Ethereum, die Blockchain aus tausend Schichten

Das ursprüngliche Ziel von Ethereum, ein „Weltcomputer“ zu werden, hat sich aufgrund von Beschränkungen weiterentwickelt, die durch das Blockchain-Trilemma ausgelöst wurden. Das vom Ethereum-Gründer Vitalik Buterin entwickelte Konzept besagt, dass Protokolle Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung nicht miteinander kombinieren können. Sie müssen stattdessen einen Kompromiss eingehen, in dem zwei dieser Eigenschaften priorisiert werden.

Eine der vorgeschlagenen Lösungen zur Umgehung des Trilemmas sind Layer 2s (L2s). In diesem Artikel erklären wir, wie L2s Ethereum skalieren, dem Pionier der Blockchain-Funktionalität und dem zweitgrößten Protokoll gemessen an der Marktkapitalisierung, und wie sie Ethereums Zukunft beeinflussen könnten.

Erinnerung an Ethereums Geschichte und Architektur

Ethereum wurde in einem Whitepaper vorgestellt, das von Vitalik Buterin veröffentlicht wurde, der zur damaligen Zeit noch als Newcomer galt, heute allerdings zu den angesehensten Figuren der Krypto-Welt gehört. Während Bitcoins Blockchain für die Transaktionsverarbeitung entwickelt wurde, zeichnete Vitalik die Vision eines Protokolls, das der Technologie durch die Verwendung von Smart Contracts – Programmen, die beim Eintreffen bestimmter Vorbedingungen automatisch ausgeführt werden – einen größeren Nutzen entgegenbringt.

Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist eine Engine, die Smart Contracts ausführt und Aufzeichnungen, wie Wallet-Guthaben, aktualisiert. Sie wird auf Tausenden Computern betrieben, den sogenannten Nodes oder Knoten. Auf ihnen läuft die Software und sie tragen zur Sicherheit des Netzwerks bei. Andere Protokolle wie Binance Smart Chain und Avalanche integrieren die EVM, um sich ihre Funktionalität zunutze zu machen, und greifen auf ihr Ökosystem an Entwicklern und Usern zu.

Ethereum hielt zwischen Juli und September 2014 ein Initial Coin Offering (ICO) ab, das Krypto-Äquivalent zum Börsengang. Beim ICO wurden mit dem Verkauf von Ether, dem nativen Token des Protokolls, über 18 Millionen US-Dollar beschafft. Die Blockchain ging im Juli 2015 an den Start und basierte zunächst auf demselben „Proof of Work“-Konsensmechanismus wie Bitcoin, bevor sie im September 2022 auf den aktuellen „Proof of Stake“-Mechanismus umgestellt wurde – ein Ereignis, das von der Krypto-Community als „Merge“ bezeichnet wird. 

Für das Protokoll fallen Gebühren, die sogenannten Gasgebühren, an, für alle Vorgänge von einfachen Überweisungen zwischen zwei Wallets bis hin zu komplexeren Transaktionen mit Smart Contracts, wie z. B. Yield Farming auf dezentralen Finanz(DeFi)-Apps. Nutzer zahlen diese Gebühren in Ether, obwohl sie normalerweise in Gwei, der kleinsten Werteinheit, gemessen werden. Validatoren, die für die Verarbeitung von Transaktionen im Proof-of-Stake-Konsensmechanismus verantwortlich sind, erhalten einen Teil der Gebühren.

Die Kosten der Gasgebühren hängen von Angebot und Nachfrage ab. Wenn das Protokoll aufgrund hoher Zugriffszahlen überlastet ist, können sie sprunghaft ansteigen, was zuletzt im September 2024 der Fall war. Ein Ansturm auf die On-Chain-Aktivität vom 16. bis zum 26. September – übrigens ohne offensichtlichen Auslöser – ließ die Gasgebühren um fast 500 % steigen, wie die Krypto-Medienplattform Cointelegraph berichtet. 

Die Geburtsstunde von Layer 2s

L2s sind Netzwerke, die auf einer Blockchain, die als Basisschicht oder Layer 1 bezeichnet wird, aufgebaut sind, um deren Fähigkeiten zu verbessern. Sie nutzen die Sicherheit der Basisschicht, die Transaktionsdaten im Namen der L2 verifiziert, wie z. B. das Guthaben des Absenders. Im Fall von Ethereum war Skalierbarkeit die größte Herausforderung, und L2s erleichtern die Last durch die Verarbeitung von Transaktionen.

Es gibt zwei Arten von L2s. Genehmigungspflichtige L2s können den Zugriff auf zugelassene Benutzer und bestimmte Aktivitäten beschränken. Sie werden in der Regel für ein bestimmtes Unternehmen oder Ökosystem entwickelt und von einer einzigen Behörde verwaltet. So nutzen beispielsweise Unternehmen wie IBM oder Fidelity Hyperledger Fabric, um ihre Dienste zu rationalisieren und digitale Vermögenswerte zu erkunden. Genehmigungsfreie L2s hingegen sind für die Öffentlichkeit zugänglich und im Allgemeinen dezentralisiert.

