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Der ein oder andere mag Ethereum vielleicht schonmal gehört haben. Dabei handelt es sich um ein dezentrales Kontenbuch, dass auf der Grundlage der Blockchain-Technologie als Bank und Zahlungsystem fungiert. Dezentral bedeutet in diesem Fall, dass die Daten des Systems nicht auf einem einzigen Computer verwaltet werden, sondern auf massenhaft verschiedenen Rechnern verteilt sind, der sogenannte Netzwerkeffekt spielt hier eine tragende Rolle. Du kannst Dir eine Blockchain, vereinfacht gesagt, wie eine Art Protokoll oder im erweiterten Sinne eine Bank vorstellen, dessen Einträge bei aktiver Blockchain, nicht mehr verändert oder gelöscht werden können. Über diese Protokolle laufen weltweit alle Zahlungen mit einer neuen Methode als Geld Namens “Ether” und “Bitcoin”.

Ethereum ist in der Tat eine absolut fantastische Brutstätte für neue Projekte und bietet die Basis für viele weitere Coins, da das System auch “Anfängern” ermöglicht, eine eigene Kryptowährung bzw. die Möglichkeit bietet, intelligente Blockchain-Designs zu basteln. Für eine Bundestagswahl 2021 die komplett Online stattfindet, dürfte es wohl jedoch zu früh sein. Genau, aber die Möglichkeit den deutschen Staat absolut transparent und vollkommen manipulationssicher auf der Ethereum-Blockchain abzubilden, ist doch fantastisch und das ist nur ein Beispiel dafür, was Ethereum und die Technologie alles auf den Tisch bringt.

Um eine Einigung über Blockchain-Daten zu erzielen, wird ein Konsensalgorithmus verwendet, der in Gegenwart böswilliger Akteure fehlertolerant ist. Ein solcher Konsens wird byzantinische Fehlertoleranz genannt, benannt nach dem Problem der byzantinischen Generäle.

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Ein byzantinischer General der seine Truppen nach vorne versammelt. Der Zweck dabei ist nicht nur, die Soldaten mutig und aufgeregt zu machen, sondern ihnen auch zu versichern, dass sich alle anderen mutig und aufgeregt fühlen und auch vorwärts laufen werden, sodass ein einzelner Soldat nicht nur Selbstmord begeht, indem er allein nach vorne läuft. Das ging ja alles nur über Sympathie, die konnten sich dann auch mal hinstellen und sagen: Leute, ihr geht alle drauf und die Leute haben dann geschrien: Hurra! So ist das!

Wie sieht der weitere Progress (RoadMap) von Ethereum aus???

Mit #ETH2 sollte es für Ethereum möglich sein, bis auf das Tausendfache seiner derzeitigen Transaktions-Kapazität zu skalieren und dabei sowohl sicher, kostengünstig als auch maximal dezentralisiert zu bleiben.

  • Phase 0 — Proof-of-stake (Genesis Edition – BeaconChain 1. Dezember 2020)
  • Phase 0.5 — Light client
  • Phase 1 — Data sharding
  • Phase 1.5 — Merger (ETH1 and ETH2 Blockchain)
  • Phase 2 — Enshrined VM

Geschichte von Ethereum

Ethereum
  • 2013 wurde die Idee von Ethereum und der Währung Ether erstmals von dem 19-jährigen Programmierer Mr. V. Buterin auf einem Whitepaper veröffentlich, damals gab es noch keine Regelungen bzw. Gesetze die solch ein Projekt zwingend führen muss, daher lief alles auf Vertrauensbasis und der Wert zwischen Peer-2-Peer.
  • 2014 wurde das Konzept öffentlich auf der Bitcoin Konferenz in Miami vorgestellt.
  • 2015 ging das Ethereum-Netzwerk online.
  • 2016 gab es einige Aufruhr rund um Ethereum. Durch einen Fehler in einem der “Smart Contracts” wurden mehr als 3,5 Millionen Ether unbrauchbar gemacht – das spaltete die Community, was dazu führte, dass sich das Netzwerk in Ethereum (ETH) und Ethereum Classic (ETC) spaltete.
  • 2017 startete der massive Bullrun, von dem wohl so ziemlich jeder Mensch auf diesem Welt gehört hat.
  • 2018 platzte die “Initial-Coin-Offering” Bubble und viele Investoren, verloren ihr Geld unter anderen in Scam-Projekten.
  • 2019 hat es DeFi zurück in den Mainstream geschafft und 2020 einen erheblichen Zuwachs an Markkapitalisierung gewonnen, dieser beläuft sich auf aktuell $15Mrd. US-Dollar (Q4 2020).
  • 2020 ETH P0 Start – BeaconChain Genesis Edition live geschaltet
  • 2021 ETH P1 Start – Sharding, vollwertiges Proof-of-Stake

