Ethereum eWASM einfach erklärt

Ethereum eWASM einfach erklärt

Ethereum eWASM einfach erklärt
Wenn du über Ethereum redest, sind Smart Contracts und Ethereum eWASM nicht weit entfernt. Sie sind in Vyper oder Solidity geschrieben und du kannst damit DApps und mehr erstellen.
Die Ethereum Virtual Machine (EVM) kompiliert dabei deinen Code. Infolgedessen muss jeder Knoten den Code ausführen. Je schneller der EVM also den Code ausführen kann, desto besser. Dies führt jedoch zu immensen Skalierungsproblemen. Um diese Probleme zu lösen, wurde eWASM entwickelt. Es basiert auf WebAssembly (WASM) und kann einen deutlichen Unterschied machen. Was genau das bedeutet erklären wir dir im Folgenden.
Ethereum eWASM

Was ist WASM?

WASM ist die Abkürzung für WebAssembly. Es handelt sich um ein neues, portables, größen- und ladezeiteffizientes Format. Es ist ein Binärcode, den du verwenden kannst, um dein Code für das Web zu kompilieren. WASM ist also eine virtuelle Maschine (VM) innerhalb des Computers und ist darauf spezialisiert, optimierte Befehle auszuführen.

Die Hauptaufgabe von WASM besteht darin, die Ausführungs- und Ladezeiten zu optimieren. Dies geschieht, indem es bereits in der Lage ist, bestimmte Befehle zu konvertieren oder auszuführen. Es kennt bereits die Hardware, auf der es gerade läuft. Durch vordefinierte Befehle kann der Code also viel schneller verarbeitet werden.

Was ist Ethereum eWasm?

eWasm basiert auf WebAssembly. Es handelt sich um einen begrenzten Teil von WASM, die du für Verträge in Ethereum verwenden kannst. So spezifiziert es die VM-Semantik, die Umgebungsschnittstelle, Smart Contracts und das Metering für Anweisungen. Ethereum WASM zielt daher darauf ab, das nicht-deterministisches Verhalten einzuschränken.

Was bietet uns eWASM?

eWASM bietet uns eine Spezifikation der eWASM Vertragssemantik und der Ethereum-Schnittstelle. Es bietet auch einen EVM Transcompiler als eWASM Vertrag. Du hast also eine virtuelle Implementierung zur Ausführung der eWASM Verträge. Um ein eWASM Backend zu implementieren, benötigst du einen Solidity-Compiler. Es bietet eine Bibliothek und Anleitungen zum Abschluss von Verträgen in Rust und C.

Was ist das Ziel von eWASM?

Das Ziel von eWASM ist es, EVM zu ersetzen. eWASM wird also einen großen Unterschied bei der Verarbeitung von Transaktionen machen, die wir verarbeiten können. Dadurch ist es in der Lage, den Transaktionsdurchsatz enorm zu erhöhen.
Ethereum eWASM
Ethereum eWASM ist weitaus schneller als EVM. Es ist auch sicherer, weil es standardisiert ist. Darüber hinaus kann es mehrere Sprachen unterstützen, nicht nur Solidity. So kann eWasm überall ausgeführt werden und profitiert vom WASM Ökosystem. Damit wird es die Anzahl der Transaktionen deutlich erhöhen, die wir bearbeiten können.
Ethereum eWASM

Zusammenfassung:

  • eWASM basiert auf WebAssambly.
  • WebAssembly ist ein neues, portables, größen- und ladezeiteffizientes Format.
  • Das Ziel von eWASM ist es, EVM zu ersetzen.
  • Dadurch erhöht sich die Anzahl der Transaktionen drastisch.

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Was ist ein Ethereum Validator?

Was ist ein Ethereum Validator?

Alles über Ethereum Validator
Ethereum nimmt große Änderungen vor, um das Skalierbarkeitsproblem zu lösen, und dafür wird der sogenannte Ethereum Validator benötigt. Dabei führten die Entwickler eine Vielzahl an unterschiedlichen Lösungen ein. Ein Validator stellt hierbei eine der Schlüsselkomponenten für diese Lösungen dar.

Was ist ein Ethereum Validator?

Ethereum versucht das Problem mit dem Proof of Work Konzept zu lösen. Deshalb wurde eine Blockchain parallel zur Ethereum Blockchain implementiert. Diese sogenannte Beacon Chain befindet sich zwischen der Main Blockchain und den Shards. Es funktioniert also wie ein Bindeglied, das einen Herzschlag liefert. So nutzt die Beacon Chain das Proof of Stake Konzept und benötigt zur Validierung der Transaktion den sogenannten Ethereum Validator.

Was brauchst du um ein Validator zu werden?

Wenn du ein Ethereum Validator werden willst, musst du 32 Ether in den Smart Contract senden. Jede Transaktion, die eingezahlt wird, muss also 32 Ether enthalten. Außerdem benötigst du einen bestimmten Public Schlüssel und eine bestimmte Auszahlungsadresse. Du hast also einen Pub-Schlüssel für Ethereum und dann einen weiteren Pub-Schlüssel, mit dem du vom Vertrag zurücktreten kannst. Auf diese Weise kannst du am Proof of Stake Protokoll teilnehmen.
Ethereum Validator

Was macht ein Validator?

