Überblick über Ethereum-Forks

Forks, also Änderungen am Code einer Blockchain, sind in vielen Blockchain-Projekten ein häufiges Ereignis.

Streitigkeiten innerhalb der Krypto-Community zu bestimmten Themen oder der Wunsch nach Verbesserungen des Blockchain-Programmcodes sind die beiden Hauptgründe für Forks.

Forks reichen von kleinen Korrekturen am Quellcode oder schrittweisen Software-Updates bis hin zu grundlegenden Änderungen am Blockchain-Protokoll. Forks können sowohl geplant als auch ungeplant stattfinden.

Hard Forks

Hard Forks gelten als die bedeutendsten Forks. Sie führen zu einer unumkehrbaren Abspaltung der Blockchain, bei der das neue Protokoll vollständig inkompatibel mit dem alten wird.

Hard Forks sind tiefgreifende Änderungen an Blockchain-Algorithmen, durch die das Netzwerk auf eine neue Version der Blockchain wechselt oder sich in zwei Netzwerke aufspaltet. Hard Forks werden häufig genutzt, um neue Kryptowährungen zu erschaffen und neue Krypto-Projekte zu starten.

Ethereum und seine Hard Forks

Ethereum hat die zweitgrößte Marktkapitalisierung und ist eine beliebte Blockchain für alle, die eigene Token ausgeben, eine dezentrale Plattform schaffen oder NFTs kaufen und verkaufen möchten. Heute erreicht das tägliche Transaktionsvolumen im Ethereum-Netzwerk 3 Milliarden US-Dollar, und rund 60 Milliarden US-Dollar zusätzlich befinden sich durch Drittanbieter-Produkte auf der Blockchain. 

Ethereum ist eine Blockchain mit einer sehr aktiven Krypto-Community, die kontinuierlich systematische Änderungen zur Verbesserung des Netzwerks umsetzt.

Jeder neue Hard Fork von Ethereum soll bestimmte Nutzerprobleme lösen.

Die bekanntesten Hard Forks von Ethereum

Seit dem Start am 30. Juli 2015 wurde Ethereum mehrfach aktualisiert. Die bekanntesten Hard Forks sind:

• Frontier (30. Juli 2015);
• Frontier Thawing (7. September 2015);
• Homestead (14. März 2016);
• Ethereum Classic (20. Juli 2016);
• Tangerine Whistle (18. Oktober 2016);
• Spurious Dragon (22. November 2016);
• Byzantium (16. Oktober 2017);
• Constantinople (29. Februar 2019);
• Istanbul (8. Dezember 2019);
• Muir Glacier (2. Januar 2020);
• Beacon Chain (1. Dezember 2020);
• Berlin (15. April 2021);
• London (5. September 2021);
• Merge (Bellatrix und Paris) (15. September 2022).

Frontier

Frontier ist streng genommen kein Hard Fork, aber es ist eng mit dem Start der Haupt-Blockchain von Ethereum verbunden. Das Hauptziel war es, Entwicklern die Möglichkeit zu geben, dApps und neue Kryptowährungen zu erstellen. Ethereum war von Anfang an als groß angelegtes Ökosystem gedacht – und ist es heute auch.

Frontier Thawing (Ice Age)

Dies ist ein ungeplanter Hard Fork, der eingeführt wurde, um die Sicherheit und Geschwindigkeit von Blockchain-Updates zu erhöhen.

Homestead

Das Hauptziel dieses Forks war es, eine Zentralisierung zu vermeiden. Transaktionen mit der Netzwerk-Kryptowährung (ETH) wurden für Nutzer verfügbar, und sie konnten nun auch Smart Contracts nutzen.

Damit wurde Ethereum zu einem vollwertigen DeFi-Projekt. Die eigene Coin wurde populär, viele Krypto-Nutzer investierten in Ethereum, und der ETH-Handel nahm in der Community Fahrt auf.

Ethereum Classic

Ethereum Classic war eine der ersten großen Bewährungsproben für das Ethereum-Projekt. Dieser Hard Fork wurde nach dem gescheiterten DAO durchgeführt.