Spezifische Besonderheiten

Im Gegensatz zu Bitcoin verbirgt sich hinter Ethereum nicht nur die Kryptowährung Ether, sondern auch eine Plattform für sogenannte:

  • Intelligente Verträge
  • dezentralisierte Applikationen
  • Dezentrale Autonome Organisationen

Smart Contracts – einfache/intelligente Verträge

Unter “Smart Contracts” kannst Du Dir intelligente Verträge vorstellen, die automatisch ausgeführt werden, sobald eine oder mehrere Bedingungen zutreffen, die auf der klassischen “Wenn-Dann”-Regel funktionieren. Die intelligenten Verträge wären in enorm vielen Branchen, insbesondere in der Finanz- und Versicherungsbranche aber auch in der Strombranche sinnvoll einsetzbar, wo sonst viele Mittelsmänner wie z. B. Vertreter, Mitarbeiter agieren müssten.

  • Self-executing (Selbstausführend): “Smart Contracts” sind im Endeffekt selbstausführende Verträge mit den Vertragsbedingungen zwischen Käufer und Verkäufer, die direkt in Codezeilen festgelegt sind, z.B. der “Rückkauf” eigener Aktien durch eine Gesellschaft, um eine Dividende an Aktionäre zu zahlen.
  • Interoperable (Interoperabilität): Wenn zwei Systeme miteinander vereinbar sind, nennt man sie auch interoperabel.

DApps – dezentralisierte Applikationen

DApps sind dezentrale Apps, die gewissermaßen autonom (eigenständig) agieren. Sie gehören niemandem und können daher auch von niemandem gesteuert werden. Lediglich der Nutzer, der diese App installiert und auf seine persönlichen Einstellungen konfiguriert hat, kann mit dem Private Key seine Ressourcen verwalten.

DAO – Dezentrale autonome Organisation

DAO, diese Abkürzung steht für “Dezentrale Autonome Organisation”. Eine DAO ist ein digitales Unternehmen ohne Manager und mit nicht veränderbaren Unternehmensvereinbarungen, die in einem Code festgelegt sind. Administratoren und Teilhaber der übergeordneten Organisation können über Abstimmungsverfahren Entscheidungen darüber treffen, in welche Richtung sich das Unternehmen zukünftig entwickeln soll. Niemand kann nach Veröffentlichung einer DAO noch Einfluss auf sie nehmen. Im Grunde ist eine DAO die Mutter der dApps. Um es mal anhand einer zentralen Organisation beispielhaft darzustellen: Weisen wir “Microsoft” die DAO Rolle zu, dann wäre “Windows 10” die DApp.

#0 Ein Unternehmen Basierend Auf Einem Code Ohne Einen Einzigen Manager – Was Ist Dezentrale Autonome Organisation (DAO)??? ⧫ M8 Research (m8loss.xyz)

DeFi

Decentralized Finance, kurz DeFi (deutsch: dezentralisierte Finanzen),  steht für die Verbindung von klassischen Finanzanwendungen- und Produkten, wie sie aus dem Bankwesen bekannt sind, mit der Blockchain-Technologie. Bei DeFi geht es darum, traditionelle Methoden auf die virtuelle Welt von Kryptowährungen und Blockchain zu übertragen.

#1 Be Your Own Bank – Was Ist Dezentrale Finanzen (DeFi)??? ⧫ M8 Research (m8loss.xyz)

Anzahl der Coins, Einheiten und Mining

Eine maximale Obergrenze für Ether gibt es bisher nicht. Man einigte sich anfangs mal darauf, dass maximal 25% der zu Beginn existierenden 72 Millionen Ether pro Jahr generiert werden können, also 18 Millionen Ether pro Jahr. Derzeit werden ca. 10,9 Millionen pro Jahr geschürft. Es kann also durchaus zu einer Inflation kommen, wobei bis dahin noch einiges an Luft nach oben ist. Gerade im Umlauf sind ungefähr 113,749,599 Millionen Ether. Stand: 2020

Ethereum

Ähnlich wie bei Bitcoin kann auch Ether “geschürft”, also durch Mining, generiert werden. Wenn ein Block einer Blockchain seine maximale Größe erreicht hat, wird dieser von einem “Miner” validiert und mit dem letzten Block connectet. Als “Zuwendung” für diese Arbeit erhält der Miner Ether. Bei Ethereum wird nicht nur das Validieren und Connecten von Blocks durch Ether belohnt, sondern auch die Bereitstellung von Rechenkraft für die Ausführung von Smart Contracts, DApps und DAOs.

