Ethereum in 30 Minuten von Vitalik Buterin

Vitalik Buterin, Gründer von Ethereum, eröffnet die Devcon SEA mit einem umfassenden Überblick über die Entwicklung von Ethereum als dezentraler Weltcomputer. Vitalik behandelt Proof-of-Stake, Layer-2-Skalierung, Client-Diversität und die Anwendungen, die definieren, wohin sich das Ethereum-Ökosystem als Nächstes entwickelt.

Dieses Transkript ist eine barrierefreie Kopie des ursprünglichen Video-Transkripts (opens in a new tab), das von der Ethereum Foundation veröffentlicht wurde. Es wurde zur besseren Lesbarkeit leicht bearbeitet.

Einführung (0:02)

Großartig, also Ethereum in 30 Minuten. Dies ist eine Präsentation, die ich im Grunde auf jeder einzelnen Devcon seit dem Start gehalten habe. Das Interessante daran ist, wie sich mit der Veränderung des Ethereum-Ökosystems, des Ethereum-Protokolls und der Zeiten auch die Inhalte ziemlich stark verändern. Wenn man sich das Äquivalent dazu aus dem Jahr 2015 ansieht, wird man viel über Uncle-Blöcke hören. Natürlich sind Uncle-Blöcke ein Merkmal von Proof-of-Work (PoW). Jetzt haben wir Proof-of-Stake (PoS), und deshalb haben wir keine Uncle-Blöcke mehr. Ethereum hat jetzt natürlich auch Layer 2s (L2s), und damals hätte dies überhaupt keine Layer 2s enthalten. Heute wissen wir, dass Layer 2s die halbe Geschichte sind. Ethereum ist vor allem ein sich entwickelndes Ökosystem, und die Inhalte hier werden sich weiter verändern, wenn sich die Technologie ändert und sich der Schwerpunkt des Ökosystems vom Aufbau grundlegender Infrastruktur hin zu einem starken Fokus auf Anwendungen verlagert.

Was ist also Ethereum? Erstens ist Ethereum der Weltcomputer. Wer hier erinnert sich noch daran, dass Ethereum der Weltcomputer ist? Hier sollte ich eigentlich dieses Meme einfügen, in dem der Typ mit der Waffe im Weltraum sagt: „War es schon immer“, aber ich habe nie verstanden, warum man jemandem eine so erstaunliche und schöne Offenbarung geben und ihn gleichzeitig 20.000 Kilometer von zu Hause entfernt im Weltraum erschießen sollte. Also werde ich das heute nicht tun. Ethereum ist der Weltcomputer. Das war es schon immer und wird es immer sein.

Darüber hinaus ist Ethereum eine unglaublich große und vielfältige Onchain-Wirtschaft. Glücklicherweise hat Josh direkt vor mir eine unglaublich gute Präsentation gehalten, in der er über all die verschiedenen Aspekte der Wirtschaft gesprochen hat. Ethereum ist auch eine unglaublich große und vielfältige globale Community. Ethereum ist vieles. Ich sollte wahrscheinlich auch ein blinkendes Schild mit der Aufschrift „ETH ist Geld“ aufstellen, aber Ethereum ist eben sehr vieles.

Wie funktioniert der Weltcomputer? Ich betrachte das so: Layer 1 (L1) ist die Vertrauensmaschine und Layer 2 ist die GPU. Der Layer 1 von Ethereum, also die Kern-Blockchain von Ethereum, ist der Anker, der den Rest des Ökosystems sicher hält und zusammenhält. Layer 1 ist der Grund, warum Layer 2s vertrauenslos miteinander kommunizieren können. Zumindest sobald alles auf Stufe 2 aktualisiert ist, wird man in der Lage sein, einen Vermögenswert zu nehmen, ihn auf Optimism auszugeben und ihn dann in einen Smart Contract auf Arbitrum zu verschieben und dort zu halten, und das ganz ohne Kontrahentenrisiko. Layer 1 ist nicht dazu da, ultraschnell zu sein; er ist nicht dazu da, eine Million Transaktionen pro Sekunde durchzuführen. Layer 1 ist in erster Linie dazu da, dezentral zu sein, robust zu sein und etwas zu sein, auf das man sich verlassen kann.

