Proto-Danksharding ist ein bedeutendes Upgrade im Ethereum-Netzwerk, das durch den Vorschlag EIP-4844 eingeführt wurde. Ziel ist es, vor allem Transaktionen auf Layer-2-Lösungen günstiger und effizienter zu gestalten. Dabei kommen sogenannte Blobs zum Einsatz – spezielle Datenpakete, die kostengünstig gespeichert werden können, ohne die Ethereum-Blockchain zu überlasten. Proto-Danksharding gilt als wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg zum vollständigen Danksharding und soll die Skalierbarkeit von Ethereum deutlich verbessern.

Warum Ethereum ein Skalierungsproblem hat

Ethereum zählt zu den führenden Blockchains für dezentrale Anwendungen (dApps), Smart Contracts und digitale Vermögenswerte. Mit zunehmender Nutzung ist jedoch auch die Belastung des Netzwerks gestiegen. Das zeigt sich vor allem in Form hoher Transaktionsgebühren und langen Wartezeiten bei hoher Auslastung. Die sogenannte Skalierbarkeit – also die Fähigkeit, viele Transaktionen gleichzeitig effizient zu verarbeiten – gehört zu den größten Herausforderungen des Netzwerks.

Im aktuellen Zustand kann Ethereum nur eine begrenzte Anzahl an Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Sobald die Netzwerkauslastung steigt, steigen auch die Gebühren (Gas Fees) rapide an. Selbst einfache Transaktionen können dann mehrere Dollar kosten – ein Hindernis für Anwendungen mit vielen Mikrotransaktionen oder hoher Nutzerzahl. Um langfristig massentauglich zu sein, muss Ethereum also deutlich effizienter werden. Skalierung ist daher der Schlüssel zur Zukunftssicherheit des Netzwerks.

Layer-1 vs. Layer-2: Zwei Ebenen für mehr Leistung

Ethereum selbst ist der sogenannte Layer 1 – die Haupt-Blockchain, auf der alle Transaktionen final verarbeitet und gespeichert werden. Um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen, wurden Layer-2-Lösungen entwickelt. Diese führen Transaktionen außerhalb der Hauptkette durch und speichern nur das Endergebnis auf Layer 1. Beispiele hierfür sind Optimism, Arbitrum oder zkSync.

Layer-2-Protokolle bieten schnellere und kostengünstigere Transaktionen. Damit diese jedoch effizient mit Ethereum interagieren können, sind technische Anpassungen auf Layer 1 notwendig – hier kommt Proto-Danksharding ins Spiel.

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Datenverarbeitung in Ethereum: Vom Status quo zur Zukunft

Die Art und Weise, wie Transaktionen auf Ethereum verarbeitet werden, ist zentral für die Leistungsfähigkeit des Netzwerks. Jede Transaktion muss von Tausenden Knoten verarbeitet und dauerhaft in der Blockchain gespeichert werden. Das sorgt für Sicherheit und Dezentralität, bringt aber auch technische Grenzen mit sich.

Besonders bei hoher Auslastung kann es zu Engpässen kommen, die sich in langsamer Abwicklung und steigenden Gebühren zeigen. Um dieses Problem zu lösen, wird derzeit an verschiedenen Upgrades gearbeitet, darunter Proto-Danksharding.

Wie Ethereum aktuell Transaktionen verarbeitet

Derzeit werden Transaktionen direkt in Blöcken verarbeitet, die alle 12 Sekunden erzeugt werden. Jeder Block bietet nur begrenzten Speicherplatz und Rechenleistung. Transaktionen verbrauchen „Gas“, dessen Menge sich nach Umfang und Komplexität richtet. Wer mehr Gas bezahlt, wird bevorzugt verarbeitet – das führt bei hoher Nachfrage zu stark steigenden Gebühren.

Zudem werden alle Daten dauerhaft gespeichert, was langfristig zu einer wachsenden Datenlast führt. Diese Kombination aus begrenztem Speicher, steigenden Gebühren und wachsendem Datenvolumen erfordert neue Ansätze – wie Proto-Danksharding.

Blockgröße und Gas-Limits als Engpass

Die Blockgröße und das Gas-Limit definieren, wie viele Transaktionen ein Block verarbeiten kann. Diese Limits sollen die Dezentralität und Synchronisierung des Netzwerks sichern – beschränken aber auch dessen Leistungsfähigkeit. Mit zunehmender Nutzung stößt Ethereum hier an seine technischen Grenzen. Proto-Danksharding setzt genau an diesem Punkt an: Es soll ermöglichen, mehr Daten effizient zu verarbeiten, ohne die Hauptkette zu überlasten.

Was ist Proto-Danksharding?

