Dein Leitfaden zur Ethereum Roadmap 2024

Mit seinen Smart-Contract-Fähigkeiten hat Ethereum ein florierendes Ökosystem geschaffen. Die Plattform ist das Zentrum für die meisten dezentralen Anwendungen und unterstützt einen großen Bereich dezentraler Finanzdienstleistungen mit einem Volumen von mehreren zehn Milliarden Dollar.
Since its inception in 2015, Ethereum has experienced significant growth, garnering the backing of individuals, communities, and businesses worldwide. 

Dennoch gibt es im Netzwerk noch Verbesserungsbedarf, um eine breite Akzeptanz zu erreichen. Damit Ethereum zugänglicher, kosteneffizienter und robust genug wird, um von der Masse genutzt zu werden, müssen einige Hürden überwunden werden. Die Ethereum Roadmap zeigt diese Herausforderungen auf und wie das Netzwerk sie meistern kann.

Mit Blick in die Zukunft betrachten wir die Herausforderungen von Ethereum und wie geplante Upgrades die breite Nutzung fördern werden. So lässt sich besser einschätzen, was die weltweit zweitgrößte Blockchain erwartet.

Wofür gibt es die Ethereum Roadmap?

Im Gegensatz zu Ethereums Erfolg als globale Koordinationsplattform leidet das Netzwerk bei starker Auslastung unter langsamen Transaktionen und hohen Gebühren.
 
Die größte Hürde auf dem Weg zur Massenadoption ist die Skalierbarkeit. Würde Ethereum im aktuellen Zustand annähernd die breite Masse erreichen, wäre das Netzwerk zu langsam und zu teuer. Skalierbarkeit beschreibt die Fähigkeit einer Blockchain, deutlich mehr Nutzer zu bedienen und dabei zuverlässig zu funktionieren – ein entscheidender Faktor für den Erfolg der Technologie.

Im Zusammenhang mit Ethereums Skalierbarkeitsproblemen ist das sogenannte Blockchain-Trilemma zu beachten. Der Begriff, geprägt von Vitalik Buterin (Mitgründer von Ethereum), besagt, dass eine Blockchain drei zentrale Eigenschaften vereint: Dezentralisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit. Leider lassen sich immer nur zwei davon gleichzeitig optimal erreichen. Eine Blockchain kann also sehr sicher und vollständig dezentral sein, aber dann fehlt es an Skalierbarkeit.
Um Dezentralisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit ins Gleichgewicht zu bringen, muss Ethereum flexibel bleiben und seine Herausforderungen aktiv angehen. Zudem verlangt die dynamische und innovative Krypto-Branche, dass Ethereum neue Funktionen, Assets und Anwendungen integriert, sobald sie entstehen.

Die Roadmap wurde entwickelt, um alle notwendigen Upgrades zu verfolgen und sicherzustellen, dass das Ethereum-Netzwerk kosteneffizient, benutzerfreundlich, sicher und nachhaltig bleibt. Sie enthält eine umfassende Liste konkreter Änderungen, die dafür umgesetzt werden müssen.

Wie werden Ethereums Upgrades entschieden?

Ein zentrales Merkmal von Ethereum ist seine dezentrale und quelloffene Struktur – keine einzelne Instanz hat die Kontrolle. Die Roadmap für Upgrades stammt meist von Forschern und Entwicklern, aber grundsätzlich kann jeder Vorschläge zur Verbesserung des Protokolls einbringen. 
 

Jede interessierte Person kann Änderungen an Ethereum vorschlagen, indem sie einen Ethereum Improvement Proposal (EIP) erstellt, der die technischen Details der geplanten Änderungen beschreibt. Diese Vorschläge werden von der Entwickler-Community geprüft, diskutiert und gegebenenfalls umgesetzt. Häufig entstehen EIPs aus Diskussionen in großen Ethereum-Foren oder im EthR&D-Discord und werden dort zu konkreten Verbesserungsideen weiterentwickelt.
 

Wichtig: Die Roadmap ist nicht in Stein gemeißelt. Mit neuen Erkenntnissen, Ideen und Technologien können sich die Schwerpunkte jederzeit ändern.

