Die Fusion wird keine großen Skalierbarkeitsgewinne für Ethereum bringen, aber EIP-4844 könnte es

Proto-Danksharding könnte den Durchsatz von Layer-2-Rollups um das 100-fache steigern

Alle Augen mögen auf den bevorstehenden Übergang von Ethereum zum Proof-of-Stake-Konsens gerichtet sein, aber es gibt ein weniger bekanntes Upgrade, das die Transaktionskosten von Ethereum senken und die Skalierbarkeit verbessern soll – im Gegensatz zum sogenannten Merge.

Das EIP-4844-Upgrade soll „Proto-danksharding“ zusammen mit dem nächsten Ethereum-Fork nach The Merge einführen, der die Skalierbarkeit von Layer-2-Rollups um das bis zu 100-fache steigern und gleichzeitig den Weg für die Implementierung eines vollständigen Shardings ebnen soll.

Dies ist ket, da die aktuelle Roadmap von Ethereum vorsieht, dass das aufkeimende Layer-2-Ökosystem des Netzwerks die Skalierbarkeit und Gebührenminderung handhaben wird, bis Sharding im weiteren Verlauf implementiert wird. Sharding wird die Rechenlast von Ethereum auf ein Ökosystem kleiner parallel arbeitender Chains aufteilen, wobei Layer-2-Chains voraussichtlich in Zukunft die Shards des Netzwerks werden.

Laut L2Gebühren, einfache Token-Transfers kosten in den führenden Rollup-Netzwerken von Ethereum etwa 0.1 US-Dollar, wobei Swaps auf etwa 0.15 US-Dollar geschätzt werden. Aber das ist nicht gut genug, sagt Vitalik Buterin, Mitbegründer und Chefwissenschaftler von Ethereum, der im Mai getwittert hat, dass die Transaktionsgebühren auf L2 unter 0.05 $ liegen müssen, „um wirklich akzeptabel zu sein“. 

Die Zusammenführung, die Mitte September live gehen soll, wird eine Reduzierung des Energieverbrauchs des Netzwerks um mehr als 99 % und a etwa 90 % Rückgang der Neuemissionen von Ether. Aber viele in der Gemeinde sind es fälschlicherweise in der Erwartung, dass das Upgrade die Skalierbarkeit von Ethereum erheblich steigern und die Netzwerkgebühren senken wird. 

Tim Beiko, der Koordinator für die Protokollentwicklung bei der Ethereum Foundation, sagte gegenüber The Defiant, dass Proto-Danksharding voraussichtlich zwischen sechs und neun Monaten nach The Merge live gehen wird. Er merkte jedoch an, dass „Upgrade-Zeitpläne notorisch schwer vorherzusagen sind“ und dass EIP-4844 vor der Implementierung eine Governance durchlaufen muss.

Sharding und Proto-Danksharding

Proto-Danksharding hat seinen Namen von Dankrad Feist von der Ethereum Foundation. Feist entwarf Danksharding, die aktuelle Version von Sharding, die als Teil der Skalierungs-Roadmap von Ethereum eingeführt werden soll.

Proto-Danksharding ist der erste von Ethereums zweiteiligem Prozess zur Einführung von Sharding. Es wird den Großteil der Infrastruktur für das Sharding implementieren, bevor das Netzwerk tatsächlich fragmentiert wird. Dazu gehören die in den Danksharding-Spezifikationen enthaltenen Transaktionsformate, Verifizierungsregeln, Konsens- und Ausführungslogik sowie Gaspreisanpassungen. 

Vollständiges Danksharding wird auch darauf hingewiesen, die Skalierbarkeit von Ethereum um eine Größenordnung weiter zu verbessern, sobald es in zwei bis drei Jahren implementiert ist.

Mit Danksharding muss jeder Validator nur einen kleinen Teil des Blocks herunterladen, wodurch sich Blockgröße und Durchsatz in den Kontext-Rollups im Vergleich zu heute um etwa das 100-fache erhöhen können.

Rollups haben sich zur führenden Layer-2-Skalierungslösung von Ethereum entwickelt und werden von Unternehmen wie Arbitrum, Optimism und Polygon implementiert. Sie arbeiten, indem sie Transaktionen bündeln, die auf einem kostengünstigen Layer-2-Netzwerk ausgeführt werden, die dann in Stapeln zur Validierung auf der Basisschicht von Ethereum eingereicht werden, um die Transaktionsgebühren erheblich zu senken.