Wir erklären dir dies an einem Zwiebel Beispiel. Jeder Ethereum Validator muss ein Saatgut auswählen und eine sogenannte Haschzwiebel herstellen. Diese müssen sie immer weiter hashen. Dadurch wächst die Haschzwiebel mit jeder Schicht die Gehasht wird. Wenn ein Validator oft genug gehasht hat, stellt die äußere Schicht das Commitment des Validators dar.
Ethereum Validator
Wenn du also die Schichten der Zwiebel ablösen willst, enthüllst du ein Image. Und dieses Image entspricht dem vorherigen Commitment. Dadurch wird jedes neue Image mit dem vorherigen Commitment verknüpft. Das sieht dann aus wie eine zufällige Beacon Chain. Infolgedessen besitzt sozusagen jeder Validator seine eigenen kleine lokale Beacon Chain. Die Idee einer Beacon Chain besteht also darin, diese lokalen Beacon Chain zu einem globalen zu kombinieren.

Die Aufgabe eines Ethereum Validators

Der SMC ist der Platz in der Blockchain, der den Überblick über den gültigen Datenpool behält. In diesem Pool befinden sich alle Validatoren, die ein Drittel der Anzahlung geleistet und sich für die Beacon Chain verpflichtet haben. Als Validator wirst du dann nach dem Zufallsprinzip aufgerufen, um verschiedene Tests durchzuführen.

So kannst du als Antragsteller aufgefordert werden, die Shards mit neuen Daten zu erweitern. Du kannst auch Notar werden. Du musst dann die Daten herunterladen und beglaubigen. Dann prüfst du, ob sie verfügbar sind und alle Anforderungen stimmen. Du kannst aber auch ein Meta-Notar werden. Dann musst du die Shards an Kontrollpunkten aufnehmen und wieder in die Main Chain integrieren.

Zusammenfassung:

  • Ethereum Validatoren arbeiten mit dem Proof of Stake Konzept.
  • Du benötigst 32 Ether, einen Pub-Schlüssel und eine bestimmte Auszahlungsadresse um Validator zu werden.
  • Der Validierer wird nach dem Zufallsprinzip und nach einem Zufallsplan aufgerufen, um verschiedene Tests durchzuführen.
  • Du musst dann Shards verlängern, aktuelle Daten beglaubigen oder als Notar arbeiten.

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Complete Guide: Alles über Ethereum Sharding

Complete Guide: Alles über Ethereum Sharding

Complete Guide: Alles über Ethereum Sharding
Ethereum Sharding ist in der Lage, das Skalierungsproblem von Ethereum zu lösen. Die Idee von Sharding besteht darin, Sub-Blockchains auf der Ethereum Blockchain aufzubauen. Ziel ist es, die Main Chain nicht zu verändern. Infolgedessen finden Transaktionen in den Sub-Chains oder auch Shards genannt statt.

Warum brauchen wird Sharding?

Wir brauchen Sharding, weil Ethereum ein Skalierbarkeitsproblem hat. Es ist eine ziemlich drastische Skalierungslösung, denn die Arbeit des eigentlichen Netzwerks wird nun von den einzelnen Shards bewältigt. Diese werden jedoch durch die Rechenleistung eines der bearbeitenden Computer eingeschränkt.

Wenn du nun aber die Leistung deines Pcs verdoppeln könntest, kannst du bei Sharding automatisch doppelt so große Blöcke und doppelt so viele Shards erstellen. Insgesamt ist das Netzwerk dann viermal so Leistungsstark.

Was ist Ethereum Sharding?

Es unterteilt die Blockchain in viele kleine Shards. Sie sind alle unabhängig. Diese kleinen Blockchains haben das gleiche Sicherheitslevel und die gleichen Regeln wie die Main Blockchain. Du musst dir deshalb keine Sorgen um einen unabhängigen Konsens über jede einzelne Shards machen. Diese Shards können besser skaliert werden, da sie nur für einen bestimmten Zweck existieren.

Wenn du also einen Coin transferieren willst, musst du nur noch eine spezielle Shard, die dafür verantwortlich ist, beobachten und nicht das gesamt Netzwerk. Dadurch muss nicht alles auf der Main Chain Ethereum gemacht werden, da die Arbeit aufgeteilt wird.
Ethereum Sharding

Wie funktioniert Sharding?

Jeder Shard ist also eine Art Sub Blockchain. Dabei ist jede Shard mit der Beacon Chain verbunden und besitzt Knotenpunkte. Bei diesen Knoten findet eine Prüfung statt. Du kannst sie mit Minern vergleichen. Das Netzwerk wählt sie nach dem Zufallsprinzip aus und beauftragt sie mit der Prüfung der Transaktionen.

Jede Überprüfung hat eine Kopfzeile und die Unterschriften von mindestens zwei Dritteln der anderen Prüfer, um die Gültigkeit sicherzustellen. Die Überschriften besitzen ebenfalls wichtige Informationen. Damit wird die jeweilige Shard identifiziert, die Zugehörigkeit festgestellt sowie Informationen über den Zustand des Shards vor und nach der Transaktion ermittelt.

