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Seite zuletzt aktualisiert: 22. Oktober 2025

Aktive Bereiche der Ethereum-Forschung

Eine der Hauptstärken von Ethereum ist, dass eine aktive Forschungs- und Entwicklungs-Community es ständig verbessert. Viele enthusiastische, fähige Menschen weltweit würden sich gerne den noch offenen Problemen bei Ethereum widmen, aber es ist nicht immer einfach herauszufinden, welche das sind. Diese Seite skizziert die wichtigsten aktiven Forschungsbereiche als groben Leitfaden für den neuesten Stand der Technik bei Ethereum.

Wie die Ethereum-Forschung funktioniert

Die Ethereum-Forschung ist offen und transparent und verkörpert die Prinzipien der dezentralisierten Wissenschaft (DeSci) (opens in a new tab). Die Kultur besteht darin, Forschungswerkzeuge und -ergebnisse so offen und interaktiv wie möglich zu gestalten, beispielsweise durch ausführbare Notebooks. Die Ethereum-Forschung bewegt sich schnell; neue Erkenntnisse werden offen in Foren wie ethresear.ch (opens in a new tab) veröffentlicht und diskutiert, anstatt die Community erst nach mehreren Runden von Peer-Reviews durch traditionelle Publikationen zu erreichen.

Allgemeine Forschungsressourcen

Unabhängig vom spezifischen Thema gibt es auf ethresear.ch (opens in a new tab) und im Eth R&D Discord-Kanal (opens in a new tab) eine Fülle von Informationen zur Ethereum-Forschung. Dies sind die wichtigsten Orte, an denen Ethereum-Forscher die neuesten Ideen und Entwicklungsmöglichkeiten diskutieren.

Dieser im Mai 2022 von DelphiDigital (opens in a new tab) veröffentlichte Bericht bietet einen guten Überblick über die Ethereum-Roadmap.

Finanzierungsquellen

Sie können sich an der Ethereum-Forschung beteiligen und dafür bezahlt werden! Zum Beispiel hat die Ethereum Foundation kürzlich eine Finanzierungsrunde für akademische Stipendien (Academic Grants) (opens in a new tab) durchgeführt. Informationen zu aktiven und kommenden Finanzierungsmöglichkeiten finden Sie auf der Ethereum-Zuschussseite.

Protokollforschung

Die Protokollforschung befasst sich mit der Basisebene von Ethereum – dem Regelwerk, das definiert, wie Blockchain-Knoten sich verbinden, kommunizieren, Ethereum-Daten austauschen und speichern und zu einem Konsens über den Zustand der Blockchain gelangen. Die Protokollforschung wird in zwei Hauptkategorien unterteilt: Konsens und Ausführung.

Konsens

Die Konsensforschung befasst sich mit dem Proof-of-Stake-Mechanismus von Ethereum. Einige beispielhafte Themen der Konsensforschung sind:

  • Identifizierung und Behebung von Schwachstellen;
  • Quantifizierung der kryptografischen und wirtschaftlichen Sicherheit;
  • Erhöhung der Sicherheit oder Leistung von Client-Implementierungen;
  • und Entwicklung von Light-Clients.

Neben zukunftsweisender Forschung werden auch einige grundlegende Neugestaltungen des Protokolls, wie z. B. die Single-Slot-Finalität, erforscht, um signifikante Verbesserungen für Ethereum zu ermöglichen. Darüber hinaus sind die Effizienz, Sicherheit und Überwachung der Peer-to-Peer-Vernetzung zwischen Konsens-Clients ebenfalls wichtige Forschungsthemen.

Hintergrundlektüre

Aktuelle Forschung

Ausführung

Die Ausführungsebene befasst sich mit der Ausführung von Transaktionen, dem Betrieb der Ethereum Virtual Machine (EVM) und der Generierung von Ausführungs-Payloads zur Weitergabe an die Konsensebene. Es gibt viele aktive Forschungsbereiche, darunter:

  • Ausbau der Unterstützung für Light-Clients;
  • Erforschung von Gaslimits;
  • und Einbindung neuer Datenstrukturen (z. B. Verkle Tries).

