Lean Ethereum: Warum Buterin das Netzwerk neu aufbauen will

Vitalik Buterin hat eine aktualisierte Roadmap für Ethereum enthüllt, die eine der ehrgeizigsten architektonischen Überarbeitungen in der Geschichte der Blockchain skizziert. In den kommenden Jahren planen die Entwickler, viele der Kernkomponenten des Protokolls zu ersetzen, um die Leistung zu verbessern und gleichzeitig strukturelle Einschränkungen zu beheben, die mit der Expansion des Ökosystems immer deutlicher geworden sind.

Im September 2022 vollzog Ethereum das größte Upgrade seiner Geschichte – The Merge. Das Netzwerk verabschiedete sich vom Proof-of-Work-Mining und wechselte zum Proof-of-Stake (PoS) Konsensmechanismus. Zu dieser Zeit betrachteten viele das Upgrade als den Höhepunkt der langjährigen Transformation von Ethereum.

Doch Anfang Juli skizzierte Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin, was als Nächstes kommt. Gemessen an ihrem Umfang könnte sich die Initiative als ebenso bedeutend erweisen wie The Merge.

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Laut der offiziellen Ethereum-Roadmap sieht Lean Ethereum vor, fast jede wichtige Ebene des Protokolls zu überarbeiten – von der Transaktionsverifizierung und Datenspeicherung bis hin zur virtuellen Maschine selbst.

Anstatt eines weiteren eigenständigen Upgrades stellt die Initiative eine schrittweise Neugestaltung der Ethereum-Architektur dar. Die Entwickler geben an, dass das Ziel darin besteht, das Netzwerk skalierbarer zu machen, die Dezentralisierung zu bewahren und es auf zukünftige technologische Herausforderungen vorzubereiten.

Mehr als nur ein Upgrade

„Lean Ethereum ist kein einzelnes Upgrade. Es ist eine Sammlung von Verbesserungen, die im Laufe der nächsten drei oder vier Jahre eingeführt werden. Aber täuschen Sie sich nicht – dies ist die dritte große Iteration von Ethereum, so wie The Merge die zweite war“, schrieb der Programmierer.

Laut Buterin wird fast jede wichtige Komponente des Protokolls schließlich ersetzt werden.

Gleichzeitig streben die Entwickler an, den Übergang mit minimalen Störungen für bestehende Anwendungen und Dienste durchzuführen. Ein ähnlicher Ansatz wurde erfolgreich während The Merge angewandt, als Ethereum seinen Konsensmechanismus änderte, ohne den Netzwerkbetrieb zu unterbrechen.

Die aktualisierte Roadmap unterstreicht auch den langfristigen Fokus des Projekts. Nach den bevorstehenden Upgrades Glamsterdam und Hegotá wird erwartet, dass Ethereum mit der Einführung von Lean-bezogenen Verbesserungen beginnt, die das Netzwerk bis zum Ende des Jahrzehnts prägen könnten.

Warum Ethereum eine weitere architektonische Überarbeitung benötigt

Wenn sich dieser Trend fortsetzt, so Buterin, könnten am Ende nur noch die größten Betreiber in der Lage sein, Full Nodes zu unterhalten – ein Szenario, das das dezentrale Design von Ethereum untergraben würde.

Aus diesem Grund geht die neue Roadmap weit über die Erhöhung des Transaktionsdurchsatzes hinaus. Sie befasst sich auch mit Datenspeicherung, Transaktionsverifizierung, Datenschutz und langfristiger Sicherheit.

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Beispielsweise wird der Schutz vor potenziellen Quantencomputer-Angriffen nun als eine der langfristigen Prioritäten von Ethereum behandelt. Gleichzeitig argumentiert Buterin, dass Datenschutz eher zu einem zentralen Designprinzip als zu einer optionalen Funktion werden sollte.

Mit anderen Worten: Lean Ethereum versucht, mehrere Entwicklungsstränge zu vereinen, die sich zuvor unabhängig voneinander entwickelt haben. Anstatt isolierte Verbesserungen zu liefern, schlagen die Entwickler ein umfassendes Redesign vor, das darauf abzielt, die Skalierbarkeit von Ethereum zu erhalten, ohne die Dezentralisierung zu opfern.

Wie Lean Ethereum das Netzwerk umgestalten könnte

Eine der Schlüsselideen besteht darin, sich vom aktuellen Modell zu entfernen, bei dem jeder Node jede Berechnung unabhängig neu ausführt, um Transaktionen zu verifizieren. Stattdessen planen die Ethereum-Entwickler, schrittweise prägnante kryptografische Beweise einzuführen, die es Nodes ermöglichen, die Korrektheit bereits durchgeführter Berechnungen zu verifizieren.

Es wird erwartet, dass diese Änderung den Rechenaufwand verringert und die Skalierung des Netzwerks im Laufe der Zeit erleichtert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Datenspeicherung.

Anstatt sich auf ein einzelnes Zustandsmodell zu verlassen, schlägt die Roadmap vor, mehrere Zustandstypen einzuführen, die für unterschiedliche Zwecke optimiert sind.

Laut Buterin würde dieser Ansatz es Ethereum ermöglichen, deutlich mehr Daten zu unterstützen, ohne dass jeder Node den gesamten Datensatz speichern und verarbeiten muss. Mehrere Forschungsvorschläge sehen zudem vor, einen Teil der Rechenlast direkt auf die Validatoren zu verlagern, sodass diese die Korrektheit ihrer Daten mithilfe kryptografischer Beweise belegen können.

Von der Skalierung zum Überdenken der Ethereum-Architektur

Jahrelang drehte sich die Roadmap von Ethereum weitgehend um die Erhöhung des Durchsatzes und die Senkung der Transaktionsgebühren. Die aktualisierte Vision nimmt eine viel breitere Perspektive ein und konzentriert sich darauf, wie die Blockchain in fünf oder zehn Jahren aussehen sollte, anstatt lediglich das nächste Netzwerk-Upgrade zu liefern.

Das ist es, was Lean Ethereum grundlegend von früheren Phasen der Protokollentwicklung unterscheidet.

The Merge transformierte Ethereums Konsensmechanismus. Lean Ethereum hingegen zielt darauf ab, fast jede Basisschicht des Protokolls gleichzeitig neu zu gestalten.

In dieser Vision ist Skalierbarkeit nicht mehr das einzige Ziel. Stattdessen wird sie zu einem Element einer umfassenderen Strategie, die Leistung, Dezentralisierung, Datenschutz und langfristige Resilienz als gleichwertige Designziele behandelt.

Viele der vorgeschlagenen Änderungen unterliegen noch der Forschung, dem Testen und der Diskussion in der Community, und einige könnten sich vor der Implementierung noch erheblich weiterentwickeln.

Dennoch ist bereits klar, dass Ethereum vor einer der ehrgeizigsten architektonischen Transformationen seiner Geschichte steht.

Wenn ein wesentlicher Teil der Roadmap letztendlich umgesetzt wird, könnte das Ethereum-Netzwerk am Ende dieses Jahrzehnts deutlich anders aussehen als das, auf das sich Entwickler und Nutzer heute verlassen.