Früher setzte die Roadmap auf Sharding, um das Netzwerk zu skalieren. Dabei wird die Blockchain aufgeteilt, sodass Teilgruppen von Validatoren jeweils nur einen Teil der Daten verarbeiten. Inzwischen wurde der Ansatz geändert: Danksharding integriert jetzt sogenannte „Blobs“ von Daten in die Ethereum-Blöcke und ersetzt damit das ursprünglich geplante Sharding.

Welche Änderungen stehen bei Ethereum an?

Die Ethereum Roadmap umfasst mehrere geplante Upgrades, um die Skalierbarkeit zu verbessern.

Danksharding
Eine Lösung, um Transaktionen günstiger und schneller zu machen, ist Danksharding. Dabei kommen Layer-2-Lösungen wie Blockchain-Rollups zum Einsatz. Danksharding ermöglicht es, gebündelte Transaktionen aus Layer-2-Rollups zu verarbeiten, ohne alle deren Daten dauerhaft zu speichern.

Single-slot finality (SSF)
Bisher dauert es etwa 15 Minuten, bis ein Ethereum-Block endgültig bestätigt ist. Mit der Einführung von Single-slot finality (SSF) soll die Blockbestätigung deutlich effizienter werden. Durch SSF können Blöcke im selben Slot vorgeschlagen und finalisiert werden, was die Zeit bis zur Bestätigung erheblich verkürzt.

Verkle Trees
Verkle Trees kombinieren „Vector Commitment“ und „Merkle Trees“. Sie sind eine Datenstruktur, die die Knoten im Netzwerk aufwertet und sogenannte stateless Clients für Ethereum ermöglicht. Diese benötigen nur sehr wenig Speicherplatz, um neue Blöcke zu verifizieren, und tragen so zur Skalierbarkeit bei.

Verbesserungen der Nutzererfahrung
Mit wachsender Beliebtheit von Krypto müssen Blockchains die Nutzerfreundlichkeit und das Design stärker in den Fokus rücken, um ein breiteres Publikum zu erreichen. Das ist entscheidend, um die Technologie für mehr Menschen zugänglich zu machen und die nächste Generation dezentraler Anwendungen voranzubringen.

Um die Nutzererfahrung zu verbessern, wird eine Reihe von Upgrades unter dem Begriff Account Abstraction entwickelt. Diese sollen Smart Contracts nativ auf Ethereum unterstützen – ein großer Fortschritt gegenüber dem aktuellen Modell, bei dem Smart Contracts nur über extern verwaltete Accounts (EOAs) angesprochen werden können.

Mit Account Abstraction erhält Ethereum viele neue Funktionen, darunter das Bündeln mehrerer Transaktionen, die Wiederherstellung verlorener Zugangsschlüssel und die Möglichkeit, dass jemand anderes die Gasgebühren übernimmt.

Sicherheit bei Ethereum

Um die Sicherheit zu erhöhen und Angriffe auf das Netzwerk sowie seine Nutzer zu verhindern, arbeitet Ethereum aktuell an folgenden Funktionen:

Proposer-Builder Separation (PBS)
Im PBS-System übernehmen Validatoren unterschiedliche Aufgaben: Block Builder erstellen Blöcke und präsentieren sie dem Block Proposer für jeden Slot. Der Proposer wählt dann den profitabelsten Block aus, kennt aber dessen Inhalte nicht, und zahlt dem Builder eine Gebühr, bevor der Block an das Netzwerk weitergegeben wird. Dieses Modell verhindert Transaktionszensur, sorgt für ein gerechteres Konsensverfahren und ermöglicht das Danksharding-Upgrade.

Moderne Kryptografie
Eine der größten Herausforderungen beim Proof-of-Stake (PoS) ist, dass die Identität der nächsten Block-Proposer öffentlich wird. Dadurch könnten sie etwa durch DDoS-Attacken ins Visier geraten, da ihre IP-Adressen bekannt sind. Durch moderne kryptografische Verfahren bleibt die Identität des aktuellen Block-Proposers jedoch geheim und vor Angriffen geschützt.

Die Ethereum Roadmap bisher

Ethereum hat in den vergangenen neun Jahren zahlreiche Upgrades erfahren, darunter die beiden wichtigsten der letzten Zeit: The Merge und Shanghai.