Eine weitere Möglich ist, für Investoren die 32 ETH in Ihrer Wallet halten und sich an dem “Staking Pool” beteiligen wollen, eine kleine Rendite zu erwirtschaften und am validieren aktiv teilzunehmen. Es wird jedoch nach und nach immer weniger, je mehr 32 ETH Wallets sich diesem Prozess anschließen. Und irgendwann gibt es dann nur noch eine sehr geringe Rendite bei Ethereum. Ein weiteres Event welches von den Entwicklern geplant wurde, nennt sich “Ice-Age” (Eiszeit). Sobald die Eiszeit eintritt werden Miner überflüssig. Es ist davon auszugehen, dass die Eiszeit ab Mitte bis Ende 2022??? eintreten wird.

Staking-Pool: Staking nicht bei jeder Coin möglich. So basiert beispielsweise Bitcoin auf dem “Proof-of-Work Algorithmus” und unterstützt kein Staking. Mit dem Start von “Ethereum 2.0“, wird ein neues Algorithmus “Proo-of-Stake” in den Softwarecode eingespielt und soll nun die zweitgrößte Coin am Markt mit Staking unterstützen. Grundsätzlich darf ein Investor, der 1 % Coins besitzt auch 1 % der anfallenden Transaktionen bestätigen. Dadurch lässt sich ein passives Einkommen bei möglichst geringem Risiko erzielen.

Günstige Transaktionen

Ethereum-Überweisungen sind im Vergleich zu Bitcoin-Überweisungen zurzeit noch deutlich günstiger. Eine Durchschnittstransaktion im Ethereum-Netzwerk kostet derzeit ca. 0,002 ETH (0,90€) im schnellen Modus und im langsamen Modus dürften es ca. ca. 0,0005 ETH (0,25€) sein.

Vorteile von Ethereum

  • Durch Smart Contracts braucht es keine Mittelsmänner mehr, d. h. Verträge untereinander abzuschließen.
  • Da diese intelligenten Verträge auf der Blockchain gespeichert werden, können sie nicht verloren gehen und sie sind sicher aufbewahrt.
  • Der große Vorteil von DApps und DAOs liegt darin Smart Contracts anbieten zu können.

Nachteile von Ethereum

  • Der Computer kann nur 01 und Menschen machen nun mal Fehler, was Angriffspotential für Hacker bietet. Es ist zwar sehr schwierig bis wahrscheinlich unmöglich, aber es besteht durchaus die Möglichkeit eines Angriffes durch Hacker.
  • Bisher wird die Vertragsfähigkeit der Partner nicht überprüft. Das ist eine Schwachstelle, die in der Zukunft hoffentlich beseitigt werden kann, Stichwort Schwarzgeld.

Aktueller Progress der Beacon.Chain

Das Cap vom Deposition-Fortschritt hat die erforderliche Schwelle mit 784.960 ETH übertroffen, es liegt deutlich über den Erwartungen von 524.288 ETH bzw. 16.384 Validatoren.

Die Ethereum Beacon Chain “Genesis Edition” ist seit 1. Dezember 2020 live, das lange Warten auf das Softwareupdate hat sich für die Community scheinbar richtig gelohnt, der Ethereum Kurs steht aktuell bei $525. Das Mainnet wird Prysm, Lighthouse, Teku und Nimbus unterstützen. Das Softwareupdate zu Phase 0, sollte die kommende Burning Edition zur P1+P2 richtig einheizen, neue ATH’s dürften zum Standard im neuen Finanzmarkt System werden. Interessant ist auch, dass Ethereum in den Google Trends erneut Aufmerksamkeit erregt, hierbei dürfte der Grund dahinter klar sein, das Konzept von Ethereum stimmt einfach.

Was ist zu beachten in einem Proof-of-Work-System, wenn die Blockchain durch eine 51% Attacke angegriffen wird???

Angriffe sind viel einfacher zurück zu fordern, wenn der Einsatz eines 51% Hacks nachgewiesen wird.

Bisher war die einzige Antwort in der Praxis “Warte ab, bis sich der Angreifer langweilt”. Dies verpasst jedoch die Möglichkeit eines viel gefährlicheren Angriffs, der als Spawn-Camping-Angriff bezeichnet wird und bei dem der Angreifer die Blockchain immer wieder mit dem ausdrücklichen Ziel angreift, sie unbrauchbar zu machen.