Sobald ein Prüfer oder auch Validator vorgeschlagen wird, prüft eine zufällige Auswahl von Notarknoten diese und sendet es an die Beacon Chain. Diese ist der Herzschlag die Shards. Es wählt zufällig Validatoren aus, verteilt Zeitstempel und verwaltet Transaktionen.
Ethereum Sharding
Der Punkt des Sharding ist es, dass man als Validierer nur das Minimum aller Header eines jeden einzelnen Shards im Auge behalten muss. Dabei musst du berechtigt sein ein Validator zu werden. Als Validierer wirst du dann zufällig ausgewählt, um die Blockdaten tatsächlich herunterzuladen und zu überprüfen.

Die Vorteile von Sharding

Dies verbessert die Blockchain, da das Transaktionsvolumen verteilt wird und nur bestimmte Knoten Transaktionen für bestimmte Shards verarbeiten müssen. Ethereum muss somit nicht mehr alles alleine bewältigen, sondern das Netzwerk wird in kleinere Shards aufgeteilt. Dies erhöht nicht nur die Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Größe der verarbeiteten Daten, sondern ermöglicht auch ein dezentraleres System.
Ethereum Sharding

Herausforderungen von Sharding

Die Herausforderung von Sharding besteht darin sicherzustellen, dass jeder Shard für sich allein sicher ist und sich mit den anderen abstimmen kann. Dadurch muss gewährleistet werden, dass es ein einheitlichen Ledger gibt. Es muss auch die Gesamtintegrität der Blockchain sicherstellen. Während diese neue Lösung entwickelt wird, sind wir uns sicher, dass es noch viel mehr Herausforderungen geben wird. Aber solange für jedes Problem eine Lösung gefunden wird, hat Ethereum eine glänzende Zukunft vor sich.

Zusammenfassung:

  • Sharding kann das Skalierbarkeitsproblem von Ethereum lösen.
  • Es unterteilt das Netzwerk in unabhängige Sub Blockchain, Shards genannt.
  • Sie haben die gleiche Sicherheit und den gleichen Konsens wie die Main Chain.
  • Die Knoten in der Shards sind Validatoren.
  • Das Netzwerk wählt diese nach dem Zufallsprinzip aus und beauftragt sie mit der Erstellung von Überprüfungen.
  • Die die Herausforderung von Sharding besteht darin, die Sicherheit und Integrität jedes einzelnen Shards zu gewährleisten.

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Alles über Ethereums Signatur Algorithmus

Alles über Ethereums Signatur Algorithmus

Complete Guide: Alles über Ethereum’s BLS Aggregationssignatur
Ethereum BLS Aggregation Signatur klingt zwar kompliziert, ist es aber nicht. Wir zeigen dir, was es ist und warum es so wichtig ist.
Wenn also jede Abstimmung eine Transaktion wäre, müsste die Blockchain alle Abstimmungen Schritt für Schritt innerhalb eines kurzen Zeitraums verarbeiten. Dies führt dazu, dass die Anzahl der teilnehmenden Validierer begrenzt ist. Um dies zu ändern brauchen wir eine Aggregationssignatur damit mehr Validatoren, teilnehmen können und damit die Sicherheit verbessert wird.

Was ist die Ethereum BLS Aggregationssignatur?

Aggregatsignaturen funktionieren wie eine Petition. Die Petition wird dabei an jeden Prüfer geschickt.
Ethereums Signatur Algorithmus
Um die Belastung der Blockchain zu reduzieren, werden die Petitionen an die Shards geschickt. Sie sind nur dann vollständig in die Blockchain integriert, wenn die Petition genügend Unterstützer hat.
Ethereums Signatur Algorithmus
Es geht also darum, Ethereum bei der Verarbeitung von Tausenden Unterschriften der Prüfern zu helfen. Dadurch kann die Anzahl der Prüfer um ein vielfaches erhöht werden-.

Wie funktioniert Ethereums Signatur Algorithmus?

Für die Aggregationsfunktion brauchen wir die elliptischen Kurvenpaarungen. Die elliptische Kurve ist eine mathematische Gleichung. Die Idee ist, dass du Operations anlegen kannst. Dafür werden Nachrichten in Hash Funktionen umgewandelt.. Dazu ist eine spezielle Hash-Funktion erforderlich. Die Nachrichten müssen so gehasht werden, das niemand mehr den privaten Schlüssel herausfinden kann. Dadurch hast du die Nachricht in Form einer elliptische Kurve. Dein privater Schlüssel ist dabei eine Zahl. Dein öffentlicher Schlüssel ist ein elliptischer Kurvenpunkt, der auf die Nummer des privaten Schlüssels reagiert.
Ethereums Signatur Algorithmus
Eine Signatur besteht aus dem privaten Schlüssel der mit der gehashten Nachricht multipliziert wird. Diese Botschaft ist also im Grunde genommen ein elliptischer Kurvenpunkt. Wenn du eine Signatur verifizieren möchtest, erfordert die Verifizierung eine Überprüfung der elliptischen Kurve. Und für den Paring-Check musst du einfach den öffentlichen Schlüssel und die Nachricht kombinieren. Das Ergebnis muss sich mit der speziellen Hash Funktion und der Signatur übereinstimmen.

Wie aggregiert man also all diese Signaturen?

Man addiert sie einfach zusammen.

Was sind die Vorteile von Ethereums Signatur Algorithmus?

Mit Ethereum Signatur Algorithmus kannst die die Endgültigkeitszeit und den Overhead reduzieren und mehr Shards erstellen. Dadurch ist das Verfahren, abgesehen von der Komplexität der elliptischen Kurvenpaarungen selbst, sehr einfach. Es ist also überprüfbar, da es nur eine mögliche Signatur pro Prüfer gibt und es kompatible mit anderen Systemen ist.