The Merge

Am 15. September 2022 wurde The Merge umgesetzt. Damit wechselte Ethereum vom energieintensiven Proof-of-Work (PoW) zum effizienteren Proof-of-Stake (PoS). Beim PoS werden Validatoren zufällig nach Höhe und Dauer ihres ETH-Stakes ausgewählt. Im Dezember 2020 wurde die Beacon Chain eingeführt – eine PoS-basierte Parallelkette, die für sichere Tests von Umstellungen und neuen Funktionen genutzt wurde.

Im September 2022 – nach fast zwei Jahren – wurde PoS offiziell im gesamten Ethereum-Ökosystem übernommen, indem Beacon Chain und Mainnet zusammengeführt wurden.

Das Shanghai-Upgrade

Mit dem Ethereum Shanghai Upgrade (auch „Shapella“ genannt) wurde der Übergang von PoW zu PoS abgeschlossen. Dieser Hard Fork ermöglichte neue Protokoll-Verbesserungen und erlaubte erstmals den Zugriff auf gestaktes ETH aus der Beacon Chain.
Vor dem Shanghai-Upgrade konnten Nutzer, die ihr ETH auf der Beacon Chain gestakt hatten, nicht auf ihr gesperrtes ETH und die verdienten Rewards zugreifen. Seit dem Upgrade am 12. April 2023 können Validatoren ihr ETH wieder abziehen und ihre Belohnungen erhalten.

Das Dencun-Upgrade

Am 13. März wurde das Dencun-Upgrade als bedeutendes Update eingeführt. Ziel ist es, die Kosten für Layer-2-Transaktionen zu senken und die Datenverfügbarkeit auf Ethereum zu verbessern. Das Upgrade bringt außerdem „Proto-Danksharding“ als ersten Schritt zur Skalierung durch Danksharding. „Proto-Danksharding“ (EIP-4844) führt sogenannte Daten-„Blobs“ (Binary Large Objects) ein. 

Diese Datenblobs können an Blöcke angehängt werden, um die dauerhaft gespeicherten Daten auf Ethereum zu reduzieren. Das Dencun-Upgrade, eines der wichtigsten Upgrades, ging am 13. März live. Es ist darauf ausgelegt, die Kosten für Layer-2-Transaktionen zu senken und die Datenverfügbarkeit auf Ethereum zu erhöhen. Besonders hervorzuheben ist die Einführung von „Proto-Danksharding“ als ersten Schritt zur Skalierung durch Danksharding.

Proto-Danksharding (EIP-4844) hat Daten-„Blobs“ eingeführt – die Abkürzung steht für „Binary Large Objects“. Diese Datenblobs können an Blöcke angehängt werden, um die dauerhaft gespeicherten Daten auf Ethereum zu minimieren.

Layer-2-Scaling-Lösungen nutzen CALLDATA, um Transaktionen zu veröffentlichen, was teuer ist, da die Daten dauerhaft auf der Chain bleiben. Im Gegensatz dazu werden Blobs nach einer festen Zeitspanne automatisch gelöscht, was die Speicherkosten senkt und letztlich auch die Transaktionsgebühren für Nutzer reduziert.

Das Prague/Electra-Upgrade

Nach dem Dencun-Upgrade können sich die Entwickler auf das nächste Upgrade konzentrieren: Prague/Electra (Pralectra). Es gibt aktuell noch Diskussionen unter den Kernentwicklern über die genauen Inhalte von Pralectra.
Zum einen könnte das Upgrade aus mehreren kleineren EIPs bestehen, die die Fähigkeiten des Netzwerks erweitern. Ein Beispiel ist EIP-6110, das die Verarbeitung von Validator-Einzahlungen verbessern und so die Sicherheit und Stabilität erhöhen soll.

Zum anderen könnte Pralectra ein großes Protokoll-Upgrade werden, bei dem Verkle Trees in die Ausführungsschicht der Blockchain integriert werden. Wie bereits erwähnt, sind Verkle Trees ein wichtiger Meilenstein auf der Ethereum Roadmap, um die Skalierbarkeit zu steigern. Es könnte also mehrere kleinere EIPs geben, die neue Funktionen bringen. Ein zentrales Beispiel ist EIP-6110, das die Sicherheit und Stabilität von Ethereum verbessert, indem es die Verarbeitung der Validator-Einzahlungen ändert.

