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Pectra Upgrade, erklärt

Ethereums Pectra-Upgrade kombiniert zwei separate Upgrades: das Prag-Upgrade und das Electra-Upgrade.

Das Prague-Upgrade konzentriert sich auf Änderungen an der Ausführungsschicht des Netzwerks, wobei das Electra-Upgrade die Konsensschicht beeinflusst. Diese Upgrades werden zusammen als das "Pectra"-Upgrade bezeichnet.

Das Pectra-Upgrade wird folgenDencun, eine Verschmelzung der Deneb- und Cancun-Upgrades, die im März 2024 stattfanden. Dencun war technisch gesehen ein EthereumHard Forkentwickelt, um Transaktionsgebühren zu senken fürLayer-2-Lösungenund verbessern die Skalierbarkeit von Ethereum.

Pectra ist ein neuer Meilenstein auf Ethereums Entwicklungs-Roadmap. Ethereum-Entwickler Terence Tsao geteiltdass das Pectra-Upgrade am 5. März um 7:29 Uhr UTC erfolgreich im Testnetzwerk von Sepolia live gegangen ist. Dies markiert den Abschluss seiner zweiten Testphase und erreicht eine makellose Vorschlagsrate.

Dieser Erfolg folgt auf einen Rückschlag in der letzten Woche im Holesky-Testnetzwerk, bei dem eine Fehlkonfiguration unter den Validatoren zu einem Kettenabriss führte, der das Netzwerk kurzzeitig störte. Tsao reagierte auf Fragen zu diesen Problemen und erklärte, dass es mindestens weitere 18 Tage dauern könnte, um das Holesky-Upgrade zu lösen, da laufende Untersuchungen auf Probleme im Zusammenhang mit "Korrelationsstrafen" und "Validatoren-Bilanzentleerungen" ausgerichtet sind.

Testnetzwerke wie Sepolia und Holesky ermöglichen es Entwicklern, neue Upgrades in einer kontrollierten Umgebung zu testen, bevor sie auf das Hauptnetzwerk von Ethereum angewendet werden, um sicherzustellen, dass mögliche Probleme im Voraus behoben werden. Mit Abschluss der Testphase von Sepolia rückt Ethereum einen Schritt näher an die Bereitstellung von Pectra auf dem Hauptnetzwerk heran, obwohlHolesky benötigt noch weitere Arbeitdie bestehenden Probleme zu lösen.

Die zweistufige Einführung von Ethereum Pectra, erklärt

Das Pectra-Upgrade für Ethereum bringt wesentliche Verbesserungen mit sich, darunter eine verbesserte Skalierbarkeit und die Möglichkeit, Gasgebühren mit Stablecoins zu bezahlen, wobei weitere Fortschritte bis 2026 erwartet werden.

Phase 1: Geplant für Mitte März 2025, umfasst diese Phase:

• Verdoppelung der Kapazität der Layer-2-Blobs: Erhöhung der Kapazität von drei auf sechs Blobs, um Transaktionsgebühren und Netzwerküberlastung zu reduzieren.
• Kontoabstraktion: Ermöglicht die Zahlung von Gasgebühren mit stabilen Münzen wie USDC und Dai und bietet den Benutzern mehr Flexibilität.
• Erhöhung der Validierungsstake-Limits: Erhöhung des maximalen Stake-Limits von 32 Ether auf 2.048 ETH, um die Betrieb von Großvalidatoren zu vereinfachen.

Phase 2: Voraussichtlich Ende 2025 oder Anfang 2026 wird diese Phase einführen:

• Verkle-Bäume: Eine neue Datenstruktur, die Vector Commitments und Merkle-Bäume kombiniert, um die Effizienz der Datenspeicherung zu verbessern und den Übergang zu zustandslosen Ethereum-Clients zu unterstützen.
• Peer Data Availability Sampling (PeerDAS): Ein System, das die Skalierbarkeit verbessert, indem es Knoten ermöglicht, Transaktionsdaten zu überprüfen, ohne den gesamten Datensatz zu speichern.

