Was ist Ethereum? Anfängerleitfaden für diese dezentrale Computerplattform

Ethereum-Leitfaden

Bitcoin ist die ursprüngliche Kryptowährung, die eine ganze Innovationsbranche ins Leben gerufen hat, die auf der Blockchain-Technologie und dem dazugehörigen Gebiet der technischen und wirtschaftlichen Mechanik basiert.

Die Anwendung von Bitcoin ist in erster Linie als Wertspeicher und Wertaustauschmedium außerhalb der Zuständigkeit von Regierungen oder Dritten gedacht und konzentriert sich auf die Gewährleistung individueller wirtschaftlicher Freiheit durch die Schaffung einer neuartigen Finanztechnologie.

Die Anwendung von Blockchain-Technologie, Kryptografie, verteiltem Computing und Wirtschaftlichkeit in einem System wie dem von Bitcoin war jedoch die Spitze des Eisbergs für eine zukünftige Branche mit großem Potenzial. Ethereum öffnete die Tür für das Potenzial, Blockchain-Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen einzusetzen.

Was ist Ethereum??

Als verteilter Weltcomputer ist Ethereum eine Open-Source-Plattform für öffentliche Blockchain und dezentrale Computer turing-complete intelligente Vertragsfunktionalität.

Ethereum wurde Ende 2013 von einem damals 19-jährigen Vitalik Buterin als Plattform vorgeschlagen, die die Blockchain hypothetisch nutzen könnte, um Computerprogramme in einem internationalen Netzwerk verteilter Knoten zu speichern und auszuführen. Damit ist Ethereum die bekannteste und etablierteste Kryptowährung außerhalb von Bitcoin.

Ethereum-Leitfaden

Die Geschichte des Ethereum

Ethereum hat eine lange, kontroverse und hochbedeutende Geschichte, die einen großen Einfluss auf die Gestaltung der modernen Kryptowährungssphäre hatte. Das weißes Papier Der von Vitalik Ende 2013 vorgeschlagene Beginn war der Beginn der Ethereum-Ära.

Als verteilter Weltcomputer zum Ausführen und Speichern von Computerprogrammen wurde das Ziel verfolgt, eine verteilte Computerplattform zu schaffen, die das Potenzial der Blockchain-Technologie voll ausschöpft. Wie Vitalik es in der Einleitung seines Papiers ausdrückt:

„Ethereum beabsichtigt, eine Blockchain mit einer integrierten, vollwertigen Turing-vollständigen Programmiersprache bereitzustellen, mit der„ Verträge “erstellt werden können, mit denen beliebige Zustandsübergangsfunktionen codiert werden können, sodass Benutzer jedes der beschriebenen Systeme erstellen können oben, sowie viele andere, die wir uns noch nicht vorgestellt haben, indem wir einfach die Logik in ein paar Codezeilen aufschreiben. “

Die Systeme, die er oben im Zitat „beschreibt“, beziehen sich auf gängige Anwendungen (dapps), die heute auf der Ethereum-Blockchain aufbauen, wie z. B. digitale Assets in der Kette (ERC-20-Token), nicht fungible Assets, dezentrale Börsen usw. Kettenidentitäts- und Reputationssysteme, Peer-to-Peer-Glücksspiele, dezentrale autonome Organisationen (DAOs) und vor allem intelligente Verträge.

Intelligente Verträge sind das Hauptmerkmal von Ethereum und im Grunde genommen selbstausführende Programme, die den Austausch von Wertgegenständen im Netzwerk erleichtern, die unveränderlich in der Blockchain gespeichert sind. Sie werden ausgeführt, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind und außerhalb des Einflussbereichs Dritter oder der Zensur liegen. Sie haben keine Ausfallzeiten, solange das Ethereum-Netzwerk funktioniert.

Der im Weißbuch dargelegte allgemeine Ehrgeiz des Projekts sowie das technische Fachwissen seines jungen Gründers erregten die Aufmerksamkeit vieler im Bereich der Kryptowährung. Die Kerninnovation der Plattform wurde als „Ethereum Virtual Machine“ (EVM) bekannt und ist eine vollständige Software, die im Ethereum-Netzwerk ausgeführt wird und es jedem ermöglicht, jedes Programm unabhängig von der Programmiersprache in der Ethereum-Blockchain auszuführen. Das Ergebnis ist das Potenzial, eine Vielzahl von dezentralen Anwendungen auf einer einzigen Plattform zu erstellen.