Alternativ könnte Pralectra ein großes Protokoll-Upgrade werden, das Verkle Trees in die Ausführungsschicht der Blockchain bringt. Wie oben beschrieben, sind Verkle Trees ein entscheidender Schritt für die Skalierbarkeit im Rahmen der Ethereum Roadmap.

Welche konkreten Punkte Prague/Electra enthalten wird, ist noch offen. Fest steht: Dieses Upgrade wird die Performance, Sicherheit und Nutzerfreundlichkeit des Netzwerks weiter verbessern.

Fazit

Es ist schwer vorherzusagen, wann die einzelnen Upgrades der Ethereum Roadmap abgeschlossen sein werden, da viele Entwicklungen parallel laufen und unterschiedlich schnell vorankommen. Manche Upgrades wie Quantum Resistance haben eine geringere Priorität und könnten erst in 5–10 Jahren umgesetzt werden. Die Dringlichkeit einzelner Upgrades kann sich zudem durch externe Faktoren wie Fortschritte bei Quantencomputern verändern. Ein Vergleich mit der biologischen Evolution hilft, die Entwicklung von Ethereum zu verstehen: Ein Netzwerk, das sich neuen Herausforderungen anpasst und seine Fitness erhält, hat bessere Erfolgschancen als eines, das sich Veränderungen verschließt. Je leistungsfähiger, skalierbarer und sicherer das Netzwerk wird, desto weniger Änderungen am Protokoll sind künftig nötig.

FAQ

1. Was ist die Ethereum Roadmap und warum ist sie wichtig?

Die Ethereum Roadmap beschreibt die Entwicklungsziele und den Fahrplan für das Ethereum-Blockchain-Netzwerk. Sie dient Entwicklern, Investoren und Nutzern als Leitfaden und gibt Einblick in kommende Funktionen, Upgrades und Verbesserungen. 

2. Welche wichtigen Meilensteine gibt es auf der Ethereum Roadmap?

Wichtige Meilensteine sind der Übergang zu Ethereum 2.0, also vom Proof-of-Work zum Proof-of-Stake, was Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit verbessert. Außerdem bringen Upgrades wie Ethereum Improvement Proposals (EIPs) neue Funktionen und Verbesserungen ins Netzwerk.

3. Wie will Ethereum die Skalierbarkeit verbessern?

Ethereum begegnet den Skalierungsproblemen mit verschiedenen Ansätzen, darunter Ethereum 2.0 mit Shard Chains zur parallelen Transaktionsverarbeitung. Layer-2-Lösungen wie Rollups und Sidechains werden entwickelt, um Transaktionen aus dem Mainnet auszulagern, die Kapazität zu erhöhen und Staus zu verringern.

4. Was ist Ethereum 2.0 und wie unterscheidet es sich von Ethereum 1.0?

Ethereum 2.0 (auch Eth2 oder Serenity) ist ein großes Upgrade, das Skalierbarkeit, Sicherheit und Nachhaltigkeit verbessert. Es führt Proof-of-Stake und Shard Chains für parallele Transaktionsverarbeitung ein und löst damit die Schwächen von Ethereum 1.0 wie hohe Gasgebühren und Netzwerkauslastung.

5. Welche Rolle spielen Ethereum Improvement Proposals (EIPs) in der Roadmap?

Ethereum Improvement Proposals (EIPs) sind Dokumente, die neue Funktionen, Standards oder Änderungen am Ethereum-Protokoll vorschlagen. Sie sind zentral für die Roadmap, da sie Feedback und Konsens aus der Community ermöglichen. EIPs behandeln technische Verbesserungen, Netzwerk-Upgrades und Governance-Themen.

6. Welche neuen Funktionen oder Entwicklungen stehen auf der Ethereum Roadmap an?

  Zu den kommenden Neuerungen gehören die weiteren Phasen von Ethereum 2.0 wie die Einführung von Shard Chains und die Integration von Ethereum 1.0 in den neuen Konsensmechanismus. Außerdem werden Verbesserungen bei Layer-2-Scaling, Smart-Contract-Funktionalität und Entwickler-Tools erwartet, die das Ethereum-Ökosystem weiter stärken.