Layer 2 ist die GPU. Layer 2 seid ihr alle hier im Raum, die Teil irgendeines Layer 2 seid. Wer hier ist Teil eines Layer 2? Yay. Wer hier hat schon mal einen Layer 2 genutzt? Wer hier hat Layer 1 genutzt? Gut, wir sind hier alle Nutzer. Es gibt viele dieser verschiedenen GPUs, und der Weltcomputer Ethereum wird zusammengehalten, weil jede einzelne dieser GPUs durch optimistische Beweissysteme, Zero-Knowledge-Beweise, SNARKs, STARKs, Plonk oder wie auch immer die Schlagwörter lauten, mit der Vertrauensmaschine verbunden ist. All diese Systeme stellen sicher, dass Layer 1 vertrauenslos verifizieren kann, was innerhalb der Layer 2s vor sich geht, und Layer 2s können ebenfalls vertrauenslos lesen, was auf Layer 1 passiert.

Dezentralisierung und Diversität (5:11)

Es gibt ein wichtiges Zusammenspiel zwischen diesen beiden Komponenten, und zusammen bilden sie das Ethereum, das heute hier ist. Was ist der L1? Es ist eine Chain. Sie läuft mit Proof-of-Stake. Sie geht nicht kaputt. Was bedeutet das? Der Ethereum-L1 ist eine Chain, die nun insgesamt seit mehr als neun Jahren existiert, und in ihrer aktuellen Proof-of-Stake-Form existiert sie seit etwas mehr als zwei Jahren. Eines der wirklich wichtigen Dinge für eine Basisschicht ist der klare Beweis, dass man auf einer Basisschicht aufbaut, die dezentral, offen und robust ist und diese Eigenschaften wahrscheinlich auch in Zukunft beibehalten wird.

Ein Teil davon ist, dass Änderungen nur langsam vonstattengehen. Man möchte kein System, das an einem Dienstag plötzlich aufwacht, ein neues Management hat und dann beschließt, eine ganze Reihe von Anwendungen zu löschen, sein gesamtes Modell zu ändern, die Gebühren um das Zehnfache zu erhöhen oder andere Dinge ohne Vorwarnung zu tun. Ein weiterer Teil von Dezentralisierung und Widerstandsfähigkeit ist die Wiederherstellung. Wann immer ein Problem auftritt, muss man in der Lage sein, sich davon zu erholen und die Qualitäten des Layer 1 im Laufe der Zeit zu verbessern.

Wenn wir uns ein Diagramm der Bitcoin-Proof-of-Work-Mining-Pools im Vergleich zu den Ethereum-Proof-of-Stake-Staking-Pools ansehen, bin ich hier absichtlich großzügig, denn vor dem Merge war die Dezentralisierung des Ethereum-Proof-of-Work noch stärker konzentriert. Was wir auf der Proof-of-Stake-Seite von Ethereum sehen, ist eine ziemlich vielfältige Gruppe von Staking-Pools. Wenn man sich Lido genauer ansieht, hat es etwas weniger als 30 %, aber Lido ist nicht ein einzelner Akteur. Es ist eine DAO. Technisch gesehen sind die Einlagen auf etwa 40 verschiedene Knoten-Betreiber aufgeteilt. Es ist vernünftig, es als etwas zwischen einem und 40 Akteuren zu betrachten.

Dann haben wir „unidentifiziert“. Unidentifiziert ist kein Akteur, genauso wie die „Any“-Taste auf der Tastatur eigentlich keine Taste ist. Wir wissen eigentlich nicht, was es ist. Es gibt wahrscheinlich viele Solo-Staker, kleine Unternehmens-Staker und verschiedene winzige Staking-Pools. Der Ethereum-L1 weist heute in seinem Proof-of-Stake-Design tatsächlich einen überraschend hohen Grad an Dezentralisierung auf, und das ist eine Eigenschaft, die im Laufe der Zeit nur noch besser geworden ist.