Zusammenfassung:

  • Ethereums Signatur Algorithmus funktioniert wird eine Petition.
  • Es wird dabei eine elliptische Kurvenpaarungen verwenden .
  • Um alle Signaturen zusammenzufassen, addieren man sie einfach.
  • Dadurch kann die Endzeit und den Overhead reduziert und mehr Shards erstellen werden.

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Ethereum Beacon Chain einfach erklärt

Ethereum Beacon Chain einfach erklärt

Complete Guide: Alles über Ethereum Beacon Chain
Die Ethereum Beacon Chain ist ein Ansatz um Ethereum zu verbessern. Bei diesem Lösungsansatz gibt es eine Proof of Work Blockchain. Der Prozess erfordert eine unglaubliche Menge an Rechenleistung. Dabei belohnt Proof of Work Menschen mit besserer Equipment und schnelleren Verbindungen. Das bedeutet, je höher derren Hash-Rate ist, desto besser ist die Chance, der erste zu sein, der das Puzzle löst. Das Proof-of-Work-Konzept ist also wirklich verschwenderisch, denn nur ein einzelner Miner wird belohnt und die gesamte Arbeit der anderen Miner wird verschwendet. Um das zu ändern, brauchen wir die Beacon Chain!

Was ist die Ethereum Beacon Chain?

Das bestehende Konzept des Proof of Works in der Ethereum Blockchain bleibt bestehen. Parallel zu unserer Main Blockhain läuft nun aber eine weitere Blockchain. Die so genannte Beacon Chain. Auf dieser laufen ganz viele Smart Contracts. Und als Teil des Status der Main Chain wird es einen Vertrag geben, mit dem die Nutzer Kautionstransaktionen durchführen können. Du hast also eine zweite Blockchain, die mit dem Proof-of-Stake-Konzept arbeitet, aber immer noch auf die Main Chain angewiesen ist.
Ethereum Beacon Chain

Was sind die Anforderungen an die Beacon Chain?

Damit du die Beacon Chain nutzen kannst, musst die 32 Ether disponieren und 2 weitere Parameter übermitteln. Die Funktion hat also 3 Parameter. Zuerst einmal muss jede Transaktion, die Einzahlungen tätigt, 32 Ether enthalten. Außerdem brauchst du ein öffentlichen Schlüssel und ein Schlüssel um vom Vertrag zurücktreten zu können.
Ethereum Beacon Chain
Wenn du dann eine korrekte Transaktion durchgeführt hast, wird am Ende eine Quittung erstellt. Damit das funktioniert brauchst du Zugriff auf die Proof of Stake Beacon Chain und mindestens ausreichenden Zugriff auf den Proof of Work Main Chain. Daher müsst du wissen, was die Blockhashes sind und was die Einzahlungsbelege zwischen zwei beliebigen Kontrollpunkten waren.

Wie funktioniert eine Beacon Chain?

Die Beacon Chain wird also parallel zur Ethereum Blockchain existieren. Aufgrund des Bescheinigungsmechanismus wird er wahrscheinlich eine Rate von weit unter 25 Prozent haben. Einige Proof of stake Blocks zeigen dabei zurück auf die Main Chain. Und spätere Blöcke der Beacon Chain verweisen auf spätere Blöcke in der Main Chain. Dadurch entsteht eine harte Konsensregel.

Die Beacon Chain muss entweder auf den gleichen Punkt oder einen vergangenen Punkt in der Main Chain verweisen. Wenn du einen späteren Block bearbeitest, ist er Teil der Konsensregeln, der ebenfalls beachtet werden muss.
Ethereum Beacon Chain
Wer also davor die 32 Ether eingezahlt hat, würde zur bereits wartenden Validator Gruppe hinzugefügt werden. Innerhalb der Beacon Chain gibt es einige Validator Gruppen. Es gibt den aktiven Validator, den wartenden Validator und Validators die aussteigen. Wenn du also Ether einzahlst, kommst du zu den wartenden Validators.

Was macht jetzt die Beacon Chain genau?

Die Beacon Chain befindet sich zwischen der Main Chain und den Shards. Es ist wie ein Bindeglied, das einen Impuls gibt. Ein Smart Contract auf der aktuellen Ethereum Blockchain ermöglicht es Validatoren, am Proof-of-Stake-Protokoll teilzunehmen, indem die Einzahlungen von 32 Ether vorgenommen wird.
Ethereum Beacon Chain
Nach dem du in der Gruppe der wartenden Validators bist, kann es sein das du irgendwann ein aktiver Validator wirst. Wenn das passiert kannst du Transaktionen validieren und Coins verdienen.

Die Beacon Chain erzeugt dabei eine Zufallszahl für eine Zufallsstichprobe von Validatoren für Blockvorschlag und Abstimmungspflichten. Mit dieser Zufallsstichprobe wird die Kollaboration und Beeinflussung des Systems durch Validatoren gestoppt.