Hintergrundlektüre

Aktuelle Forschung

Client-Entwicklung

Ethereum-Clients sind Implementierungen des Ethereum-Protokolls. Die Client-Entwicklung setzt die Ergebnisse der Protokollforschung in die Realität um, indem sie diese in die Clients integriert. Die Client-Entwicklung umfasst sowohl die Aktualisierung der Client-Spezifikationen als auch die Erstellung spezifischer Implementierungen.

Ein Ethereum-Blockchain-Knoten muss zwei Softwarekomponenten ausführen:

  1. einen Konsens-Client, um die Spitze der Blockchain zu verfolgen, Blöcke zu verbreiten (Gossip) und die Konsenslogik zu handhaben
  2. einen Ausführungs-Client, um die Ethereum Virtual Machine zu unterstützen und Transaktionen sowie Smart Contracts auszuführen

Weitere Details zu Blockchain-Knoten und Clients sowie eine Liste aller aktuellen Client-Implementierungen finden Sie auf der Seite Knoten und Clients. Eine Historie aller Ethereum-Upgrades finden Sie auf der Historienseite.

Ausführungs-Clients

Konsens-Clients

Skalierung und Leistung

Die Skalierung von Ethereum ist ein großer Schwerpunkt für Ethereum-Forscher. Aktuelle Ansätze umfassen die Auslagerung von Transaktionen auf Rollups und deren größtmögliche Verbilligung durch Daten-Blobs. Einführende Informationen zur Skalierung von Ethereum finden Sie auf unserer Skalierungsseite.

Ebene 2

Es gibt mittlerweile mehrere Ebene-2-Protokolle, die Ethereum skalieren, indem sie verschiedene Techniken zur Bündelung von Transaktionen und zu deren Absicherung auf der Ethereum-Ebene 1 verwenden. Dies ist ein sehr schnell wachsendes Thema mit viel Forschungs- und Entwicklungspotenzial.

Hintergrundlektüre

Aktuelle Forschung

Kettenübergreifende Brücken

Ein besonderer Bereich von Ebene 2, der mehr Forschung und Entwicklung erfordert, sind sichere und leistungsstarke kettenübergreifende Brücken. Dies umfasst Brücken zwischen verschiedenen Ebene-2-Lösungen sowie Brücken zwischen Ebene 1 und Ebene 2. Dies ist ein besonders wichtiges Forschungsgebiet, da Brücken häufig das Ziel von Hackern sind.

Hintergrundlektüre

Aktuelle Forschung

Sharding

Das Sharding der Ethereum-Blockchain ist seit langem Teil der Entwicklungs-Roadmap. Neue Skalierungslösungen wie „Danksharding“ rücken jedoch derzeit in den Mittelpunkt.

Der Vorläufer des vollständigen Dankshardings, bekannt als Proto-Danksharding, ging mit dem Netzwerk-Upgrade Cancun-Deneb („Dencun“) live.

Mehr über das Dencun-Upgrade

Hintergrundlektüre

Aktuelle Forschung

Hardware

Das Betreiben von Blockchain-Knoten auf bescheidener Hardware ist grundlegend, um Ethereum dezentralisiert zu halten. Daher ist die aktive Forschung zur Minimierung der Hardwareanforderungen für den Betrieb von Knoten ein wichtiges Forschungsgebiet.

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Aktuelle Forschung

Sicherheit

Sicherheit ist ein weites Thema, das Spam-/Betrugsprävention, Wallet-Sicherheit, Hardware-Sicherheit, kryptografische und wirtschaftliche Sicherheit, Fehlersuche (Bug Hunting) sowie das Testen von Anwendungen und Client-Software und Schlüsselverwaltung umfassen kann. Ein Beitrag zum Wissen in diesen Bereichen wird dazu beitragen, die breite Akzeptanz zu fördern.