Optimism ist eine der populärsten L2s, die auf Ethereum aufgebaut ist und im Dezember 2024 einen gesperrten Gesamtwert (TVL) von 8,5 Milliarden US-Dollar aufwies. Diese Kennzahl wird verwendet, um die Höhe der von den Nutzern in einer DeFi-App eingezahlten Gelder zu messen. Sie verwendet eine als optimistische Rollups bekannte Technologie, bei der Sequencer, ähnlich wie Ethereum-Validatoren, Transaktionsbündel im Netzwerk verarbeiten und zu einem einzigen Block hinzufügen, den sie an die Basisschicht senden. Die Krypto-Börsen Coinbase und Kraken haben vor Kurzem ihre eigenen L2s namens Base bzw. Ink eingeführt, zwei DeFi-Ökosysteme, die denselben Technologie-Stack wie Optimism verwenden.

Andere weit verbreitete L2s, die auf Ethereum aufbauen, sind Arbitrum (21 Milliarden US-Dollar TVL, Stand: Dezember 2024), das ebenfalls optimistische Rollups einsetzt, und Starknet (1,1 Milliarden USD TVL), das Rollups auf der Grundlage von Zero-Knowledge-Proofs verwendet, einer kryptografischen Technik, die die Überprüfung von Transaktionen ohne Offenlegung sensibler Daten ermöglicht.

Ein Ausblick in die Zukunft

Was bedeuten L2s also für die Zukunft von Ethereum? Der Dencun Hard Fork ist eine Netzwerkaktualisierung, die im März 2024 in Betrieb ging. Er half Ethereum bei der Skalierung, indem er eine günstigere Methode zur Speicherung von Transaktionsdaten einführte. Er war jedoch fast zu erfolgreich: Die L2s konnten damit das Volumen der Transaktionen erhöhen, die sie von der Basisschicht anziehen, ohne die Gasgebühren zu ersetzen. Zum Vergleich: Die Gebühren fielen zwischen dem ersten und zweiten Quartal 2024 um über 50 %. Infolgedessen senkte CoinShares sein Ethereum-Preisziel in fünf Jahren von 8.219 US-Dollar auf 1.541 US-Dollar.

Nichtsdestotrotz sieht Ethereums Zukunft rosig aus. Laut dem von der Risikokapitalfirma Electric Capital veröffentlichten Developer Report 2024 ist Ethereum das führende Ökosystem in Bezug auf Entwickleraktivität, ein Schlüsselindikator für die Gesundheit eines Protokolls. Ethereum hatte im Jahr 2024 den größten Anteil an Entwicklern insgesamt und die meisten aktiven Entwickler in allen Regionen. Bei der Anzahl neuer Entwickler, die dem Ökosystem beigetreten sind, lag Ethereum an zweiter Stelle.

Außerdem nutzen einige der wichtigsten Akteure der Finanzbranche die Technologie von Ethereum für die Tokenisierung von Geldern (die Umwandlung von Aktien in Token, die auf der Blockchain ausgegeben werden) – was Ethereum noch mehr Auftrieb verschafft. Anfang Dezember 2024 kündigte die britische Bank Standard Chartered an, einen US-Dollar-Geldmarktfonds auf Ethereum über Libeara aufzulegen, eine Tokenisierungsplattform, die sie Ende 2023 ins Leben gerufen hat.

Man sollte nicht vergessen, dass L2s das Basisprotokoll benötigen, um erfolgreich zu sein. Auch wenn sie das Transaktionsvolumen zu einem gewissen Grad kannibalisieren, verlassen sich viele auf die Sicherheit, die der Konsensmechanismus von Ethereum bietet. 

Fassen wir zusammen

Ethereum wurde 2015 ins Leben gerufen, um die Blockchain-Technologie mithilfe von Smart Contracts, die auf einer Engine namens EVM ausgeführt werden, funktionaler zu machen. Das Protokoll erhebt für die Abwicklung von Transaktionen Gasgebühren, die je nach Angebot und Nachfrage variieren.

Das Blockchain-Trilemma besagt, dass Protokolle Kompromisse zwischen Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit eingehen müssen. L2s helfen, das Trilemma zu lösen, indem sie die Skalierbarkeit von Ethereum durch die Erleichterung der Transaktionslast erhöhen.

Auch wenn L2s die auf Ethereum anfallenden Gasgebühren verringern können, blickt es auf eine vielversprechende Zukunft: Es ist das beliebteste Protokoll unter Entwicklern, große Finanzinstitute nutzen seine Technologie und viele L2s basieren auf seiner Sicherheit.