Zusammenfassung:

  • Die Beacon Chain verläuft parallel zur Ethereum Blockchain.
  • Die Beacon Chain arbeitet auf der Grundlage des Proof-of-Stake-Konzeptes.
  • Wenn du am Proof-of-Stake-Protokoll teilnehmen möchtest, benötigst du 32 Ether, einen Pub-Schlüssel und eine Auszahlungsadresse.
  • Die Proof of Stake Blöcke verweisen auf die Main Chain.
  • Wer vorher eingezahlt hat, fügt sich der wartenden Gruppe an Validators an, die im späteren Block gespeichert ist.

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Ethereum Casper löst das Proof of Stake Problem

Ethereum Casper löst das Proof of Stake Problem

Complete Guide: Alles über Ethereum Casper
Jeder spricht von Casper und wie dieses neue Konzept eine Menge Probleme lösen kann. Aber was ist Ethereum Casper eigentlich?
Viele Menschen nutzen ICO Smart Contracts und Tokens. Diese liegen auf der Blockchain. Es gibt mittlerweile so viele Anwendung auf Ethereum, dass eine halbe Million Transaktionen pro Tag bearbeitet werden müssen. Bitcoin schafft es nur auf rund 50.000 Transaktionen pro Tag. So kann Ethereum im Vergleich zu Bitcoin mehr als das Zehnfache der Menge an Transaktionen bewältigen. Aber als Ethereum größer wurde, entstanden einige Probleme.

Die Probleme von Ethereum

Ethereum benutzt das Proof of Work Konzept um Transaktionen zu validieren. Du brauchst also viele Leute mit viel Rechenleistung, um Transaktionen zu überprüfen. Wenn jemand versucht zu betrügen, verliert er sein ganzes Geld. Das macht es für Betrüger teuer. Aber das Konzept des Proof of Work ist wirklich verschwenderisch. Es verbraucht viel Strom, weil die Miner ständig um die Belohnung kämpfen müssen. Dadurch erhält ein Miner die Belohnung und die anderen Miner verschwenden ihre Rechenleistung und ihren Strom.

Was ist Ethereum Casper

Casper ist einfach der Name des Projektes, um das Proof of Work und Proof of Stake Problem zu lösen. Im Moment stützt sich Ethereum auf das Proof of Work-Konzept für den Konsens. Aber die Entwicklung von Ethereum hat deutlich gemacht, dass irgendwann die Konsensfindung mithilfe von Proof of Stake vorgenommen werden muss. Es gibt also zwei Arten von Casper Implementierungen. Das erste ist Friendly Finality Gadget (FFG) und das zweite ist Correct Buy Constructions (CBC).
Ethereum Casper

Was ist Friendly Finality Gadget (FFG)?

FFG ist Mischung aus Proof of Work und Proof of Stake. Es ist also kein reines Proof of Stake Konzept, sondern eher die erste Phase um diese Konzeption Schrittweise zu implementieren. Dadurch sollen die Miner Schritt für Schritt daran gewöhnt werden. Die Abkürzung steht dabei für Friendly Finality Gadget. Während es noch Proof of Work für die laufenden Validierungen gibt, wird es für alle 50 Blöcke einen Proof of Stake Checkpoint geben.
Ethereum Casper
Da durch gibt es bei FFG immer noch einen regelmäßigen Proof of Work Konsens, aber alle 50 Blöcke gibt es einen Proof of Stake Checkpoint. An diesem Punkt muss das ganze Netzwerk darüber abstimmen, ob alles richtig ist. Dieser Checkpoint kann niemals mehr geändert werden. Diese Art von Hybridkonzept wird es für eine Weile geben, aber nicht für immer.

Was ist Correct Buy Constructions (CBC)?

CBC ist eine völlig neue Art und Weise, wie das Konsensus Protokoll funktionieren soll. Dabei müssen ein zwei Drittel der Prüfer sich über die Richtigkeit der Transaktion einig sein. Das ist notwendig, um den „synchronisierten 33-Prozent Angriff“ zu vermeiden. Daraufhin führte Casper die Transaktion durch. Wenn du ein Prüfer werden willst, musst du sehr viel Geld als Pfand vorab bezahlen. Solltest du versuchen zu betrügen, verlierst du alles. Dadurch wird das ganze Netzwerk gesichert. Da die Kaution die Absicherung des Systems ist, wird diese beim CBC von Anfang an ziemlich hoch sein.
Ethereum Casper
Ethereum Casper
Die Anzahlung ist so hoch, damit für niemand ein Angriff auf die Blockchain lohnt. Aber es wird interessant sein zu sehen, wie viele Menschen tatsächlich den Proof of Stake verwenden wollen und wie viel Validator es geben werden.

Zusammenfassung:

  • Casper löst das Skalierungsproblem, das Proof of Work mit sich bringt.
  • Es gibt zwei Arten von Casper Implementierungen.
  • Das erste ist das Friendly Finality Gadget (FFG).
  • Die zweite ist Correct Buy Constructions (CBC).
  • Das Ziel von beiden ist es, Menschen vom Proof of Work Konzept wegzubewegen.

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Complete Guide: Alles über Ethereum Plasma

Complete Guide: Alles über Ethereum Plasma

Complete Guide: Alles über Ethereum Plasma
Ethereum hat ein Skalierungsproblem. Es ist derzeit in der Lage, 13 Übertragungen pro Sekunde durchzuführen. Wenn Ethereum Visa mit seinen 20 000 Transaktionen pro Sekunde ersetzen möchte und als digitales Bargeld fungieren will, muss die Kapazität deutlich erhöht werden. Dies ist mit Ethereum Plasma möglich.