Eine Eigenschaft, die tatsächlich viel besser geworden ist, ist die Client-Diversität. Ethereum war vor etwa fünf Jahren im Grunde nur Go Ethereum (Geth). Wenn man ein Ökosystem hat, das von einem Client dominiert wird, wird dieser selbst zu einem zentralen Ausfallpunkt. Wer hier erinnert sich an die DoS-Angriffe von 2016? Man wacht um 5:17 Uhr morgens auf, bekommt einen Weckruf im Militärstil, geht in den War Room hinunter, und jemand hat einen Fehler im Client entdeckt. Die gesamte Chain bleibt stehen. Wir beheben ihn, und dann findet zwei oder drei Tage später jemand einen weiteren Fehler. Das geht einen ganzen Monat lang so weiter, bis wir schließlich einen Hard Fork durchführen müssen. Aber in dieser Zeit hat die Fähigkeit von Ethereum, zwei verschiedene Clients zu haben – damals waren es Geth und Parity – die Chain im Grunde gerettet. Es gab Zeiten, in denen ein Fehler Geth traf, aber nicht Parity, und Zeiten, in denen ein Fehler Parity traf, aber nicht Geth. Ethereum hat stark davon profitiert, mehrere Software-Implementierungen zu haben, und das ist etwas, das im Jahr 2024 wahrscheinlich so gut ist wie noch nie in der Geschichte von Ethereum.

Mehrere Clients und Robustheit (10:40)

Wenn wir uns die Konsens-Clients ansehen, die den Proof-of-Stake-Teil von Ethereum abwickeln, und die Ausführungs-Clients, die den EVM-Teil von Ethereum abwickeln, können wir sehen, dass der einzelne Client mit dem höchsten Marktanteil Geth ist, der bei etwa 50 % liegt. Was passiert, wenn es buchstäblich heute, genau jetzt, einen Fehler in irgendeinem Ethereum-Client gibt? Überprüft mal, ob Ethereum noch läuft. Ich schätze, das tut es – ich würde auf PolyMarket 99,99 % darauf wetten.

Fall eins: Was passiert, wenn der Client Geth ist? Das ist der schlimmste Fall. Wenn der Client Geth ist und es einen Fehler gibt, teilt sich die Chain realistischerweise in zwei Hälften. Die eine Hälfte folgt Geth, die andere Hälfte folgt den anderen Clients, aber auf beiden Seiten hört die Chain auf, zu finalisieren. Um zu finalisieren, braucht man zwei Drittel. Wenn man weniger als zwei Drittel hat, werden zwar weiterhin Blöcke erstellt, aber die Chain finalisiert nicht mehr. Wenn man ein Nutzer, eine Anwendung oder ein Unternehmen ist, das auf die Bestätigung einer Transaktion wartet, wird man feststellen, dass keine der beiden Chains finalisiert, und man wird in den Standby-Modus wechseln. Was realistischerweise passieren wird, ist, dass die Core-Entwickler in höchste Alarmbereitschaft versetzt werden, herausfinden, welcher Client tatsächlich den Fehler hat, und der Fehler behoben wird. Das einzige Mal, dass dies bei Ethereum passierte – lustiger Fakt: Ich habe die Transaktion, die das ausgelöst hat, 2016 selbst gesendet – war im Grunde alles innerhalb von 12 Stunden behoben.

Das ist der schlimmste Fall. In jedem anderen Fall, also wenn Prysm oder Lighthouse einen Fehler haben, passiert im Grunde nur, dass Ethereum für höchstens einen Tag aufhört zu finalisieren, und dann kehrt es im Grunde einfach zur Normalität zurück. Bei jedem anderen Client wird man überhaupt nichts bemerken. In Bezug auf die praktische Dezentralisierung ist es extrem hilfreich, mehrere Clients zu haben. Es diversifiziert die Macht und Kontrolle über das Ethereum-Ökosystem, insbesondere in jeder Art von strittiger Situation. Wenn wieder eine Art DAO-Fork-Vorfall passieren würde und ein Entwicklungsteam eine unpopuläre Entscheidung träfe, könnten die Nutzer sehr leicht zu anderen Clients wechseln und sie komplett umgehen.

In einem Ökosystem mit nur einem Client ist dies nicht praktikabel. Ein vielfältiges Multi-Client-Ökosystem zu haben, ist schwer zu erreichen. Abgesehen von Ethereum hat keine andere Chain wirklich etwas annähernd Vergleichbares erreicht. Selbst außerhalb von Ethereum, wie bei Webbrowsern – Webbrowser sollen eigentlich ein offener Standard sein. Die Realität ist, dass über 80 % auf irgendeinem Fork von WebKit laufen und der Rest auf Firefox, das tapfer versucht, sich zu behaupten. Ethereum hat es geschafft, sich diesem Trend zu widersetzen.