Die frühe Entwicklung von Ethereum begann Anfang 2014 mit Vitalik und einem kleinen Team, darunter Anthony Di Iorio, Charles Hoskinson und Mihai Alisie. Das Projekt begann über das Schweizer Unternehmen Ethereum Switzerland GmbH und anschließend über die Schweizer gemeinnützige Ethereum Foundation.

Vitalik Buterin

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Zu dieser Zeit war Joseph Lubin COO der Switzerland GmbH und half bei der Gründung der Ethereum Foundation. Er bleibt eine herausragende Persönlichkeit in der Cryptocurrency-Community als Gründer von ConsenSys.

Im Juli 2014 erlebte Ethereum einen Crowdsale, bei dem von Juli bis August mehr als 14 Millionen US-Dollar gesammelt wurden. Im September desselben Jahres wurde der Ether (die Ethereum-Währung) an die Investoren und das Entwicklungsteam verteilt, während die restlichen Mittel an die Ethereum Foundation gingen.

Im Juli 2015 wurde die erste experimentelle Mainnet-Version von Ethereum veröffentlicht und als „Frontier“ -Version bezeichnet. Das erste größere Upgrade der Ethereum-Plattform wurde im März 2016 als „Homestead“ veröffentlicht und war das erste Upgrade, das als stabil eingestuft wurde und sich auf Gaspreise, Sicherheit und Transaktionsverarbeitung konzentrierte. Zu dieser Zeit waren die Kritiker von Ethereum immer noch besorgt über seine Sicherheit und Stabilität, da eine vollständige Turing-Plattform zwar eine erhebliche Menge potenzieller Entwicklungsanwendungen bietet, aber auch einige schwerwiegende und möglicherweise schwerwiegende Sicherheitsbedenken mit sich bringt.

Der DAO

Trotz Sicherheitsbedenken wurde auf der Welle der Aufregung durch die Community, The DAO, eine dezentrale autonome Organisation gegründet, die als anlegergesteuerter VC-Fonds fungiert. Das DAO sammelte durch Beiträge von über 11.000 Personen rund 150 Millionen US-Dollar und wurde als neuartige, selbstausführende Kombination intelligenter Verträge angesehen, die als dezentrales Anlageinstrument fungieren sollen.

Bekanntlich ist die DAO wurde gehackt im Juni 2016, als unbekannte Benutzer eine Sicherheitsanfälligkeit in ihrem Code ausnutzen und 50 Millionen US-Dollar in ein anderes DAO (bekannt als Dark DAO) verschieben konnten. Sobald sie öffentlich waren, nutzten andere Benutzer dieselbe Sicherheitsanfälligkeit, um die verbleibenden Mittel in ein drittes DAO umzuleiten, das als White Hat DAO bezeichnet wird.

Was ist ein DAO?

Lesen Sie mehr über DAOs und den DAO-Hack

Der resultierende Niederschlag war intensiv und stark polarisierend. Zwei Seiten tauchten auf, wobei eine Seite behauptete, dass die Unveränderlichkeit der Blockchain und der Kernsatz von „Code as Law“ nicht gebrochen werden könnten, während die andere Seite dafür plädierte, das Protokoll hart zu forken, um die Gelder der Anleger zurückzugeben und den Zugang der Hacker zum Mittel auf der ursprünglichen Ethereum-Blockchain.

Schließlich gab Vitalik Buterin im Juli 2016 bekannt, dass sich die Bergleute auf die harte Gabel geeinigt hatten und die Gabel unmittelbar bevorstand. Eine Minderheit der Bergleute hielt jedoch immer noch fest und war fest davon überzeugt, dass sie das Protokoll nicht gabelten. Wir sahen, dass wir das Kernprinzip der Plattform unterminierten. So wurde Ethereum gegabelt und die neue Kette wurde als Ethereum bekannt und die alte, ungegabelte Kette wurde als Ethereum Classic bekannt, wodurch die Ethereum-Community effektiv gespalten wurde.