Kryptografie & ZKP

Zero-Knowledge-Beweise (ZKP) und Kryptografie sind entscheidend, um Datenschutz und Sicherheit in Ethereum und seine Anwendungen zu integrieren. Zero-Knowledge ist ein relativ junger, aber schnelllebiger Bereich mit vielen offenen Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten. Einige Möglichkeiten umfassen die Entwicklung effizienterer Implementierungen des Keccak-Hashing-Algorithmus (opens in a new tab), das Finden besserer polynomieller Commitments als die derzeit existierenden oder die Reduzierung der Kosten für die Generierung von ECDSA-Public-Keys und Signaturverifizierungsschaltungen.

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Aktuelle Forschung

Wallets

Ethereum-Wallets können Browser-Erweiterungen, Desktop- und mobile Apps oder Smart Contracts auf Ethereum sein. Es gibt aktive Forschung zu Social-Recovery-Wallets, die einige der Risiken verringern, die mit der Schlüsselverwaltung durch einzelne Benutzer verbunden sind. Verbunden mit der Entwicklung von Wallets ist die Erforschung alternativer Formen der Kontoabstraktion (Account Abstraction), was ein wichtiges Gebiet der aufkommenden Forschung ist.

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Aktuelle Forschung

Community, Bildung und Öffentlichkeitsarbeit

Das Onboarding neuer Benutzer bei Ethereum erfordert neue Bildungsressourcen und Ansätze für die Öffentlichkeitsarbeit. Dies kann Blogbeiträge und Artikel, Bücher, Podcasts, Memes, Lehrmaterialien, Veranstaltungen und alles andere umfassen, was Communities aufbaut, Neueinsteiger willkommen heißt und Menschen über Ethereum aufklärt.

UX/UI

Um mehr Menschen für Ethereum zu gewinnen, muss das Ökosystem die UX/UI verbessern. Dies erfordert, dass Designer und Produktexperten das Design von Wallets und Apps neu überdenken.

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Aktuelle Forschung

Wirtschaft

Die Wirtschaftsforschung bei Ethereum verfolgt im Wesentlichen zwei Ansätze: die Validierung der Sicherheit von Mechanismen, die auf wirtschaftlichen Anreizen beruhen („Mikroökonomie“), und die Analyse der Wertströme zwischen Protokollen, Anwendungen und Benutzern („Makroökonomie“). Es gibt komplexe kryptografische und wirtschaftliche Faktoren in Bezug auf den nativen Vermögenswert von Ethereum (Ether) und die darauf aufgebauten Token (zum Beispiel NFTs und ERC-20-Token).

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Aktuelle Forschung

Blockspace und Gebührenmärkte

Blockspace-Märkte regeln die Aufnahme von Endbenutzer-Transaktionen, entweder direkt auf Ethereum (Ebene 1) oder auf überbrückten Netzwerken, z. B. Rollups (Ebene 2). Auf Ethereum werden Transaktionen an den Gebührenmarkt übermittelt, der im Protokoll als EIP-1559 implementiert ist und die Chain vor Spam schützt sowie Überlastungen bepreist. Auf beiden Ebenen können Transaktionen externe Effekte erzeugen, die als Maximal extrahierbarer Wert (MEV) bekannt sind und neue Marktstrukturen hervorrufen, um diese externen Effekte zu erfassen oder zu verwalten.

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Aktuelle Forschung

Proof-of-Stake-Anreize

Validatoren verwenden den nativen Vermögenswert von Ethereum (Ether) als Sicherheit gegen unehrliches Verhalten. Die Kryptowirtschaft dahinter bestimmt die Sicherheit des Netzwerks. Ausgeklügelte Validatoren könnten in der Lage sein, die Nuancen der Anreizebene auszunutzen, um gezielte Angriffe zu starten.

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Aktuelle Forschung

Liquid Staking und Derivate

Liquid Staking ermöglicht es Benutzern mit weniger als 32 ETH, Staking-Renditen zu erhalten, indem sie Ether gegen einen Token tauschen, der gestakten Ether repräsentiert und in DeFi verwendet werden kann. Die Anreize und Marktdynamiken im Zusammenhang mit Liquid Staking werden jedoch noch erforscht, ebenso wie dessen Auswirkungen auf die Sicherheit von Ethereum (z. B. Zentralisierungsrisiken).

