Ethereum Blockchain Size - Ist die ETH Blockchain Size für das Web 3.0 gut genug?
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Ethereum Blockchain Size – Ist die ETH Blockchain Size für das Web 3.0 gut genug?

Ethereum Blockchain Size

Ethereum Blockchain Size: Der Bitcoin hat die Blockchain zur wichtigsten Basis-Technologie der digitalen Ökonomie gemacht und Ethereum hat mit Smart Contracts gezeigt, wie jede Information sicher und schnell dezentral verwaltet werden kann.

Nachdem der Blockchain-Handel das Rennen um die besten CryptoCoins angeheizt und seinen ersten Höhepunkt hinter sich hat, ist jetzt der Wettbewerb um die besten Startplätze erst so richtig in Gang gekommen: Wer hat in der Zukunft des Internets der Dinge die Nase vorn?

Das Ether Netzwerk hat sich in der Vergangenheit einen guten Startplatz gesichert und etwa mit der Enterprise Ethereum Alliance zahlreiche Technik-Konzerne und Startups als Partner gewonnen. Das Problem ist allerdings, die Plattform ist noch lange nicht Mainstream-tauglich und muss noch einige technische Probleme lösen.

  • Mit gerade einmal 15-Transaktionen pro Sekunde kann der ETH nur einen Bruchteil des Bedarfs abdecken. Die Lösung des Scale Problems wird bereits seit längerer Zeit angekündigt, nur die Updates sind derzeit noch in der Entwicklung.

Wir gehen daher der Frage nach, was es mit der Ethereum-Blockchain auf sich hat: Warum ist ihre Size entscheidend, wenn du “Blockchain kaufen” auf deiner To-do-Liste hast?

Ethereum Blockchain Size – Das Wachstum 2017 , 2018 und 2019?

Das Ether Netzwerk hat die Krypto-Branche seit 2015 enorm verändert. Es hat den Fokus entscheidend erweitert und den Schritt von der reinen digitalen Währung zur Sicherheit der elektronischen Informationsverarbeitung generell vollzogen.

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Das ETH-Netz speichert nicht die Transaktionen des eigenen Coin, sondern verwaltet Smart Contracts. Das hat es auch enorm populär und groß gemacht und das bringt uns zur Frage:

Wo kann man den vollen Ethereum Blockchain Size sehen?

Auf etherscan.io findest du die Blockchain Info und die etwas ernüchternde Einsicht, dass das Netz mittlerweile über 2 Terabyte Daten im Archiv hat. Die Größe der installierten Clients ist jedoch relativ überschaubar:

ETH Chain Data Sizes (Geth w/FastSync):

Blockgröße Zeitpunkt
rd. 35 GB Dez. 2017
rd. 120 GB Dez. 2018
rd. 135 GB März 2019

Die Zahlen sind allerdings mit Vorsicht zu genießen, da hier nur ein bestimmter Client und nur zum Teil abgebildet ist: Geth/FastSync. Was hat es damit auf sich?

Die Antwort darauf ist nicht einfach zu geben und hängt auch stark mit der Blockgröße zusammen.

Ethereum Blockchain Size – Welche Probleme entstehen bzw. gibt es?

Wie auch bei anderen Kryptowährungen, kannst du am ETH-Netz auf unterschiedliche Weise teilhaben. Um den einen oder anderen ETC 20 Token zu kaufen bzw. um an einem Initial Coin Offer (ICO) teilzunehmen, musst du dich allerdings nicht notwendigerweise verausgaben: Ein einfaches Blockchain-Wallet reicht bereits aus.

Den vollen Zugang hast du mit echten Clients bzw. mit Full Nodes. Sie sind der Kern des Netzes und übernehmen die Speicherung bzw. Validierung der Transaktionen. Einen Full Node zu betreiben, stellt allerdings hohe Ansprüche an die Hardware: Speicherbedarf und CPU- bzw. RAM-Ausstattung zur Validierung. Allerdings gibt es unterschiedliche Clients. Hier ein Überblick:

  • Wallet: Ein einfacher Light Node reicht zum Kaufen und Verkaufen aus.
  • Geth-Client: Die Standard-Implementierung eines Full Nodes in der Programmiersprache Go ist für Entwickler von Token und Smart-Contracts wichtig.
  • Parity-Client: Der zweitbeliebteste echte Client ist in der Programmiersprache Rust geschrieben und ist wesentlich performanter.

Das Netzwerk kann nur sicher und zuverlässig arbeiten, wenn genügend echte Clients zur Verfügung stehen. Mit zunehmender Größe werden jedoch die Anforderungen an die Hardware dementsprechend überfordert. Ein unkontrolliertes Wachstum würde daher auch bedeuten, dass immer weniger Nodes und damit immer weniger Sicherheit im Netzwerk zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund wird die Größe der Blöcke und der gesamten Kette reguliert.