Ethereums Probleme

Bevor du verstehen kannst, was Ethereums Problem ist, müssen wir zuerst erklären, wie Transaktionen auf einer Blockchain durchgeführt werden. Wenn du Geld überweisen möchtest, überprüft ein Miner den Transfer und fügt den Block dann der Blockchain hinzu. Die Blockchain ist also eine Anreihung von Blöcken mit validierten Informationen, die in jedem Knoten rund um den Globus gespeichert sind. Jeder Block enthält hierbei eine bestimmte Anzahl von Transaktionen. Außerdem kann ein Block nicht mehr nachträglich geändert werden. Dieser Prozess findet immer dann statt, wenn du zum Beispiel Kryptowährungen an eine andere Person überweisen möchtest. Für weitere Informationen über Blockchain klicke hier.

Ethereum ist lediglich nur eine einzige Blockchain. Daher muss für jede Transaktion das gesamte Netzwerk abstimmen, ob die Transaktion korrekt validiert worden ist. Aus diesem Grund kann Ethereum nur 13 Transaktionen pro Sekunde durchführen. Aber wir können diese Probleme mit Plasma lösen.

Was ist Ethereum Plasma?

Was passiert, wenn es mehr als eine Blockchain in einem Netzwerk gibt? Das könnte die Kapazität um einiges erhöhen. Und das ist auch, was Ethereum Plasma versucht. Anstelle einer zentralen Blockchain gibt es nun zusätzlich Child Blockchains. Diese untergeordneten Blockchains können mit der ursprünglichen Ethereum Blockchain kommunizieren. Du könntest diese beiden Child Blockchains auch teilen, sodass du insgesamt vier verschiedene Blockchains hast. Dies würde zu einer Vervierfachung der Kapazität führen.
Ethereum Plasma
Es gibt keine Begrenzung, wie oft die Child Blockchains geteilt werden können. Somit könnte Visa mit seinen 20.000-40.000 Transaktionen pro Sekunde ersetzt werden.

Wie ist Ethereum Plasma aufgebaut?

Mit Plasma wird die Hauptblockchain in Child Blockchain untergliedert. Es handelt sich also dabei um Blockchains in der Blockchain. Die Child Blockchain arbeiten dabei nach den gleichen Regeln wie die Ethereum Blockchain und sind ihr sozusagen Untergeordnet. Diese erledigen die vielen eher unwichtigeren Aufgaben und übermitteln die Ergebnisse an die Main Blockchain. Dabei müssen die Regeln in den Child Blockchains nichts geändert werden, sie müssen lediglich von der Main Blockchain übernommen werden. Es geht nur darum, einen Zeitstempel als Validierungsbeweis einzureichen.
Sollte jedoch etwas nicht stimmen und jemand versucht das System zu betrügen, kann man sich an die Main Blockchain richten. Der Betrüger wird dann bestraft. Das nennt man Betrugssicherheit und besteht aus einer Reihe von Smart Contracts. So brauchst du die Main Chain nur, wenn etwas nicht stimmt und die Transaktionen können über die Child Chains bearbeitet werden.

Plasma verwendet auch MapReduce. Damit wird die Arbeit auf den Blockchains optimal verteilt. Darüber hinaus ist die Skalierungslösung mit anderen Lösungen kompatible. So steigt die Kapazität auf der Main Chain und gleichzeitig wird die Sicherheit gewährleistet.

Wie funktioniert Ethereum Plasma?

Das Ziel von Ethereum Plasma ist es, alle weltweiten Transaktionen abwickeln zu können. Deshalb braucht man eine Vertrauensminimierung. Eine untergeordnete Blockchain sollte daher so unzuverlässig wie möglich sein. Das klingt unlogisch, ist aber wirklich so. Wenn alle Mitglieder des Systems versuchen, dein Geld zu stehlen, solltest du in der Lage sein dein Geld wiederzubekommen. In diesem Fall kommt die Main Chain ins Spiel. Wenn Betrug nachgewiesen wurde, werden alle falschen Transaktionen rückgängig gemacht und der Betrüger bestraft.

Also, wie funktioniert das alles?

Du lädst den Smart Contract auf die öffentliche Blockchain (in unserem Fall Ethereum Blockchain) hoch. Auf diese Weise kannst du eigenen spezifischen DApps mit Regeln entwickeln. Du kannst dann den öffentlichen Code in eine öffentliches Child Blockchain hochladen und hast eine private Blockchain, die im Falle eines Betrugs einschreiten kann. Damit bietet Plasma enorme Skalierungsmöglichkeiten. Komplizierte Berechnungen oder Transaktionen können auf den Child Blockchains durchgeführt werden und entlasten die Main Chain. So werden nur die Blockhashes aus den untergeordneten Blockchain an die Main Chain übergeben. Das bedeutet, dass die Main Chain nur die wichtigsten Daten erhält.
Ethereum Plasma
So führen die Child Blockchains also komplexe Berechnungen und Wertübertragungen durch und der Main Chain werden nur die Ergebnisse ermittelt. Sie führt keine Berechnungen durch, sondern wird lediglich im Falle eines Betrugs genutzt.

Mit Plasma Durchsetztungskraft entwickeln

Stell dir vor, du möchtest Geld auf einer Child Blockchain übertragen. Anschließend werden periodisch Hashes des Blocks erzeugt. Die Ergebnisse werden an Ethereum übergeben. Beschwert sich jemand, das etwas ungültig ist, wird die Übertragung abgebrochen und zurückgesetzt.