DAO (dezentralisierte autonome Organisation) war ein Ereignis, bei dem das Team durch Token-Verkäufe 150 Millionen US-Dollar einsammelte, aber ein unbekannter Hacker stahl 50 Millionen US-Dollar in ETH.

Das Ganze zwang die Entwickler dazu, einen Hard Fork umzusetzen, um das gestohlene Geld zurückzuholen. In der Folge spaltete sich die Blockchain in zwei Ketten: Ethereum Classic und das Mainnet.

Die gestohlenen Coins wurden gemäß dem Smart-Contract-Code für 28 Tage auf einem Zwischenkonto gesperrt. In dieser Zeit wurde ein Hard Fork durchgeführt, um die betrügerischen Transaktionen rückgängig zu machen. Nutzer, deren ETH (Ethereum) gestohlen wurde, erhielten diese im Hauptnetzwerk zurück. Gleichzeitig arbeiteten jene Nutzer, die den Hard Fork nicht unterstützten, weiterhin mit der alten Blockchain, in der ETH gestohlen wurde. Dieses Netzwerk und die Coin wurden in ETC (Ethereum Classic) umbenannt.

Tangerine Whistle

Während DAO und die Aufspaltung des Mainnets noch diskutiert wurden, wurde das Netzwerk von einer weiteren DDoS-Attacke getroffen. Die Blockchain wurde mit leeren Transaktionen überschwemmt, was dazu führte, dass echte Transaktionen Probleme bei der Aufnahme in Blöcke hatten. 

Dies führte zum ungeplanten Fork Tangerine Whistle. Ziel war es, die Ausführung bestimmter Codes zu verteuern, um Angriffe für Kriminelle extrem teuer zu machen.

Spurious Dragon

Neben dem Fluten mit leeren Transaktionen versuchten Angreifer, das Netzwerk mit leeren Accounts lahmzulegen. Sie erstellten leere Accounts und überwiesen Null-Beträge. Die Accounts enthielten zwar keine Daten, aber die Transaktionen wurden auf der Blockchain gespeichert, was deren Größe erhöhte und normale Transaktionen verzögerte.

Diese Angriffe wurden von 8 Millionen leeren Adressen durchgeführt und verlängerten die Blockerstellung um 1–2 Sekunden.

Als Reaktion wurde ein weiterer Hard Fork implementiert, um die Folgen der Angriffe zu beseitigen, die Kosten für bestimmte Transaktionscodes zu ändern und das Netzwerk von leeren Guthaben zu bereinigen.

Metropolis-Update: Byzantium und Constantinople

Ein großes Metropolis-Update wurde in zwei Teile aufgeteilt: Byzantium und Constantinople.

Byzantium

Das Metropolis-Update begann mit dem Byzantium-Hard-Fork. Dieser Fork stand seit 2015 auf der Ethereum-Roadmap. Die wichtigsten Änderungen waren:

• höhere Geschwindigkeit bei der Bestätigung von Transaktionen;
• Reduzierung der Belohnung für Miner von 5 auf 3 ETH;
• Verschiebung der Difficulty Bomb um anderthalb Jahre.

Die Difficulty Bomb ist ein Software-Code, der die Komplexität des ETH-Minings im PoW-Konsens schrittweise erhöht und damit die Kosten für die Blockerstellung steigen lässt.

• Verbesserung der Transaktions-Privatsphäre.

Constantinople

Dies ist die zweite Phase des Metropolis-Updates. Die Miner-Belohnung wurde weiter reduziert (von 3 auf 2 ETH), während die Mining-Geschwindigkeit auf etwa 14 Sekunden stieg. Zudem legte dieser Fork den Grundstein dafür, dass die Ethereum-Blockchain auf einen Hybrid aus PoW und PoS umgestellt werden konnte.

Als Ergebnis des Constantinople-Forks wurde Ethereum schneller, effizienter und benutzerfreundlicher. Smart Contracts ließen sich leichter entwickeln und bestimmte Abläufe im Ethereum-Code wurden vereinfacht.