Wie wird die Größe von Ethereum reguliert?

Das ETH-Netz wird mithilfe von Gas betrieben. Gas ist hier im wahrsten Sinne des Wortes der Treibstoff für das Funktionieren, da das Netz anders arbeitet als andere Blockchain’s. Anstelle der Transaktionen von Kryptowährungen werden hier die in Informationen über Transaktionen von Smart-Contracts verwaltet. Diese intelligenten Verträge können einfach aber auch sehr umfangreich sein.

Die Netzbelastung wird dadurch gesteuert, dass jeder Vertragsersteller die einzelnen Berechnungsschritte mit Gas ausstatten muss. Gas kann bei entsprechenden Servern mittels der Netzwerkwährung Ether gekauft werden. Die Größe der einzelnen Blöcke wird daher indirekt gesteuert, indem das zur Verfügung stehende Gas limitiert wird. Damit kann direkt Einfluss darauf genommen werden, wie groß das Netz insgesamt ist.

Zurzeit ist die Size von Ethereum durch ungefähr 7,5 Millionen Blöcken bestimmt. Jeder neue Block hat aktuell die Größe von ca. 17 Kilobyte. In Summe ergibt es nach wie vor eine enorme Anforderung an die Betreiber von Full Nodes. Aus diesem Grund werden auch nur einige wenige echte Clients voll synchronisiert.

Full Nodes können auch in einem vereinfachten Modus funktionieren: Anstelle des FullSync wird meist ein FastSync durchgeführt. Dabei wird nicht die gesamte Netzhistory abgeglichen, sondern nur ein Ausschnitt über die aktuell relevanten Transaktionen – es müssen also nicht die gesamten 2 Terabyte synchronisiert werden.

So funktioniert das System im Moment. Die wichtigste Eigenschaft, die Sicherheit, ist damit gewährleistet. Die zweitwichtigste Eigenschaft, die Schnelligkeit, bleibt allerdings für den enormen Bedarf, der mittlerweile existiert, auf der Strecke. Aus diesem Grund blickt die Szene auch gebannt auf die Ankündigungen, wie es mit den Sizes weitergehen soll.

Wie kann das Ethereum Blockchain Size Problem gelöst werden?

Die Zukunft des ETH ist davon abhängig, dass er seine Leistungsfähigkeit gegenüber anderen Lösungen erhöht. Dabei müssen aber einige technische Herausforderungen der aktuellen Blockchain gelöst werden. Ein genauer Blick auf das Problem zeigt, dass sich dabei um ein Trilemma aus 3 sich widersprechenden Zielen handelt:

  • Dezentralisierung: Jeder User mit einem Full Node trägt dazu bei, dass das Netz insgesamt nicht manipuliert werden kann. Damit das möglich wird, muss es auf Hochleistungsrechnern, einfachen Laptop aber auch mobile Geräten installiert werden können.
  • Skalierbarkeit: Egal wie viele Transaktionen vorhanden sind, sie müssen auf dieser Basis verarbeitet werden können, und dass im Rahmen der zur Verfügung stehenden Rechenleistung des Gesamtnetzes.
  • Sicherheit: Das Netzwerk muss auf Basis der verwendeten Verschlüsselungsalgorithmen funktionieren und darf nicht durch Manipulation von einigen wenigen Clients korrumpiert werden.

Das Trilemma besteht darin, dass aufgrund der aktuellen Technik nicht alle drei Ziele gleichzeitig verfolgt werden können. Um die Dezentralisierung bzw. die Skalierbarkeit zu verbessern, müssen die Clients anwenderfreundlicher werden, das ist aber nur auf Kosten der Sicherheit möglich. Die Sicherheit beizubehalten bzw. zu erhöhen funktioniert wiederum nur auf Kosten der Dezentralisierung.

Klar ist mittlerweile, dass die technische Basis eine wesentliche Überarbeitung benötigt um die offenen Fragen der Sizes zu lösen. In der Pipeline des Ether-Netzwerkes sind mittlerweile auch eine große Zahl an Updates, die die Mainstream-Tauglichkeit das Netz 2.0 gewährleisten sollen. Die zwei wichtigsten Entwicklungen wollen wir dir hier kurz vorstellen.

Was kann Ethereum Plasma zur Verbesserung der Sizes beitragen?

Das Konzept hinter dem Projekt Plasma ist nicht neu. Es wird auf der Ripple Blockchain schon seit längerem angewandt und soll auch die Bitcoin-Blockchain-Size verbessern: Off-Chain ledgers. Die ETH-Entwickler arbeiten daran, gewissermaßen einen Blockchain-Baum umzusetzen.