Im Laufe der Zeit favorisierte die Mehrheit der Unternehmen, Entwickler, Bergleute und Benutzer die Ethereum-Kette (gegabelt) und ist die aktuelle Kette namens Ethereum mit der zweithöchsten Marktkapitalisierung und einer großen Community dahinter. Ethereum Classic (ETC) bleibt jedoch auch weiterhin eine beliebte Kryptowährung, da das Team hinter ETC dieselben Upgrades wie die Ethereum-Kette implementiert und die Plattform auch aktiv weiterentwickelt.

Ethereum vs. Ethereum Classic

Ethereum vs Ethereum Classic: Was sind die Unterschiede?

Das jüngste größere Upgrade auf Ethereum erfolgte in Form von „Metropolis – Byzanz“. Dies ist der erste Teil eines zweiteiligen Metropolis-Upgrades, das die Grundlage für den Übergang von Ethereum zu seinem Proof-of-Stake-Upgrade bilden soll “Casper” sowie seine eventuelle Sharding-Implementierung.

Ethereum war an der Spitze der jüngsten Skalierungsprobleme in der breiteren Kryptowährungsbranche. Ethereum ist von hohen Gasgebühren und langsamen Transaktionszeiten geplagt und sieht sich ernsthaften Bedenken hinsichtlich seiner Skalierbarkeit gegenüber den Anforderungen von Tausenden von Dapps auf seiner Plattform und einer ausreichenden Hochdurchsatzkapazität zur Unterstützung eines großen Netzwerks dezentraler Teilnehmer gegenüber.

Die vorgeschlagenen Lösungen werden voraussichtlich im oben genannten Casper-Upgrade und dessen letztendlichem Übergang zu Sharding, einer einzigartigen Partitionierungsmethode für die horizontale Datenbankarchitektur, die die Netzwerküberlastung verringern und die Skalierung des Netzwerks unterstützen soll, erfolgen.

Wie funktioniert Ethereum??

Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist eine Turing-vollständige Software, die im Ethereum-Netzwerk ausgeführt wird. Es führt Skripte über ein verteiltes Computernetzwerk aus und ermöglicht die Ausführung und Speicherung von intelligenten Verträgen bis hin zu DAOs. Funktionell können Entwickler mit Ethereum dezentrale Anwendungen darauf erstellen. Dies kann Spiele, verteilte Registrierungen, Organisationen und vieles mehr umfassen.

Das Design hinter Ethereum basiert auf dem weißes Papier, soll den Grundsätzen folgen:

  • Einfachheit – Das Protokoll sollte so effizient wie möglich sein, auch auf Kosten der Datenspeicherung oder zeitlicher Ineffizienzen.
  • Universalität – Eine interne Turing-Complete-Skriptsprache wird bereitgestellt, mit der ein Entwickler jeden intelligenten Vertrag oder Transaktionstyp programmieren kann.
  • Modularität – Das Ethereum-Protokoll sollte so modular und trennbar wie möglich gestaltet sein.
  • Beweglichkeit – Das Protokoll ist nicht in Stein gemeißelt, und alle Möglichkeiten zur Verbesserung der Protokollarchitektur oder des EVM in Bezug auf Skalierbarkeit oder Sicherheit werden genutzt.
  • Nichtdiskriminierung / Nichtzensur – Das Protokoll sollte nicht versuchen, bestimmte Verwendungskategorien aktiv einzuschränken oder zu verhindern.

Vorteile von Ethereum

Die Vorteile von Ethereum nicht nur als Blockchain-basierte Plattform selbst, sondern auch im Vergleich zu anderen Blockchain-basierten Plattformen umfassen:

  • Unveränderlichkeit – Ein Dritter kann keine Änderungen an Daten vornehmen.
  • Korruptions- / Manipulationssicher – Eine Zensur ist nicht möglich, da der PoW-Konsens des riesigen und dezentralen Netzwerks sich auf seinen globalen Zustand einigt.
  • Sicherheit – Die Kombination des PoW-Konsenses, der im Transaktionsmodell verwendeten kryptografischen Techniken und des Fehlens eines zentralen Fehlerpunkts schützt das Netzwerk vor Hacking und Manipulation.
  • Keine Ausfallzeiten – Anwendungen, intelligente Verträge, Organisationen usw., die in der Ethereum-Blockchain ausgeführt werden, werden immer ausgeführt und können nicht deaktiviert werden.