Mofi Taiwo, ein Ingenieur bei OP Labs, dem Team hinter Optimism, sagte gegenüber The Defiant, dass „aus Sicht von L2s und anderen Anwendungen die Benutzererfahrung von Proto-Danksharding dieselbe ist wie bei vollständigem Sharding“. 

„Dadurch kann Ethereum eine vollständige Datenverfügbarkeitslösung für Rollups anbieten, während vollständiges Sharding entwickelt wird, wodurch die Kosten drastisch gesenkt werden“, fügte er hinzu.

Anrufdaten durch Blobs ersetzen

Buterin war Co-Autor des EIP-4844 Angebot mit anderen Ethereum-Forschern Ende Februar, etwa eine Woche nachdem der erste Proto-Danksharding-Prototyp beim ETHDenver-Hackathon entwickelt wurde.

Proto-Danksharding wird es Transaktionen ermöglichen, „Blobs“ anstelle von Anrufdaten zu transportieren. Blobs sind viel kleiner und für das Netzwerk billiger zu verarbeiten als die Anrufdaten, die es ersetzen wird.

Diederik Loerakker, Forscher bei der Ethereum Foundation und OP Labs, twitterte dass „Daten-Blobs der erste Meilenstein in Richtung vollständiges Ethereum-Sharding sind, wodurch Rollups … um das 100-fache an Kapazität wachsen können“. Buterin schrieb dass das Upgrade zu „großen Skalierbarkeitsgewinnen führen wird, da diese Daten nicht mit dem Gasverbrauch bestehender Ethereum-Transaktionen konkurrieren“.

Löschen historischer Daten

Historische Daten werden auch nach 30 Tagen nach Inkrafttreten von EIP-4844 aus dem Netzwerk gelöscht. „Der Zweck des Konsensprotokolls von Ethereum besteht nicht darin, die Speicherung aller historischen Daten für immer zu garantieren“, schrieb Buterin. „Der Zweck besteht vielmehr darin, ein hochsicheres Echtzeit-Bulletin Board bereitzustellen und Raum für andere dezentrale Protokolle zu lassen, um längerfristig zu speichern.“

Der Wegfall der Notwendigkeit, historische Daten zu speichern, ist eines der Hauptmerkmale von EIP-4844, das die Skalierbarkeit von Rollups erhöhen wird. 

„Rollups… generieren eine Menge Daten, die sie an L1 zurücksenden müssen, und Proto-Danksharding bietet ihnen eine kostengünstigere Möglichkeit, dies zu tun“, sagte Taiwo. „Dieses Design eignet sich besonders gut für Rollups, da sie keine dauerhafte Speicherung benötigen, sondern eine starke Garantie dafür, dass die Daten für eine bestimmte Zeit im Ethereum-Netzwerk verfügbar waren.“

Buterin sagte, dass das Löschen historischer Daten nur Risiken für einzelne Anwendungen birgt, nicht für das Ethereum-Protokoll selbst. „Es ist sinnvoll, dass Anwendungen die Last der Speicherung von Daten übernehmen, die für sie selbst relevant sind“, sagte er. „Block-Explorer, API-Anbieter und andere Datendienste werden wahrscheinlich den vollständigen Verlauf speichern.“

In einer kürzlich herausgebrachten Auftritt im Podcast The Defiant, Justin Drake, ein Forscher der Ethereum Foundation, beschrieb die Notwendigkeit für jeden Validator, die gesamte Ethereum-Blockchain herunterzuladen, als „überflüssige Arbeit“. 

Looking Ahead

Taiwo merkte an, dass die Anzahl der Rollups, die EIP-4844 verwenden, die erzielten Skalierbarkeitsgewinne beeinflussen wird, wenn Proto-Danksharding live geht.

„Mehr Rollups, die EIP-4844 nutzen, werden den Wettbewerb um Blob-Speicherplatz im Netzwerk verstärken, aber die Gebühren werden im Gegensatz zu einem Netzwerk ohne die Skalierungsvorteile von Proto-Danksharding immer noch erheblich reduziert“, sagte er.