Vor zwei Jahren sah dieses Diagramm noch schlechter aus. Die Dezentralisierung von Ethereum ist nicht nur in der Lage, nicht schlechter zu werden, sondern sie kann auch aktiv auf Probleme reagieren und aggressiv darauf drängen, sie im Laufe der Zeit zu verbessern. Wenn man eine Anwendung entwickelt, die in 5 oder 10 Jahren noch existieren soll, sind genau solche Eigenschaften das, wonach man suchen würde.

Wenn man 32 ETH hat, oder weniger, wenn man einem Pool beitritt, tauchen immer mehr wirklich interessante Pool-Optionen auf – wie das Obol Squad Staking, das es einem ermöglicht, kleinere Pools mit Freunden zu erstellen. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, ein Staker zu werden, und wenn man das tut, wird man Teil dieses Netzwerks von Knoten, die die Ethereum-Blockchain sichern.

Knoten-Verifizierung und Skalierung (15:06)

Ich schätze, so beschreibt es die Propaganda der Foundation – es hat einen niedlichen Elefanten. Also ein Hoch auf den Elefanten! Auch ihr könnt dem Netzwerk beitreten und helfen, es zu sichern. Selbst wenn man kein Staker ist, kann man auch einen Ethereum-Knoten auf seinem Computer ausführen und die Chain freiwillig verifizieren.

Ich schätze, heutzutage hat niemand mehr Desktops, die so aussehen. Ich habe „Desktop-Computer“ in Stable Diffusion 3.5 eingegeben und das kam dabei heraus, also ist das der Computer, den ihr bekommt. Aber man kann einen Ethereum-Knoten auf seinem Computer ausführen, um die Chain zu verifizieren. Das ist wirklich wichtig, denn wenn Nutzer die Chain verifizieren, dann ist selbst eine Mehrheit oder Supermehrheit der Staker, die zusammenarbeiten, nicht in der Lage, die Regeln für die Leute zu ändern, ohne dass alles zusammenbricht. Die Ethereum-Regeln können nur durch einen Hard Fork geändert werden, der durch einen breiten Konsens der Community vereinbart wird.

Ich denke, das ist eines dieser Dinge, die es wirklich wert sind, bewahrt zu werden. Unter den Blockchain-Ökosystemen sind es im Grunde Bitcoin und Ethereum, die wirklich eine starke Kultur haben, in der versucht wird, es den Menschen zu ermöglichen und ihre Fähigkeit, die Chain zu verifizieren, stetig zu verbessern. Es stehen viele Protokoll-Upgrades an, mit dem genauen Ziel, dies noch einfacher zu machen.

Morgen wird man in der Lage sein, einen Knoten auszuführen, ohne mehr als eine kleine Menge an Speicherplatz zu benötigen, indem man zustandslose Clients verwendet. Dies ist der „Verge“-Teil der Roadmap. Wir haben auch Light Clients. Es gibt ein Projekt namens Helios, das eine Form der Light-Verifizierung durchführt. Die Light-Verifizierung ist nicht perfekt, aber sie bedeutet, dass man keinem RPC-Knoten vertrauen muss, um Informationen über die Chain zu erhalten. Die längerfristige Zukunft ist, dass wir die gesamte Chain mit einem SNARK versehen wollen. Sobald wir die gesamte Chain mit einem SNARK versehen haben, wird man in der Lage sein, die Ethereum-Regeln auf extrem großer oder winziger Hardware zu verifizieren.

Staking mit weniger ETH ist ebenfalls eine sehr aktive Forschungsanforderung. 32 ETH sind immer noch viel. Ich möchte, dass die Leute mit 1 ETH Staker sein können. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, wie Orbit oder durch Verbesserungen bei der Aggregation. Insgesamt kommen viele Protokollverbesserungen, speziell um das Staking und den Betrieb eines Knotens einfacher und zugänglicher zu machen.