Nachteile von Ethereum

Als Turing-vollständige Plattform ist Ethereum anfällig für Schwachstellen, die durch die Komplexität der in intelligenten Verträgen verwendeten primären Programmiersprache Solidity ausgenutzt werden können. Intelligente Vertragssicherheit ist zu einem Hauptanliegen geworden, und der DAO-Hack war das aufschlussreiche Ereignis, das zu allgemeinen Bedenken hinsichtlich der langfristigen Rentabilität intelligenter Verträge führte.

Ethereum legt auch großen Wert auf Sicherheit und Dezentralisierung über Skalierbarkeit. Während Skalierbarkeitslösungen in Arbeit und am Horizont sind, machen es die geringe Durchsatzkapazität und die hohen Gaskosten für Ethereum derzeit für Mainstream-Benutzer unpraktisch, die nach der freien Nutzung von Anwendungen suchen, an die sie auch gewöhnt sind, sowie für Entwickler, die daran arbeiten Anwendungen, bei denen die Gaskosten in einigen Fällen unerschwinglich hoch geworden sind.

Transaktionsmodell

Ethereum verwendet ein kontobasiertes Modell, das einem modernen Bankmodell für Benutzer ähnelt, und nicht das UTXO Modell von Bitcoin. Der globale Status von Ethereum ist in diese Konten unterteilt, die aus 20-Byte-Adressen bestehen und bei denen jede Wert- oder Informationstransaktion zwischen Konten als Statusübergang betrachtet wird.

Ein Ethereum-Konto enthält 4 Felder. Nonce, Ether Balance, Vertragscode und Speicher. Es gibt zwei Arten von Konten: externe Konten und Vertragskonten. Externe Konten sind Benutzerkonten, die von privaten Schlüsseln gesteuert werden, keinen Code enthalten und zum Erstellen und Signieren von Transaktionen verwendet werden können. Ein Vertragskonto ist ein intelligenter Vertrag, der per Code ausgeführt wird und Nachrichten empfängt, mit denen Nachrichten und Code gespeichert sowie andere Verträge und externe Konten kontaktiert werden können.

Ether ist die Währung der Ethereum-Plattform, während Gas das Derivat von Ether ist, mit dem Transaktionen und Berechnungen im gesamten Netzwerk bezahlt werden. Ethereum hat sich aus mehreren Gründen für das kontobasierte Modell gegenüber dem UTXO-Modell von Bitcoin entschieden. Weitere Informationen hierzu finden Sie hier Hier.

Ethereum Mining

Der Ethereum-Abbau ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Bitcoin-Abbau. Es gibt jedoch einen Hauptunterschied, bei dem die Ethereum-Blockchain nicht nur die Transaktionsliste der Blockchain speichert, sondern auch den neuesten Status des Netzwerks.

Ethereum verwendet im Rahmen seiner Blockchain-Staatsregulierung auch Patricia Trees anstelle von Merkle Trees. Patricia Trees ist eine modifizierte Form von Merkle Trees, mit der Ethereum den Status der Blockchain in jedem Block effizient speichern und anpassen kann.

Einige andere bemerkenswerte Merkmale der Ethereum-Blockchain und des Bergbaus sind:

  • 12 Sekunden Blockzeit
  • Ethash Mining-Algorithmus (verwendet DAG)
  • Statische Blockbelohnung von 3 ETH
  • Bergleute entschädigten für das im Block verbrauchte Gas.
  • Zusätzliche Belohnung für die Aufnahme von Onkeln als Blöcke.

Wie man Ethereum abbaut

Weitere Informationen zu Ethereum Mining finden Sie in unserem vollständigen Handbuch

Konsens

Ethereum verwendet derzeit ein modifiziertes Poam-Konsensmodell (Nakamoto Consensus Proof-of-Work). Der PoW-Konsens in Ethereum ist äußerst sicher, da das Netzwerk aus Tausenden von dezentralen Knoten auf der ganzen Welt besteht.