Wichtige Highlights des Ethereum Pectra-Upgrades

Pectra bringt Skalierbarkeit, reduzierte Gebühren, erhöhte Sicherheit und intelligente Konten auf Ethereum und ebnet den Weg für effizientere Transaktionen und zukünftige Innovationen.

• Verbesserte Skalierbarkeit: Pectra bringt neue Mechanismen mit, die entwickelt wurden, um die Transaktionskapazität des Netzwerks zu erhöhen. Dies ermöglicht es Ethereum vereinfacht gesagt, eine höhere Anzahl von Transaktionen pro Sekunde auszuführen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um den schnellen Anstieg imdezentralisierte Anwendungen (DApps)und Teilnehmer im Netzwerk.
• Reduzierte Transaktionsgebühren: Die Gasgebühren sollten aufgrund der Optimierung der Datenspeicherung und -verarbeitung sinken. Transaktionen werden für Benutzer und DApps günstiger, um eine weitere Akzeptanz der Ethereum-Blockchain zu fördern.
• Intelligente Konten: Eine der innovativsten Verbesserungen ist die Einführung intelligenter Konten. Dies macht Ethereum-Konten und Geldbörsen flexibler. Zuvor konnte ein Benutzerkonto nur einfache Transaktionen durchführen. Intelligente Konten ermöglichen es Benutzern, mehrere Transaktionen gleichzeitig auszuführen. Dies ist ein Schritt, der voraussichtlich zukünftige Möglichkeiten und Innovationen eröffnen wird.
• Verbesserte Sicherheit: Im Rahmen der Upgrades werden fortschrittliche kryptografische Techniken eingesetzt, die darauf abzielen, mehr Sicherheit für Benutzerdaten zu bieten und Smart Contracts.

Ethereum Improvement Proposals (EIPs) in das Pectra-Update einbezogen

Das Ethereum Pectra-Upgrade ist das nächste große Update für das Ethereum-Netzwerk, das Änderungen sowohl an der Ausführungsebene (Prag) als auch an der Konsensschicht (Electra) kombiniert. Pectra führt 11 wichtige Ethereum-Verbesserungsvorschläge (EIPs) ein, die die Skalierbarkeit, die Flexibilität beim Staking und die Benutzererfahrung verbessern.

Lassen Sie uns verstehen, was diese EIPs sind:

• EIP-7251 (Erhöhung des Einsatzlimits): Dadurch wird das maximale Validierungs-Einsatzguthaben von 32 ETH auf 2.048 ETH erhöht. Allerdings benötigen Validatoren immer noch 32 ETH, um zu starten, können aber jetzt Belohnungen für bis zu 2.048 ETH in einem Validator verdienen, anstatt bei 32 gedeckelt zu sein. Wenn Sie ETH einsetzen, erhalten Sie mehr Flexibilität. Zum Beispiel kann jemand mit 40 ETH alles unter einem Validator setzen und Belohnungen für den gesamten Betrag erhalten, während zuvor nur 32 ETH zählten und die zusätzlichen 8 ETH brachlagen würden (Sie hätten 64 ETH benötigt, um zwei Validatoren zu betreiben). Dies macht das Staken für diejenigen, die knapp über 32 ETH haben, zugänglicher.
• EIP-7691 (mehr Daten für L2s): Es verdoppelt die Menge der Blob-Daten, die in jeden Block aufgenommen werden können. Das Ziel geht von drei Blobs auf sechs Blobs pro Block (und maximal von sechs auf neun) über. Wenn Sie Layer-2-Netzwerke (wie Optimistic oder ZK-Rollups auf Ethereum) verwenden, sollten Ihre Transaktionsgebühren günstiger werden. Mehr Blobs pro Block bedeutet, dass Layer-2-Rollups mehr Daten gleichzeitig auf Ethereum unterbringen können, was Staus reduziert und Kosten senkt.
• EIP-7623 (höhere Aufrufdatenkosten für Effizienz): Erhöht die Gasgebühr für die Aufrufdaten, um Entwickler dazu zu bringen, Blobs zu verwenden, eine kostengünstige und effizientere Möglichkeit, Daten zu speichern. Dies fördert niedrigere Gebühren für Layer-2-Lösungen und gewährleistet gleichzeitig die Stabilität für reguläre Ethereum-Benutzer. Es ist ein Schritt zur Optimierung der Skalierbarkeit von Ethereum.
• EIP-7840 (flexible blob configuration): Ermöglicht Ethereum-Entwicklern, die Blob-Kapazität in zukünftigen Upgrades anzupassen, ohne größere Codeänderungen vornehmen zu müssen. Dies stellt sicher, dass Ethereum anpassungsfähig bleibt, wodurch Gebühren vorhersehbar und die Leistung optimiert bleibt. Es unterstützt langfristige Skalierbarkeit und hilft, Netzwerküberlastungen effektiver zu bewältigen.
• EIP-7702 (Smart Accounts oder temporäre Vertragswallets): Ermöglicht regelmäßigWallets fungieren während Transaktionen wie Smart Contracts, Ermöglicht die Kostenübernahme für Gasgebühren, die Authentifizierung über Passkey und Batch-Transaktionen. Dies verbessert die Benutzererfahrung, indem Reibung beim Durchführen von Transaktionen reduziert wird. Es ist ein großer Schritt hin zu einfacheren und leistungsfähigeren Wallets.
• EIP-6110 (schnellere Staking-Einzahlungen): Beschleunigt die Aktivierung von Validatoren, indem Staking-Einzahlungen direkt auf der Ausführungsebene von Ethereum verarbeitet werden. Dies verkürzt die Wartezeiten und macht das Staking nahtloser. Validatoren können schneller Belohnungen verdienen, was die Effizienz und Netzwerkreaktionsfähigkeit verbessert.
• EIP-7002 (easier validator withdrawals): Ermöglicht Validatoren, sich direkt über eine einfache Ethereum-Transaktion zu entbinden, anstatt den komplexen Beacon Chain-Prozess zu verwenden. Dies erleichtert das Beenden des Staking erheblich, was Staker mehr Flexibilitätund die Abhängigkeit von technischem Wissen verringern.
• EIP-7685 (bessere Ausführungs-Konsens-Kommunikation): Schafft eine standardisierte Möglichkeit für die Ausführungs- und Konsensebenen von Ethereum, miteinander zu kommunizieren. Dies verbessert die Effizienz von Validator-Aktionen wie Einzahlungen und Ausstiegen, macht Ethereums Staking-System reibungsloser und reduziert Verzögerungen.
• EIP-2537 (schnellere kryptografische Beweise): Fügt einen vorab kompilierten Vertrag für fortgeschrittene kryptografische Operationen hinzu (BLS-Signaturen, Zero-Knowledge-Beweise). Dies senkt die Transaktionskosten für Layer-2-Lösungen, Rollups und Crosschain-Brücken und macht Ethereum für Entwickler, die sichere Anwendungen erstellen, günstiger und effizienter.
• EIP-2935 (erweiterte Blockhistorie): Behält bis zu 27 Stunden historische Block-Hashes onchain anstelle von nur 51 Minuten. Dies verbessert intelligente Verträge, die auf vergangenen Daten beruhen, und hilft Rollups, Zufalls-Apps und Cross-Chain-Brücken, zuverlässiger zu funktionieren.
• EIP-7549 (effizientere Validatorenabstimmung): Optimiert, wie Ethereum-Validatoren Stimmen (Attestationen) abgeben, um den Konsens schneller und ressourcenschonender zu gestalten. Dies hält das Staking-System von Ethereum skalierbar und effizient, wenn mehr Validatoren dem Netzwerk beitreten.

Was sind Ethereum Improvement Proposals (EIPs)?

EIPs sind ein wesentlicher Bestandteil des Entwicklungsprozesses von Ethereum und sind der Weg, wie Upgrades des Ethereum-Netzwerks erreicht werden.

Ein EIP ist ein Vorschlag oder Standard, der potenzielle neue Funktionen, Verbesserungen oder Prozesse für das Ethereum-Blockchain-Netzwerk beschreibt. Sie enthalten technische Spezifikationen für vorgeschlagene Änderungen und,gemäßzu Ethereum.org, dienen als eine "Quelle der Wahrheit" für die Gemeinschaft.