Was läuft auf dem Ethereum-L1? Einige hochwertige Anwendungen. Viele hochwertige Dezentralisierte Finanzen (DeFi) laufen auf L1. ENS ist derzeit auf L1, obwohl es zunehmend mehr mit Layer 2s macht. Die Leute halten Vermögenswerte auf Layer 1. Darüber hinaus verwaltet Layer 1 Block-Roots, Zustands-Roots und Beweissysteme für Layer 2s. Er sichert Layer 2s. Layer 1 muss leistungsfähig genug sein, um schichtübergreifende Operationen zu bewältigen, insbesondere für den Fall, dass ein Layer 2 ausfällt. Der Unterschied zwischen einem Layer 2 und einer unabhängigen Chain besteht darin, dass selbst wenn der Layer 2 zu 51 % angegriffen wird oder das Team den Betrieb einstellt, Layer 1 immer noch da ist, um die Nutzer zu schützen. Nutzer können ihr Eigentum und ihren Zustand innerhalb des Layer 2 beweisen und ihn zurück auf Layer 1 migrieren.

L2-Geschwindigkeiten und Roadmaps (20:33)

Kürzlich gab es dazu ein Live-Experiment. dYdX v3 wurde kürzlich abgeschaltet, und die Leute von L2Beat haben ihre eigene Implementierung einer Sicherheitsausstieg-Software geschrieben. Ohne jegliche Beteiligung des dYdX-Teams konnten die Nutzer alle Vermögenswerte, die sie in dYdX v3 hatten, nehmen und sie zurück auf den Ethereum-L1 bringen. Das Verlassen eines Layer 2 ohne die Beteiligung des Teams ist nicht nur Theorie, es ist Realität.

Wenn L1 Anwendungen ausführt und die L2s schützt, was machen dann die L2s? L2s bieten Geschwindigkeit und Skalierung. In diesem Jahr sind die Layer-2-Gebühren von etwa 50 Cent auf weniger als 1 Cent gesunken. Im Grunde ist Ethereum für eine unglaublich breite Klasse von Anwendungen über Nacht von praktisch unerschwinglich zu völlig erschwinglich geworden.

Wie sieht es mit den Einschlusszeiten von Transaktionen aus? Wer hier erinnert sich noch an die Erfahrung, eine Transaktion zu senden und eine beliebige Anzahl von Minuten – wie 10, 40 oder 90 Minuten – darauf zu warten, dass sie aufgenommen wird? Wer hier erinnert sich daran, diese Erfahrung in den letzten 6 Monaten bei Ethereum gemacht zu haben? Ethereum hat sich massiv verbessert. Während der Proof-of-Work-Ära betrug die durchschnittliche Blockzeit bei Bitcoin 10 Minuten, aber bei Ethereum beträgt die durchschnittliche Blockzeit 12 Sekunden. Es gab jedoch ein ärgerliches Phänomen: Wenn man Pech mit dem Gaspreis hatte, musste man 10 oder 20 Minuten warten. EIP-1559, das 2021 eingeführt wurde, hat das im Grunde gelöst.

Dann der Merge. Aufgrund einer interessanten mathematischen Eigenheit reduzierte sich die durchschnittliche Zeit zwischen dem Senden einer Transaktion und ihrer Aufnahme von etwas mehr als 13 Sekunden auf etwas mehr als sechs Sekunden, obwohl sich die durchschnittliche Zeit zwischen den Blöcken nur von 13 Sekunden auf 12 Sekunden verringerte. Matheaufgabe für euch: Findet heraus, warum das so ist. Nach dem Merge sinkt die Aufnahmezeit im Grunde auf 6 bis 30 Sekunden. Schließlich hat man bei Layer 2s Vorab-Bestätigungen, sodass Layer 2s schnell genug sind, um eine Transaktion innerhalb von ein paar hundert Millisekunden zu bestätigen. Als Nutzer kann man Teil einer Anwendung sein, in der viele Dinge passieren, und gleichzeitig bleiben die Transaktionsgebühren günstig.

Die Geschichte von Ethereum: Im November 2013 erschien das Whitepaper. Im Juli 2015 war der Start. Um 2018 legte sich Ethereum auf sein ungefähres Design für Proof-of-Stake und Datenverfügbarkeits-Sampling fest. Die ursprünglichen Papiere für Datenverfügbarkeits-Sampling und Löschcodierung habe ich bereits 2017 geschrieben.