Istanbul

Dieses Update zielte darauf ab, folgende Probleme zu lösen:

• höhere Widerstandsfähigkeit gegen DDoS-Angriffe;
• Änderungen bei der Berechnung von Gas-Gebühren (Transaktionsgebühren);
• Steigerung der Skalierbarkeit der Blockchain;
• Sicherstellung der Kompatibilität des Netzwerks mit Coins, die auf PoW laufen.

Muir Glacier

Der Istanbul-Fork war nicht vollständig erfolgreich, da zum Zeitpunkt des Updates weniger als die Hälfte der Nodes die erforderliche Software installiert hatte. Die Mining-Zeit der Blockchain begann zu steigen, und am 2. Januar 2020 wurde der Muir Glacier-Fork durchgeführt, dessen Hauptzweck es war, die Difficulty Bomb erneut zu verschieben.

Beacon Chain: Der Beginn von Ethereum 2.0

Dieser Fork zählt zu den am meisten erwarteten Entwicklungen. Die Krypto-Community wartete mehrere Jahre auf den Start von ETH 2.0. Viele Investoren wollten die Beacon Chain so schnell wie möglich nutzen.

Die Beacon Chain ist ein leeres Netzwerk ohne Token, Transaktionen oder dApps. Sie wurde ausschließlich als Proof-of-Stake-Konsens-Blockchain geschaffen.

Da die Beacon Chain eine leere Blockchain ist, konnte sie mit dem Ethereum-Netzwerk zusammengeführt werden, um den PoW-Konsens durch PoS zu ersetzen – was inzwischen geschehen ist.

Die erste Blockchain wurde am 1. Dezember 2020 von Entwicklern erstellt. Unterstützt wurde sie nicht von Minern, sondern von Validatoren. Validatoren sind Nutzer, die jeweils 32 ETH investiert und insgesamt 524.288 ETH gesammelt haben.

Berlin

Dieser Hard Fork ist im Wesentlichen die zweite Phase von Istanbul und bereitete das Netzwerk auf den London-Fork vor.
Berlin brachte mehrere Verbesserungen mit sich:

• Senkung der Gebühren;
• verschiedene Arten von Transaktionen;
• schnellere Verarbeitung von Transaktionen;
• neue Arten von Handels-Transaktionen.

London

Ein weiteres System-Update auf dem Weg zur letzten Phase von Ethereum 2.0. London war recht umstritten. Einige Nutzer begrüßten die niedrigeren Gebühren, andere waren mit EIP-1559, also der Reduzierung der Bestätigungsgebühren, nicht zufrieden. 

EIP (Ethereum Improvement Proposal) ist ein Vorschlag zur Verbesserung von Ethereum. Solche Vorschläge umfassen auch Hard Forks.

Merge

Am 15. September 2022 wurde das lang erwartete Merge im Ethereum-Netzwerk abgeschlossen. 
Die zweitgrößte Kryptowährung nach Marktkapitalisierung wechselte vom Proof-of-Work- zum Proof-of-Stake-Konsensmechanismus. 

Das Merge erfolgte in zwei Phasen: Bellatrix und Paris. Offiziell begann das Merge mit dem Bellatrix-Fork am 6. September 2022. Bellatrix war ein Update auf Konsensebene der Blockchain. Paris betraf die Ausführungsebene. Mit diesem Update wechselte das Ethereum-Netzwerk von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake.

Am Tag nach dem Merge wurden zwei Hard Forks des Netzwerks gestartet: ETHW und ETHF. Ihr Hauptunterschied ist die Unterstützung des PoW-Konsensalgorithmus.

Die Ethereum-Community arbeitete sechs Jahre lang auf das Merge hin. Viele betrachten diesen Hard Fork nicht nur als Fork, sondern als wichtigen Meilenstein in der Geschichte der Kryptowährung.

Das Merge soll beweisen, dass ein dezentrales und öffentlich zugängliches Netzwerk auf möglichst energieeffiziente Weise funktionieren kann.