Ether-Transaktionen beschleunigen: Buterin mit neuen Vorschlägen

• Unzufriedenheit mit Slot- und Epochen-Architektur bei Ethereum
• Verbesserungspotenzial bei Transaktionsbestätigungszeiten
• Buterin schlägt Massnahmen zur schnelleren Abwicklung vor

Laut Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, sind schnelle Transaktionsbestätigungszeiten eine der wichtigen Eigenschaften einer guten Blockchain-Benutzererfahrung. Ethereum habe sich in dieser Hinsicht in den letzten fünf Jahren zwar bereits stark verbessert - so würden "von Benutzern auf L1 gesendete Transaktionen zuverlässig innerhalb von 5-20 Sekunden bestätigt" - doch Buterin zufolge gebe es weiteres Verbesserungspotenzial, wie er in einem Blog-Beitrag Ende Juni schrieb.

Slot- und Epochen-Architektur

Ethereums Gasper-Konsensmechanismus verwendet laut Buterin eine Slot- und Epochen-Architektur. "In jedem 12-Sekunden-Slot veröffentlicht eine Untergruppe von Validatoren eine Stimme am Anfang der Kette, und im Verlauf von 32 Slots (6,4 Minuten) haben alle Validatoren die Möglichkeit, einmal abzustimmen. Diese Stimmen werden dann in einem vage PBFT-ähnlichen Konsensalgorithmus als Nachrichten neu interpretiert, der nach zwei Epochen (12,8 Minuten) eine sehr harte wirtschaftliche Zusicherung namens Endgültigkeit liefert.", erklärt Buterin den Mechnismus.

Bei Ethereum sei man mit diesem Mechanismus jedoch zunehmend unzufrieden, da er kompliziert sei, es viele Interaktionsfehler gebe und die 12,8 Minuten Wartezeit keine angenehme Benutzererfahrung seien.

Single Slot Finality (SSF)

Eine Option, um die Benutzererfahrung weiter zu verbessern, sei laut Buterin die Single-Slot-Finalität (SSF). Der SSF-Mechanismus sei dem Tendermint-Konsens ähnlich, "bei dem Block N finalisiert wird, bevor Block N+1 erstellt wird", so Buterin. "Die Hauptabweichung von Tendermint besteht darin, dass wir den "Inaktivitätsleck"-Mechanismus beibehalten, der es der Kette ermöglicht, weiterzumachen und sich zu erholen, wenn mehr als ein Drittel der Validatoren offline gehen."

Doch auch dieser Mechanismus bringe seine Probleme mit sich, gibt Buterin zu. So müsste jeder Ethereum-Staker alle 12 Sekunden zwei Nachrichten veröffentlichen, was eine grosse Belastung für die Blockchain darstellen würde. Zwar gebe es Ideen, wie dies abgemildert werden könne und somit die Benutzerfreundlichkeit verbessert werde, allerdings "ändert dies nichts an der Tatsache, dass Benutzer 5 bis 20 Sekunden warten müssen" gibt Buterin zu bedenken.

Rollup-Vorbestätigungen

Derweil zielen Rollup-Vorbestätigungen darauf ab, die Layer-2-Lösungen (L2) von Ethereum zu verbessern. Diese verarbeiten Transaktionen laut Buterin mit dem gleichen Mass an Sicherheit wie die Ethereum-Basisschicht (Layer 1), jedoch in grösserem Umfang. So würden die Belange innerhalb des Ethereum-Ökosystems getrennt, wodurch sich die Basisschicht darauf konzentrieren könne, "zensurresistent, zuverlässig und stabil zu sein", während Layer-2-Lösungen sich "auf eine direktere Kontaktaufnahme zu Benutzern" und schnellere Transaktionszeiten konzentrieren könnten. Layer-2-Lösungen schaffen bisher ihre eigenen "dezentralen Sequenzierungs"-Netzwerke. "Eine kleinere Gruppe von Validatoren würde Blöcke vielleicht alle paar hundert Millisekunden abzeichnen und ihren "Einsatz" hinter diese Blöcke stecken", so Buterin. Validatoren müssten allerdings aufpassen, dass sie keine widersprüchlichen Blöcke signieren, da sie sonst ihre Einlagen verlieren würden, warnt Buterin.

Basierte Vorbestätigungen

"Wir verlangen von Rollups, dass sie im Grunde den grössten Teil der gleichen Arbeit erledigen wie die Erstellung eines völlig neuen L1", schreibt Buterin in seinem Blog-Beitrag und kommt damit zu einer weiteren Möglichkeit, um die Transaktionsbestätigungszeiten zu verkürzen. "Aus diesem und anderen Gründen hat Justin Drake eine Möglichkeit gefördert, allen L2s (sowie L1) Zugriff auf einen gemeinsamen Ethereum-weiten Vorbestätigungsmechanismus zu gewähren: basierte Vorbestätigungen", so der Ethereum-Mitbegründer. Bei diesem Ansatz werde davon ausgegangen, "dass Ethereum-Antragsteller aus MEV-bezogenen Gründen zu hochentwickelten Akteuren werden", was sich der Ansatz zunutze mache, indem er ebendiese Akteure "dazu anregt, die Verantwortung für das Anbieten von Vorbestätigungen als Dienstleistung zu übernehmen", erklärt Buterin. Mit einem neuen standardisierten Protokoll sollen Benutzer so eine zusätzliche Gebühr anbieten können im Gegenzug für eine sofortige Garantie, dass die Transaktion in den nächsten Block aufgenommen wird. "Wie beschrieben bieten basierte Vorbestätigungen Garantien für L1-Transaktionen. Wenn Rollups 'basiert' sind, dann sind alle L2-Blöcke L1-Transaktionen, und daher kann derselbe Mechanismus verwendet werden, um Vorbestätigungen für alle L2 bereitzustellen", so Buterin.

Weitere Optionen prüfen

Auch wenn Buterin der Meinung ist, dass die Implementierung von SSF, Rollup-Vorbestätigungen oder basierten Vorbestätigungen die Transaktionsbestätigungszeiten verkürzen könnte, weist er darauf hin, dass man damit wieder zur ursprünglichen "Epochen-und-Slot-Architektur" zurückkehren würde.

"Es gibt einen tiefen philosophischen Grund, warum Epochen-und-Slot-Architekturen so schwer zu vermeiden zu sein scheinen: Es dauert von Natur aus weniger Zeit, zu einer annähernden Einigung über etwas zu gelangen, als zu einer maximal verhärteten "wirtschaftlichen Endgültigkeits"-Einigung darüber zu gelangen", schreibt er in seinem Blog-Beitrag.

Seiner Meinung nach sollten daher Optionen geprüft werden, "die nicht so eng miteinander verwoben sind wie bei Gasper, sondern bei denen es stattdessen eine stärkere Trennung der Bedenken zwischen den beiden Mechanismen gibt."

Redaktion finanzen.ch