Casper und Rollup-Skalierung (25:27)

Wenn man auf GitHub gräbt, kann man nach dem Verzeichnis namens simple_casper suchen und Verträge finden, die in Serpent geschrieben sind. Wer hier erinnert sich an Serpent? Wer hier nutzt Serpent? Ich meine, ich finde Python wirklich schön, aber wenn man das möchte, sollte man in Vyper programmieren. Vyper ist tatsächlich großartig und hat sich ziemlich stark verbessert. In diesem Repo haben wir 2017 versucht, eine vollständige Abstraktion durchzuführen und die Proof-of-Stake-Logik direkt als Smart Contract zu schreiben. Wir haben am 31. Dezember 2017 um 23:20 Uhr Bangkoker Zeit eine Demo gestartet – wir wollten noch vor Neujahr etwas herausbringen – und die Demo ging ziemlich schnell kaputt. Es waren die Anfangstage.

Seitdem sind es keine Anfangstage mehr. Anfang 2018 begann eine massive Anstrengung, das Proof-of-Stake-System und das Skalierungssystem von Ethereum auszubauen, was sich seitdem zu den Blobs entwickelt hat, die wir heute haben. 2022 war der Merge, der Wechsel von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake. Im Jahr 2024 der „Surge“ Teil eins. Wenn man sich das Roadmap-Diagramm ansieht, sieht man zwei Meilensteine: grundlegende Rollup-Skalierung und vollständige Rollup-Skalierung. Grundlegende Rollup-Skalierung bedeutet, dass große Layer 2s Stufe 1 erreichen müssen und dass Blobs existieren müssen. Bis 2024 haben wir das tatsächlich erreicht. Der nächste Schritt ist ein vollständig laufendes Datenverfügbarkeits-Sampling und dass große L2s Stufe 2 erreichen. Ich denke, das wird früher passieren, als die Leute denken.

Es gibt noch viele Probleme zu lösen. Wir wollen Upgrades für die Dezentralisierung. Wer hier möchte, dass Ethereum zentralisiert ist? Okay, eine Person möchte, dass Ethereum zentralisiert ist. Zensurresistenz – Quantenresistenz? Okay, eine Hand. Vielleicht habt ihr das Gefühl, dass ein Zusammenbruch nötig ist, damit eine Erneuerung stattfinden kann! Aber wir brauchen weitere Upgrades, um sicherzustellen, dass Dezentralisierung, Zensurresistenz und Quantenresistenz weiterhin bestehen.

Wir brauchen auch fortschreitende, kontinuierliche Upgrades für Effizienz und Skalierung. Layer 2 wird extrem schnell skalieren, und seine Sicherheit wird sich in den nächsten Jahren verbessern. Ich erwarte auch fortschreitende, vorsichtige, aber definitive kontinuierliche Upgrades der Kapazität von Layer 1. Wir müssen dies tun, um die L1-Aktivität zu unterstützen, und weil L1 als Sicherheitsnetz fungiert. Die maximale theoretische sichere Kapazität von L2s ist proportional zur Kapazität von L1.

Wir werden Upgrades für das Datenverfügbarkeits-Sampling haben, um die Anzahl der Blobs zu erhöhen, die Ethereum unterstützen kann. Vor etwa einer Woche hat Ethereum tatsächlich den Preisfindungsmodus für Blobs erreicht, was bedeutet, dass die Anzahl der verwendeten Blobs genau dem langfristigen Ziel entspricht. Jetzt müssen wir diese Zahl skalieren.

Wir haben genug skaliert, sodass eine Vielzahl von Anwendungen möglich ist: ENS, Verbraucherzahlungen, soziale Netzwerke. Eine Kategorie, von der ich glaube, dass sie im nächsten Jahrzehnt extrem wichtig sein wird, sind gemischte finanzielle und nicht-finanzielle Anwendungen – Anwendungen, die die Macht der Finanzen nutzen, aber letztendlich Zwecken dienen, die über finanzielle Ziele hinausgehen. Hier gibt es viele sehr leistungsstarke Anwendungen. Wir haben lange Zeit damit verbracht, die Technologie zu verbessern, und wir werden dies auch weiterhin tun, aber sie ist jetzt auf einem Niveau, auf dem es an der Zeit ist, zu bauen. Vielen Dank. [Applaus]