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Aktuelle Forschung

Testen

Formale Verifizierung

Formale Verifizierung bedeutet, Code zu schreiben, um zu überprüfen, ob die Konsensspezifikationen von Ethereum korrekt und fehlerfrei sind. Es gibt eine ausführbare Version der Spezifikation, die in Python geschrieben ist und Wartung sowie Weiterentwicklung erfordert. Weitere Forschung kann dazu beitragen, die Python-Implementierung der Spezifikation zu verbessern und Werkzeuge hinzuzufügen, die die Korrektheit robuster verifizieren und Probleme identifizieren können.

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Aktuelle Forschung

Datenwissenschaft und Analytik

Es besteht Bedarf an mehr Datenanalyse-Tools und Dashboards, die detaillierte Informationen über die Aktivitäten auf Ethereum und den Zustand des Netzwerks liefern.

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Aktuelle Forschung

Apps und Tools

Die Anwendungsebene unterstützt ein vielfältiges Ökosystem von Programmen, die Transaktionen auf der Basisebene von Ethereum abwickeln. Entwicklungsteams finden ständig neue Wege, Ethereum zu nutzen, um zusammensetzbare, erlaubnisfreie und zensurresistente Versionen wichtiger Web2-Apps zu erstellen oder völlig neue Web3-native Konzepte zu entwickeln. Gleichzeitig werden neue Tools entwickelt, die das Erstellen von Dapps auf Ethereum weniger komplex machen.

DeFi

Dezentralisierte Finanzen (DeFi) sind eine der Hauptklassen von Anwendungen, die auf Ethereum aufbauen. DeFi zielt darauf ab, zusammensetzbare „Geld-Legos“ zu schaffen, die es Benutzern ermöglichen, Krypto-Assets mithilfe von Smart Contracts zu speichern, zu übertragen, zu verleihen, zu leihen und zu investieren. DeFi ist ein schnelllebiger Bereich, der sich ständig aktualisiert. Die Erforschung sicherer, effizienter und zugänglicher Protokolle ist kontinuierlich erforderlich.

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Aktuelle Forschung

DAOs

Ein wirkungsvoller Anwendungsfall für Ethereum ist die Möglichkeit, sich durch den Einsatz von DAOs dezentralisiert zu organisieren. Es gibt viel aktive Forschung darüber, wie DAOs auf Ethereum entwickelt und genutzt werden können, um verbesserte Formen der Governance als vertrauensminimiertes Koordinationswerkzeug auszuführen, was die Möglichkeiten der Menschen weit über traditionelle Unternehmen und Organisationen hinaus erweitert.

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Aktuelle Forschung

Entwickler-Tools

Tools für Ethereum-Entwickler verbessern sich rasant. In diesem allgemeinen Bereich gibt es viel aktive Forschung und Entwicklung zu leisten.

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Aktuelle Forschung

Orakel

Orakel importieren Off-Chain-Daten auf erlaubnisfreie und dezentralisierte Weise auf die Blockchain. Diese Daten auf der Blockchain verfügbar zu machen, ermöglicht es Dapps, auf reale Phänomene wie Preisschwankungen bei realen Vermögenswerten, Ereignisse in Off-Chain-Apps oder sogar Wetteränderungen zu reagieren.

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Aktuelle Forschung

App-Sicherheit

Hacks auf Ethereum nutzen im Allgemeinen Schwachstellen in einzelnen Anwendungen aus und nicht im Protokoll selbst. Hacker und App-Entwickler befinden sich in einem Wettrüsten, um neue Angriffe und Verteidigungen zu entwickeln. Das bedeutet, dass immer wichtige Forschung und Entwicklung erforderlich ist, um Apps vor Hacks zu schützen.

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Aktuelle Forschung

Technologie-Stack

Die Dezentralisierung des gesamten Ethereum-Technologie-Stacks ist ein wichtiges Forschungsgebiet. Derzeit weisen Dapps auf Ethereum häufig einige Zentralisierungspunkte auf, da sie auf zentralisierte Tools oder Infrastrukturen angewiesen sind.

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Aktuelle Forschung

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