Vitalik Buterin erläutert Ethereum-Entwicklungsplan für schnellere Slots, Finalität und quantensichere Upgrades...

In einer neuen technischen Vision für die Ethereum-Basisschicht hat Vitalik Buterin den Ethereum-Strawmap verwendet, um zu erklären, wie das Protokoll bis 2029 sowohl schneller als auch sicherer werden könnte.

Vitalik Buterins Vision für schnellere Ethereum-Finalität

Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat die umfassenden Änderungen am Kern-Konsensdesign des Netzwerks erläutert, nachdem die Ethereum Foundation ihr langfristiges „Strawmap“ veröffentlicht hat. Dieses Forschungsdokument skizziert, wie das Protokoll Layer-1-Updates beschleunigen und gleichzeitig die Finalitätsgarantien verstärken könnte.

Derzeit bleibt die durchschnittliche Finalität bei Ethereum relativ langsam bei etwa 16 Minuten. Buterin erklärte jedoch, dass eines der zentralen Ziele des Roadmaps, genannt „schnelles L1“, darin besteht, sowohl die Slot-Dauer als auch die Zeit bis zur Finalität schrittweise zu reduzieren, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Nach dem vorgeschlagenen Verlauf könnten die Ethereum-Slot-Zeiten allmählich von den aktuellen 12 Sekunden auf nur noch 2 Sekunden sinken. Zudem könnte die Finalität durch die Einführung eines einstufigen BFT-ähnlichen Algorithmus namens Minimmit dramatisch auf einen Bereich zwischen 6 und 16 Sekunden verkürzt werden.

Wie schnellere Slots in der Praxis funktionieren könnten

Buterin betonte, dass jede Reduktion der Slot-Länge schrittweise und sorgfältig getestet werden müsse. Er schlug jedoch eine potenzielle Entwicklung vor, die die Zeiten nach einer „sqrt(2) bei jedem Schritt“-Formel reduziert, um sicherzustellen, dass jeder Schritt auf der Mainnet sicher ist, bevor weitere Anpassungen erfolgen.

Um schnellere Slots praktikabel zu machen, sind mehrere Voraussetzungen auf Netzwerk- und Konsens-Ebene erforderlich. Ein Grundpfeiler ist erasure-coded networking, das durch Erasure Coding die Blockübertragungseffizienz im Peer-to-Peer-Netzwerk verbessert, auch wenn die Blockgrößen und der Durchsatz steigen.

Eine weitere wichtige architektonische Anpassung betrifft die Reduzierung des Overheads bei Signaturaggregation. Zudem sieht der Roadmap vor, die Anzahl der Attester pro Slot zu verringern, damit Validatoren schnell Konsens erzielen können, ohne das Netzwerk mit Signaturen und Verifizierungsarbeiten zu überlasten.

Der Ethereum-Strawmap und seine langfristigen Nordsterne

Der Ethereum-Strawmap wurde vom Ethereum-Forschungsleiter Justin Drake als Koordinations- und Forschungsinstrument eingeführt, nicht als verbindliche Spezifikation. Dennoch bietet er eine strukturierte Sicht darauf, wie sich das Protokoll durch sieben geplante Forks bis 2029 entwickeln könnte.

Drakes Dokument identifiziert fünf langfristige „Nordsterne“ für die Roadmap. Dazu gehören eine schnelle Basisschicht, Gigagas-L1-Durchsatz, „Teragas“-Skalierung für Layer-2-Lösungen, robuste Post-Quantum-Sicherheit und native Datenschutzfunktionen auf Protokollebene.

Der Fahrplan gruppiert Änderungen in den Bereichen Konsens, Daten und Ausführung. Zudem bündelt jeder geplante Fork spezifische Verbesserungen, von Netzwerkoptimierungen bis hin zu kryptografischen Upgrades, um Ethereum schrittweise in eine höher durchsatzfähige und sicherere Abwicklungsschicht zu verwandeln.

Vom Minimmit-Finality bis zu quantenresistenten Signaturen

Im Zentrum der vorgeschlagenen Finalitätsreform steht der Minimmit-Finalitätsalgorithmus, ein einstufiger BFT-ähnlicher Ansatz, der darauf abzielt, die Zeit bis zur Unumkehrbarkeit von Blöcken drastisch zu verkürzen. Der Fahrplan sieht jedoch vor, Minimmit erst nach umfangreichen Tests und schrittweisen Rollouts einzusetzen.

Buterin hob auch zukünftige, tiefgreifende Änderungen hervor, insbesondere im Bereich Kryptografie. Mit der Zeit könnten die aktuellen Signatursysteme durch quantenresistente, hash-basierte Signaturen ersetzt werden, als Teil einer allmählichen „Theseus-Schiff“-Transformation des Konsenssystems.

Diese Upgrades sollen das Netzwerk auf eine Welt vorbereiten, in der große Quantencomputer bestehende kryptografische Primitiven bedrohen könnten. Zudem sollen sie mit Datenschutzverbesserungen und formaler End-to-End-Verifikation integriert werden, um Ethereums Rolle als sichere Abwicklungsschicht zu stärken.

Auswirkungen für Nutzer und Entwickler

Obwohl der Strawmap kein offizieller, verbindlicher Fahrplan ist, sendet er ein klares Signal in Richtung Ethereum. Der Fokus auf schnellere Slots, kürzere Finalitätszeiten und verbesserte Kryptografie deutet auf eine Zukunft hin, in der das Nutzererlebnis auf der Basisschicht deutlich reaktionsschneller wird.

Für Entwickler, die auf Ethereum aufbauen, skizziert der Roadmap für schnelles L1 und die damit verbundenen Forks bis 2029, wie Kapazität und Sicherheit sich entwickeln könnten. Zudem deuten die Betonung formaler Verifikation und native Datenschutzfunktionen darauf hin, dass Smart Contracts und Anwendungen im Laufe der Zeit stärkere Garantien auf Protokollebene erhalten könnten.

Zusammenfassend zeigt der Strawmap, wie Ethereum von 12-Sekunden-Slots und 16-Minuten-Finalität zu nahezu sofortigen Bestätigungsfenstern übergehen könnte, während es den Durchsatz skaliert und gegen Quantenbedrohungen absichert.