Es geht also um die Art der Durchsetzbarkeit. Das ist wichtig, denn wenn eine Blockchain nicht durchsetzbar ist, kann sie nicht skalieren. Mit den Child Blockchains kannst du dabei nur die Änderungen sehen, die dich betreffen.

Ethereum Plasma erklärt mit einem einfachen Beispiel

Wir sprechen also von einem System von Blockchains, die nicht nur für Transaktionen zuständig sind. Es ist mehr wie unser Gericht. Die Main Chain ist dabei das oberste Gericht. Die Child Blockchains sind die Bezirke und die Ethereum Blockchain ist der oberste Gerichtshof. Das Oberste Gericht prüft nicht jeden einzelnen Vertrag. Du gehst nur vor Gericht, wenn es einen Streit gibt. Das Gleiche gilt für Plasma. Die untergeordnete Blockchains kümmern sich um den Datenverkehr und erst wenn etwas nicht stimmt, gehen Sie zur Main Chain. Dies ermöglicht es dir, hochvolumige, kostengünstige DApps zu erstellen. Dies führt zu mehr Effizienz und unglaublichen Skalierungsdimensionen.

Probleme von Ethereum Plasma

Aber es gibt einige Probleme mit Plasma. Noch ist nicht sicher, wann diese Technologie eingesetzt werden kann. Inzwischen arbeiten andere Unternehmen und Programmierer an anderen Lösungen, die überhaupt kein Plasma verwenden müssen.

Ein weiteres ungelöstes Problem ist, wie genau Sie diese Child Blockchains effizient zusammengeführt werden können. Momentan hast du zwei schnelle Child Blockchains aber sie können nicht miteinander kommunizieren. Dies würde Plasma im Wesentlichen nutzlos machen.
Ein weiteres Problem ist die Art und Weise, wie Transaktionen verifiziert werden. So überprüfen alle Knoten der Welt gemeinsam, ob die Transaktion korrekt ist. Dies geschieht nun durch den Einsatz eines Systems namens Proof of Work. Der PC, den diese Person zum mining verwendet, hat wahrscheinlich eine riesige Menge an Grafikkarten und löst den ganzen Tag über komplexe mathematische Probleme. Wenn er diese Probleme löst, fügt er die validierte Transaktion zur Blockchain hinzu. Aber was wäre, wenn jemand eine Mehrheit der Knoten? Dies ist der 51% Angriff und es erlaubt der Person tatsächlich, Transaktionen zu fälschen.

Zusammenfassung:

  • Plasma ist die Unterteilung einer Blockchain und untergeordnete Blockchains.
  • Ethereum ist die Root Blockchain und die anderen sind die Child Blockchain.
  • Der Zustand dieser Child Blockchain ist der Root Blockchain Ethereum verpflichtet.
  • Child Blockchains verarbeiten komplexe Berechnungen und Transfers.
  • Plasma erfordert keine Konsensänderungen, sondern nur Regeln, wie man sich auf den aktuellen Stand einigen kann.
  • Wird ein Betrugsversuch unternommen, wird die Main Chain benachrichtigt und der Betrüger bestraft.
  • Plasma ermöglicht eine unglaubliche Skalierbarkeit.

Dir gefiel unser Artikel und möchtest mehr über Ethereum Plasma erfahren? Hier erfährst du alles über Ethereum Casper.

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Ethereum Entwicklungen in 2019

Ethereum Entwicklungen in 2019

Ethereum Entwicklungen in 2019
Der Aufstieg der Blockchain in den letzten drei Jahren war enorm. Softwareentwicklern, Gründer und Unternehmern erfinden neue Produkte basierend auf der schnell wachsenden Blockchain Technologie. Damit Ethereum jedoch noch größer werden kann, müssen einige Probleme adressiert und gelöst werden.

 

Dies sind die Lösungsansätze:

Plasma

Plasma ist ein Versuch das Skalierungsproblem zu lösen. Derzeit ist es in der Lage, 13-15 Transaktionen pro Sekunde durchzuführen. Vergleicht man das mit Visas 20.000 Transaktionen pro Sekunde, ist das ziemlich wenig. Wenn Ethereum und andere Blockchains Visas jemals ersetzen möchten und als digitales Bargeld fungieren wollen, muss die Kapazität deutlich erhöht werden.
Ethereum Entwicklungen
Mit Plasma kann die Anzahl an Transaktionen drastisch erhöht werden. Es ist eine Technik zur Durchführung von Off-Chain-Transaktionen unter Verwendung der Ethereum Blockchain. Dadurch hat es immer noch das gleiche Sicherheitsniveau. Dabei werden einfache Transaktionen nur noch von der „Off-Chain“ bearbeitet und nur im Falle eines großen Problems schreitet die „Main-Chain“ ein. Hier erfährst du mehr über Plasma.