Die Main-Chain bleibt weiterhin der zentrale Strang, wird jedoch durch Side-Chains ergänzt. Darauf kann eine nahezu unbegrenzte Zahl von Transaktionen sicher und dezentral gespeichert werden. Nach festgelegten Kriterien werden die Side-Chains mit dem Hauptnetz abgestimmt. Damit bleibt die Integrität des Gesamtnetzes erhalten.

Mit der Umsetzung des Plasma-Projektes kann die Überlastung der Blockchain Size aufgefangen und das Trilemma gelöst werden:

  • Das Netz bleibt dezentral: Side- und Main-Chain werden mit Smart Contracts aneinander gebunden.
  • Je nach Bedarf können Side-Chains für unterschiedliche Anforderungen und eigene Ziele eröffnet werden.
  • Im Blockchain-Baum wird die Last auf einzelne Äste verteilt, die alle den Sicherheitsanforderungen entsprechen.

Ethereum Blockchains Size

Bildquelle: © geralt / Pixabay

Wie wird Sharding die Ethereum Blockchain verändern?

Folgt man den Posts von Vitalik Buterin, dem Kopf hinter Ethereum, dann wird Sharding die Art, wie das Netzwerk funktioniert, nachhaltig verändern. Nicht nur die Probleme rund um die Sizes sollen dadurch gelöst werden. Das komplette Konzept des Blockchain-Mining wird damit auf neue Füße gestellt.

Der Kern von Sharding besteht darin, die aktuellen Blöcke durch kleinere Teilbereiche, sogenannte Shards, zu ersetzen. D. h. Transaktionen werden nicht mehr in monolithischen Gesamtblöcken gespeichert sondern in einzelnen Containern verwaltet. Die Shards werden in unterschiedlichen Strängen validiert und dann zum Gesamtnetzwerk zusammengefügt. Mit dieser Flexibilisierung soll das Netz für die Micropayments des Internet of Things (IoT) vorbereitet werden.

Damit Hand in Hand geht die Umstellung des Mining. Anstelle des Proof-of-Work soll für die Verifizierung der Transaktion ein Proof-of-Stake zum Einsatz kommen. D. h. nicht mehr die rohe Rechenleistung, sondern die Anzahl der Coins im Wallet werden in Zukunft ausschlaggebend sein – und damit wird nebenbei auch die verheerende Ökobilanz der Kryptowährung nachhaltig verbessert.

Zurzeit sind nicht alle Details der neuen Updates verfügbar und die Umsetzung ist mehrmals verschoben worden. Als sicher gilt, dass zukünftige Miner über mindestens 32 ETH verfügen müssen, um am Prozess teilnehmen zu können. Außerdem werden auch die Mining Rewards für die Verschlüsselung der Shards reduziert werden.

Fazit: Die Zukunft von Ethereum hängt von seiner Blockchain Size ab!

Ethereum hat gleich nach dem Bitcoin die größte und aktivste Community. Zahlreiche große Technologie-Unternehmen, wie Microsoft und Samsung, und unzählige Startups zählen heute zu den Unterstützern. Der Grund dafür ist schnell gefunden: Mit der Einführung der Smart Contracts haben die ETH-Entwickler das notwendige Werkzeug geschaffen, um das Web 3.0 Realität werden zu lassen.

Die aktuelle Herausforderung ist es, das Konzept der Destributed Ledger für die riesigen Datenmengen des Internet of Things aufzurüsten. Nur wenige Blockchain’s sind derzeit schon bereit, die wirklich großen Informationsmengen der Smart Mobility und Smart Power Grids zuverlässig zu verarbeiten. Neulinge, wie die IOTA Blockchain, zeigen es im Moment den etablierten Netzwerken, wie es gehen kann.

Auch die Ethereum Blockchain Size ist derzeit das technische Nadelöhr, das das zweitgrößte Kryptonetzwerk bremst und seine Entwicklung verhindert. Mit Plasma, Sharding und anderen Entwicklungsprojekten ist die Community dabei, dieses Problem zu lösen. Die Frage bleibt allerdings, ob es rechtzeitig gelingen wird.

Der Ausbau der fünften Mobilfunkgeneration schafft derzeit das Kommunikationsnetzwerk für IoT und wird in ein bis zwei Jahren einsatzbereit sein. Spätestens dann werden wir wissen, welcher Blockchain-Coin genügend Performance mitbringt, um die Tausenden-Transaktionen pro Sekunde sicher, schnell und kostengünstig verarbeiten zu können.

Ethereum hat eine gute Ausgangsposition, wird es sich aber nicht leisten können, die notwendigen Updates noch lange zu verschieben. Sicher ist, das Rennen um das beste Kryptonetz wird in den nächsten Monaten entschieden werden und wir werden euch darüber am Laufenden halten.

 

Bildquelle: © geralt / Pixabay

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