Ethereum-Netzwerk-Upgrades werden der Ethereum-Entwicklungsgemeinschaft vorgeschlagen und im Rahmen des EIP-Prozesses diskutiert und entwickelt. Jeder innerhalb der Gemeinschaft kann ein EIP erstellen, und der Autor ist verantwortlich dafür, eine Einigung mit der Ethereum-Entwicklungsgemeinschaft zu erzielen und gegensätzliche Meinungen zu dokumentieren.

EIP-Autoren sind in der Regel Entwickler. EIPs ermöglichen Änderungen an Ethereum und werden vorgeschlagen, diskutiert und bei Erfolg übernommen.Ethereum-Netzwerk-Upgrades wie Dencun und Pectrabestehen aus einer Reihe von EIPs, die nach ihrer endgültigen Fertigstellung von jedem implementiert werden müssen Ethereum-Clientim Netzwerk der Blockchain.

Wussten Sie das? Der Merkle-Patricia-Baum hat seinen Namen, weil er zwei Datenstrukturen - Merkle-Bäume und Patricia-Bäume - kombiniert, um Blockchain-Zustandsdaten effizient zu speichern und zu überprüfen. Der Patricia-Baum organisiert Schlüssel-Wert-Paare, während der Merkle-Baum kryptografischen Nachweis hinzufügt, um die Datenintegrität und sichere Nachschlagen zu gewährleisten.

Als Nächstes ansehen: Ethereum's Verkle-Baum-Implementierung

Ethereums Post-Merge-Roadmap umfasst die „Gate“-Phase, in der Verkle-Bäume eingeführt werden, um die Effizienz der Datenspeicherung zu verbessern, die Hardwareanforderungen zu senken und die Benutzererfahrung mit schnelleren Synchronisierungszeiten und kleineren Nachweisgrößen zu verbessern.

Ethereums Post-Merge-Roadmap ist Teil dessen, was Buterin als Fünf-Schritte-Prozess skizziert, um die Smart-Contract-Blockchain zu verbessern, nachdem Ethereum zu einemProof-of-Stake (PoS)Konsensmechanismus im September 2022. Die fünf Phasen sind Merge, Surge, Verge, Purge und Splurge.

Allerdings wurde der Fahrplan später aktualisiert, um ein Gate zu enthalten sechste Stufe namens "The Scourge."Im November 2022 fügte Vitalik The Scourge hinzu, um das Problem anzugehenmaximal extrahierbarer Wert (MEV)und Zensurresistenz.

Nach Pectra wird das nächste Upgrade voraussichtlich die mit Spannung erwarteten Verkle-Bäume umfassen, eine neue Zustandsdatenstruktur, die den aktuellen Merkle-Patricia-Baum ersetzen wird und die Datenspeicherung und Nachweis-Effizienz drastisch verbessern wird. Durch die Verlagerung aller Zustandsdaten in eine Verkle-Struktur wird Ethereum in der Lage sein, Zustandsdaten viel effizienter zu speichern und nachzuweisen.

Verkle-Bäume sind Teil der Post-Merge-Roadmap von Ethereum und versprechen kleinere Nachweisgrößen und geringere Hardwareanforderungenfür Knoten. In einem Beitrag auf X wies Vitalik Buterin darauf hin, dass die Verkle-Baumfunktionalität es ermöglichen würde, dass Staking-Knoten mit "nahezu null Festplattenspeicher und nahezu sofortiger Synchronisation" laufen, um die Benutzerfreundlichkeit und benutzerorientierte leichte Clients zu verbessern.

Verkle-Bäume befinden sich in der Entwicklung im Rahmen der Verge-Bühne. Tatsächlich wird das Upgrade nach Pectra bereits als „Fusaka“ bezeichnet (eine Kombination aus dem Stern Fulu und der Stadt Devcon Osaka) und ist für die Implementierung von Verkle-Bäumen im Zustandsspeicher von Ethereum reserviert.

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