Mehr Rechenleistung für Ethereum: Weg zum Weltcomputer

Ethereum soll zum kryptografischen Weltcomputer werden

Ethereum-Mitgründer Vitalik Buterin hat am Sonntag eine Vision für das Jahr 2030 veröffentlicht, in der das Netzwerk weiterhin Blockchain heißen könnte, aber grundlegend anders funktioniert als heute. In seinem Essay „The cryptographic world computer” beschreibt er ein System, das eine Blockchain mit kryptografischen Beweisen und außerhalb der Kette arbeitenden Computernetzwerken verbindet.

Das erklärte Ziel: mehr Rechenarbeit bewältigen, ohne dass jeder einzelne Computer im Netzwerk dieselben Berechnungen wiederholen muss. Diese Umstellung würde sowohl die Kapazität des Netzwerks verändern als auch, was Nutzer unabhängig überprüfen können.

Beweise sollen Ethereum skalierbarer und prüfbarer machen

Heute wiederholt ein Computer, der Ethereum vollständig prüft, im Kern dieselben Berechnungen wie alle anderen: Er kontrolliert etwa, ob ein Absender genug Guthaben hatte oder ob eine Anwendung sich an ihre eigenen Regeln gehalten hat. Das hält das Netzwerk ehrlich, sorgt aber dafür, dass zusätzliche Computer die Kapazität nicht automatisch erhöhen, weil jeder mit derselben Arbeit beschäftigt ist.

Buterin argumentiert, dass neuere kryptografische Werkzeuge diese Beschränkung aufheben können. Ein Computer könnte eine Transaktion verarbeiten und dazu einen kurzen mathematischen Nachweis liefern, dass er die Regeln eingehalten hat; andere Computer prüfen diesen Beweis deutlich schneller, als sie die gesamte Rechnung wiederholen müssten. Separate Stichproben sollen zusätzlich sicherstellen, dass die zugrunde liegenden Transaktionsdaten weiterhin für jeden einsehbar bleiben, der sie prüfen will.

Dieses Modell würde es unterschiedlichen Computern erlauben, parallel an verschiedenen Aufgaben zu arbeiten und sich gegenseitig zu kontrollieren, was laut Buterin mehr Kapazität und mehr unabhängige Prüfbarkeit zugleich verspricht. Fragen der Reihenfolge – etwa welche von zwei Zahlungen, die dieselben Mittel ausgeben wollen, zuerst kam – müsste die Blockchain aber weiterhin selbst klären. Buterin schlägt vor, mehr Vorarbeit im Vorfeld zu erledigen und Beweise zusammenzuführen, um die auf der Blockchain gespeicherte Datenmenge zu reduzieren. Solche Zero-Knowledge-Beweise gelten damit als zentraler Baustein seiner gesamten Skalierungsstrategie.

Privatsphäre und die Grenzen der bisherigen Architektur

Ein bislang wenig beachtetes Problem betrifft schlichte Kontostandsabfragen. Wer seinen Kontostand prüft, fragt üblicherweise einen externen Server nach einer Adresse ab – dessen Betreiber kann daraus ablesen, welchen Konten eine Person folgt, selbst wenn die eigentlichen Zahlungen privat abgewickelt werden.

Buterin will genau diese Abfragen künftig zusammen mit Zahlungsdetails und den Regeln zur Ausgabenfreigabe verbergen. Ein Unternehmen könnte auf diese Weise seine Zahlungen vertraulich halten, ohne bei jeder Kontostandsprüfung durch Mitarbeiter seine gesamten Konten offenzulegen. Für komplexe Anwendungen benennt die Quelle allerdings weiterhin Kosten- und Privatsphäregrenzen, die nicht vollständig verschwinden. Solche Datenschutzmechanismen dürften auch Anwendungsfälle wie die Tokenisierung auf Ethereum attraktiver machen, sobald sensible Geschäftsdaten nicht mehr zwangsläufig öffentlich einsehbar sind.

Buterins Zeitplan und die offenen Entwicklungsaufgaben

Buterin sieht die geplante Hegotá-Aktualisierung als Wendepunkt. Sie soll im kommenden Jahr erscheinen und laut seiner Einschätzung Ethereums letztes „normales” Fork sein – gebaut mit Technologie, die einem Entwickler aus dem Jahr 2015 noch vertraut vorkäme. Danach, so Buterins Einordnung, werde die beschriebene Transformation zur zentralen Entwicklungsgeschichte des Netzwerks.

Nach Hegotá sollen mathematische Beweise, Werkzeuge zur automatisierten Fehlerprüfung von Software und Sicherheitsmechanismen gegen künftige Quantencomputer stärker in den Vordergrund rücken. Bis dahin bleibt allerdings erhebliche Entwicklungsarbeit offen: Beweise müssen deutlich günstiger und effizienter werden, damit sie sich breit einsetzen lassen, und parallel arbeitende Computer müssen Änderungen an denselben Guthaben und Anwendungsdaten koordinieren, ohne sich gegenseitig zu stören. Buterins Vergleich für 2030 nennt für endgültige, also unwiderrufliche Zahlungen einen Zeitrahmen von ungefähr acht bis 32 Sekunden – ein Zielwert, kein bereits verfügbares Feature. Sollte diese Architektur tatsächlich umgesetzt werden, dürfte sie auch Layer-2-Ökosysteme wie jene rund um Base und Aave von günstigeren und privateren Grundlagen profitieren lassen.