Casper

Die meisten Blockchains benutzten Proof of Work um ihre Transaktionen zu verifizieren. Dafür wird eine Menge an Arbeit und Energie verwendet. Möchte jemand im System betrügen, wird das teuer für ihn. Damit ist das Konzept sehr sicher. Jedoch geht auch viel Rechenleistung verloren, da viele die Transaktion verifizieren wollen aber nur der schnellste belohnt wird. Die Arbeit und der Stromverbrauch der anderen Miner ist verschwendet.
Ethereum Entwicklungen
Casper soll das Proof of Work Problem lösen. Mit Ethereum 2.0 versucht Ethereum, die Verschwendung von Rechenleistung und Strom zu reduzieren. Es gibt hierbei zwei Ansätze. Das erste heißt Friendly Finality Gadget (FFG), das andere heißt Correct Buy Constructions (CBC). FFG ist eine Kombination aus Proof of Work und Proof of Stake. CBC ist ein völlig neues Konzept des Proof of Stakes. Hier erklären wir Casper im Detail.
Ethereum Entwicklungen

Beacon Chain

Die Beacon Chain ist eine komplett neue Proof-of-Stake-Blockchain. Sie läuft parallel zur aktuellen Blockchain und versucht dadurch das Skalierungsproblem zu lösen.
Ethereum Entwicklungen
Ein Smart Contract ermöglicht es sogenannten Validatoren, am Proof-of-Stake-Protokoll teilzunehmen. Dabei müssen sie zum Beispiel eine Anzahlung von 32 Ether machen, um Transaktionen validieren zu dürfen. Wenn ein Validator die Ether bezahlt, wird dieses in der Beacon Chain gespeichert. Es wird dann zufällig entschieden, ob man ein aktiver Validatoren sein darf. Die Beacon Chain wählt hierbei nach dem Zufallsprinzip aus. Dies ist wichtig, denn damit wird verhindert, dass Validierer das System beeinflussen können. Hier findest du alles über die Beacon Chain.

Aggregatsignaturen

Wäre jede Abstimmung eine Transaktion, müsste die Blockchain alle Abstimmungen Schritt für Schritt innerhalb eines kurzen Zeitraums verarbeiten. Dadurch wäre die Anzahl an Validatoren beschränkt. Das wäre schlecht, denn je mehr Validierer teilnehmen können, desto höher wäre die Sicherheit des Netzwerkes.

Aggregatsignaturen funktionieren wie eine Petition. Diese wird an jeden Prüfer geschickt, der die Transaktion möglicherweise durchführen möchte. Um die Belastung der Blockchain zu verringern, werden diese Petitionen Off-chain verschickt und erst dann vollständig in die Blockchain integriert, wenn die Petition genügend Unterstützung hat. Hier erfährst du mehr über Aggregationssignaturen.
Ethereum Entwicklungen

Sharding

Mit Sharding kann die notwendige Leistungssteigerungen realisieren werden. So muss jeder PC, der auf der Ethereum Blockchain läuft, die Transaktionen in einer speziellen Reihenfolge verarbeiten. Trotz der Tatsache, dass das Netzwerk auf Tausenden von PCs läuft, können verschiedene Transaktionen nicht gleichzeitig verarbeitet werden. So ist beispielsweise die aktuelle Ethereum Blockchain eine große einzelne Blockchain, die alle Transaktionen Schritt für Schritt verarbeiten muss.

Ethereum Entwicklungen

Sharding ist wie das Hinzufügen neuer Chains, um mehr Transaktionen verarbeiten zu können. Somit ist jeder Shard eine separate Blockchain mit eigenem Status und Transaktionshistorie. Aber alle Shards teilen auch den gleichen Proof of Stake Konsens. Die registrierten Prüfer in der Blockchain werden dann in einem globalen Pool von Prüfern gesammelt. Diese validieren dann Transaktionen auf den Shards. Aber das ist nur eine einfache Erklärung, hier erfährst du mehr über Sharding.

 

eWASM

Smart Contracts gehören zu den wichtigsten Anwendungen, wenn es um Ethereum geht. Mit ihnen können DApps und noch weitere Anwendungen erstellen werden. Ethereum Smart Contracts werden derzeit in Solidity oder Vyper geschrieben und in den Ethereum Virtual Machine (EVM)-Code ausgeführt. Jeder Computer auf der Blockchain muss dabei den Code ausführen. Je schneller der EVM also den Code ausführen kann, desto besser. Aber das führt zu vielen Problemen.

Um diese zu lösen, ersetzt eWASM das EVM das derzeit den Code ausführt. EWASM basiert auf WebAssembly (WASM). Diese Änderung wird also einen großen Einfluss darauf haben, wie viele Transaktionen verarbeitet und zu einem Block hinzugefügt werden können. So kann eWASM die Anzahl an durchführbaren Transaktionen deutlich erhöhen. Dadurch wird das Netzwerk sicherer, unterstützt mehr Sprachen und kann portabel werden. Hier erfährst du alles über eWASM.

„Ethereum Entwicklungen“ Zusammenfassung

Die neuen Ethereum Entwicklungen können massive On-Chain-Transaktionen durchgängig unterstützen und gleichzeitig Dezentralisierung und Sicherheit in Einklang bringen. Auf dieser Grundlage hat die Blockchain Technologie das Potenzial, eine Infrastruktur für weltweite Transaktionen zu darzustellen. Sie hat auch das Potenzial, eine Plattform für ein neues Wirtschaftssystem und globale Kooperationen zu sein.

 

Dir gefiel unser Artikel“Ethereum Entwicklungen in 2019″ und möchtest mehr über Blockchain erfahren? Hier erfährst du alles über Ethereum Plasma.

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