GPU-basierten System

Hier gibt es keine Verteidigung und ein hartnäckiger Angreifer kann eine Blockchain leicht dauerhaft unbrauchbar machen. Tatsächlich können die Kosten des Angreifers nach den ersten Tagen sehr niedrig werden, da ehrliche Validatoren ausfallen, während des Angriffs keine Möglichkeit haben, für die Validierung eines Blocks neue Belohnungen zu erhalten.

ASIC-basierten System

Hier kann die Community auf den ersten Angriff reagieren, aber die Fortsetzung des Angriffs von dort aus wird erneut trivial. Die Community würde dem ersten Angriff begegnen, indem sie hart daran arbeitet, den PoW-Algorithmus zu ändern, wodurch alle ASICs “gemauert” werden (die des Angreifers und der ehrlichen Validatoren!). Wenn der Angreifer jedoch bereit ist, diese anfänglichen Kosten zu tragen, kehrt die Situation nach diesem Zeitpunkt zum GPU-Fall zurück (da nicht genügend Zeit zum Erstellen und Verteilen von ASICs für den neuen Algorithmus vorhanden ist), und von dort aus kann der Angreifer kostengünstig fortsetzen.

PoS-Fall

Hier sieht es jedoch viel besser aus, für bestimmte Arten von 51% -Angriffen (insbesondere das Zurücksetzen abgeschlossener Blöcke) gibt es einen integrierten “Schrägstrich” -Mechanismus zum Nachweis des Einsatzkonsenses, durch den ein großer Teil des Einsatzes des Angreifers (und des Einsatzes eines anderen) automatisch erhalten kann zerstört. Bei anderen, schwer zu erkennenden Angriffen (insbesondere bei einer 51% igen Koalition, die alle anderen zensiert) kann sich die Community auf eine vom Benutzer aktivierte “Soft Fork (UASF)” koordinieren, bei der das Guthaben des Angreifers erneut weitgehend zerstört werden (in Ethereum erfolgt dies über den “Inaktivitätsleckmechanismus”. Es ist keine explizite “Hard Fork zum Löschen von ETH” erforderlich. Mit Ausnahme der Anforderung, die UASF zu koordinieren, um einen Minderheitsblock auszuwählen, wird alles andere automatisiert und folgt einfach der Ausführung der Protokollregeln.

  • Daher kostet der erste Angriff auf die Blockchain den Angreifer viele Millionen US-Dollar und die Community ist innerhalb weniger Tage wieder auf den Beinen.
  • Das zweite Mal die Blockchain anzugreifen kostet den Angreifer immer noch viele Millionen US-Dollar, da er neue ETH kaufen müsste, um seine alten ETH zu ersetzen, die verbrannt wurden.
  • Und das dritte Mal wird, genau, noch mehr Millionen US-Dollar kosten. Das Spiel ist sehr asymmetrisch und nicht zu Gunsten des Angreifers.

Höhere Sicherheit oder niedrigere Kosten

Es gibt zwei Möglichkeiten, diesen 5-20-fachen Gewinn an Sicherheit pro Kosten zu nutzen.

  • Eine besteht darin, die Blockbelohnungen gleich zu halten, aber von einer erhöhten Sicherheit zu profitieren.
  • Die andere besteht darin, Blockbelohnungen (und damit die “Verschwendung” des Konsensmechanismus) massiv zu reduzieren und das Sicherheitsniveau gleich zu halten.

Zusammenfassung

Hier ein kleines Beispiel wie das Programmieren mit Solidity aussieht:

Ganz kurz, möchte ich hier nochmal auf die modifizierte Version der Roadmap von Mr. V. Buterin für Ethereum hinweisen, diese hat er bereits während der Corona Pandemie im März fertiggestellt und dient als grober Indikator mit Fortschrittsbalken, um ein Fazit zu ziehen was bereits getan wurde. Es ist viel erreicht worden, aber es bleibt noch viel zu tun!

Auf den ersten Blick ist zu erkennen, dass Änderungen vorgenommen wurden, die das Verständnis erleichtern. Jetzt ist es viel einfacher, sich vorzustellen, dass jede Phase eine eigenständige Entwicklung hat und es ist möglich zu wissen, wie weit fortgeschritten jede von ihnen ist. Sie bietet nun einen fließenden und detaillierten Überblick was als nächstes für die Plattform in der Pipeline steht.

Roadmap
Quelle: vitalik.eth auf Twitter: “The roadmap I made back in March updated with (very rough and approximate!) progress bars showing what has been done and some of the recent tweaks to the roadmap itself. A lot has been accomplished, but still a lot remains to be done! https://t.co/4zIK4aTNTh” / Twitter

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