologie möglich wurde. Nur dass zkSNARKS Realität wurde und immer einfacher wurde, hat meiner Meinung nach viel dazu beigetragen.“

Der Moment der Wahrheit für Krypto

Die richtige Skalierung wird natürlich der Moment der Wahrheit für die Blockchain-Technologie sein. Bisher drehte sich der größte Teil von Krypto um Hoffnungen und Träume und Spekulationen darüber, was die Technologie in der fernen Zukunft leisten kann. Das wird sich ändern.

„In den nächsten 10 Jahren muss sich Krypto so ziemlich in etwas verwandeln, das nicht auf Versprechungen basiert, in der Zukunft nützlich zu sein, sondern tatsächlich nützlich ist. Und ich gehe davon aus, dass die Skalierung der Auslöser dafür sein wird“, sagte Buterin. 

„Wenn eine Anwendung fehlschlägt, nachdem wir Skalierung und Proof-of-Stake und sogar nach Zero-Knowledge-Proofs haben, dann ist die Anwendung wahrscheinlich für eine Blockchain überhaupt nicht sinnvoll.“