Der Bergbau im PoW-Modell von Ethereum nutzt die Ethash (DAG) -Algorithmus, der eine schnelle Überprüfbarkeitszeit ermöglicht. Darüber hinaus profitieren Bergleute im großen Maßstab aufgrund des großen Speicherbedarfs des Algorithmus vergleichsweise wenig von größeren Operationen.

Dieses Modell wird schließlich durch eine Proof-of-Stake-Konsensimplementierung mit dem bevorstehenden Casper-Upgrade ersetzt.

Anfängerleitfaden für Ethereum Casper

Lesen Sie mehr über Ethereum Casper

Intelligente Verträge & Dapps

Intelligente Verträge und die Fähigkeit von Entwicklern, dezentrale Anwendungen auf Ethereum zu erstellen, sind das wichtigste Merkmal. Von der Erstellung von Dapps, die als Spiele fungieren, bis hin zu Teams, die ihre eigenen ERC-20-Token auf Ethereum veröffentlichen, wurde durch die Nutzung dieser Funktionalität des EVM eine Vielzahl bedeutender Entwicklungen in der breiteren Kryptowährungsbranche ermöglicht.

Solidity ist derzeit die primäre Programmiersprache, die zum Schreiben intelligenter Verträge und zum Erstellen von Dapps verwendet wird. Ethereum experimentiert derzeit jedoch mit einer neuen Beta-Programmiersprache namens Vyper Dies soll eine viel einfachere, sicherere und überprüfbare Sprache für intelligente Verträge sein, um einige der Komplexitätsmängel im Zusammenhang mit Solidity zu verringern.

Wenn Ethereum skalierbar ist, um die gängigen Anwendungs- und Durchsatzanforderungen zu erfüllen, sind die möglichen Iterationen von Dapps auf der Plattform endlos. Entwickler haben neue Möglichkeiten, ihre Kreationen zu monetarisieren, Benutzer werden nicht mit teuren und ineffizienten Drittanbietern belastet, und schließlich werden Anwendungen (und sogar Blockchains) miteinander interoperabel, was ein völlig neues Paradigma für die Entwicklung und Innovation von Anwendungen ermöglicht.

Die Zukunft des Ethereum

Ethereum scheint neben Bitcoin ausnahmslos das Zentrum der Welt der Kryptowährung zu sein. Mit Standards, die im Ethereum-Netzwerk vorgeschlagen und implementiert werden, einer großen und engagierten Community von Entwicklern und verschiedenen anderen Mitwirkenden dahinter und einem vokalen, talentierten Leiter von Vitalik Buterin als Vorreiter, sieht die Zukunft von Ethereum vielversprechend aus.

Ethereum bleibt an der Spitze der Innovation in der Branche, da Entwicklungen wie der geplante Übergang zum Sharding als eine der entmutigendsten Aufgaben angesehen werden, nicht nur im Blockchain-Bereich, sondern auch in der größeren technischen Community. Ethereum listet auch eine Reihe zukünftiger Technologien auf, die sie aktiv oder potenziell entwickeln, darunter:

  • Brieftaschen speichern
  • Ernteversicherung
  • Dezentraler Datenfeed
  • Multisig Escrow
  • Cloud Computing
  • P2P-Glücksspiel
  • Vorhersagemärkte (d. H. Augur)
  • Dezentrale Marktplätze (d. H. 0x)

Das Ethereum-Team entwickelt nicht nur bahnbrechende Innovationen, sondern auch die größere Community, die sich innerhalb der Grenzen des Ethereum-Netzwerks in Form der Entwicklung eigener Projekte am Netzwerk beteiligt, leistet wichtige Beiträge. Einige interessante und explorative Anwendungen von Ethereum umfassen Projekte wie Aragon, 0x, Augur, Golem, und Loom Network.

Fazit

Ethereum ist heute eine der wichtigsten und beliebtesten Plattformen in der Blockchain- / Kryptowährungsbranche. Da technische Talente weiterhin in den Weltraum migrieren, die Akzeptanz immer mehr zum Mainstream wird und Skalierungslösungen implementiert werden, scheint Ethereum der verteilte Weltcomputer für die dezentralen Anwendungen von morgen zu bleiben.

Mike Owergreen Administrator
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