Proto-Danksharding ist ein technisches Upgrade, das mit EIP-4844 eingeführt wurde. Es bringt eine neue Art der Datenverarbeitung ins Ethereum-Netzwerk. Im Zentrum stehen sogenannte Blobs – große Datenpakete, die zwar von Transaktionen mitgeführt, aber nicht dauerhaft auf der Blockchain gespeichert werden. Das entlastet das Netzwerk erheblich, ohne dabei Sicherheit oder Dezentralität zu gefährden.

Proto-Danksharding ist damit ein vorbereitender Schritt auf dem Weg zum vollständigen Danksharding, bei dem Ethereum in verschiedene Daten-Shards aufgeteilt wird.

Technische Details und Einordnung

Mit Proto-Danksharding wird eine neue Transaktionsform eingeführt: sogenannte Blob-Carrying Transactions. Diese enthalten neben klassischen Transaktionsdaten zusätzliche Datenpakete (Blobs), die für kurze Zeit im Netzwerk verfügbar sind.

Sie eignen sich besonders für Layer-2-Protokolle wie Rollups, die große Datenmengen effizient bündeln möchten. Die Blobs werden außerhalb des Ethereum-State gespeichert – was die Hauptkette stark entlastet.

Wichtige Merkmale im Überblick:

EIP-4844: Technischer Vorschlag, der die Grundlage bildet
Blobs: Temporäre Datenspeicherung für Layer-2-Protokolle
Separate Datenverarbeitung: Blobs sind nicht dauerhaft im Ethereum-State enthalten
Geringere Gasgebühren: Besonders für Rollups und Layer-2-Anwendungen

Unterschied zwischen Proto-Danksharding und Danksharding

Proto-Danksharding ist als Übergangslösung gedacht und bringt nur einen Teil der finalen Vision mit sich. Es ermöglicht bereits die Verwendung von Blobs, jedoch mit nur einem Proposer, der alle Blobs auswählt und veröffentlicht. Das spätere Danksharding wird weitergehen und eine vollständige Shard-Struktur mit mehreren Proposern und separaten Datenpfaden einführen.

Vergleich der beiden Konzepte:

Proto-Danksharding (Jetzt):
Ein Proposer für alle Blobs
Einführung von Blob-Carrying Transactions
Noch keine echte Shard-Struktur
Danksharding (Zukunft):
Viele Shards mit paralleler Datenverarbeitung
Verteilung der Daten auf mehrere Teilnehmer
Vollständige Entlastung der Hauptkette

Proto-Danksharding bringt also bereits viele Vorteile, dient aber vor allem als Test und Vorbereitung auf das komplexere Danksharding, das später folgen soll.

EIP-4844: Das technische Fundament

Das Ethereum-Upgrade Proto-Danksharding basiert auf dem Vorschlag EIP-4844. Dieser Ethereum Improvement Proposal legt die technischen Details für eine neue Art von Transaktionen fest, die sogenannte Blobs enthalten.

Ziel des Vorschlags ist es, die Skalierbarkeit von Ethereum zu verbessern, ohne dabei den bestehenden Konsensmechanismus oder die Sicherheit der Blockchain zu verändern. EIP-4844 wurde als ein Zwischenschritt in Richtung vollständigem Danksharding entwickelt und bildet die Grundlage für spätere Upgrades.

Was regelt EIP-4844 konkret?

EIP-4844 beschreibt eine neue Transaktionsform, die zusätzlich zu den bisherigen Datenfeldern ein weiteres Datenpaket mitführt – den Blob. Diese Daten werden nicht dauerhaft auf der Ethereum-Blockchain gespeichert, sondern nur für kurze Zeit im Netzwerk verfügbar gemacht. Sie können von Layer-2-Rollups genutzt werden, um große Mengen an Transaktionen günstig und effizient zu verarbeiten.

Konkret legt EIP-4844 folgende Änderungen fest:

Einführung von Blob-Carrying Transactions
Definition eines neuen Gas-Modells für Blobs, getrennt vom bestehenden Gas-System
Technische Erweiterung der Konsens- und Ausführungsschicht zur Verarbeitung von Blobs
Begrenzte Speicherdauer der Blobs, um das Datenvolumen im Netzwerk gering zu halten

Mit diesen Anpassungen soll das Ethereum-Netzwerk für mehr Datenverkehr gerüstet werden – insbesondere durch Layer-2-Lösungen, die auf günstige Datenverfügbarkeit angewiesen sind.

Blob-Carrying Transactions erklärt

Blob-Carrying Transactions sind eine neue Art von Ethereum-Transaktionen, die neben den bekannten Transaktionsdaten auch ein oder mehrere Datenblobs enthalten. Diese Blobs sind speziell dafür gedacht, große Datenmengen günstig ins Netzwerk einzuspeisen – zum Beispiel von Rollups wie Optimism oder Arbitrum.

Wichtige Eigenschaften dieser Transaktionen:

Nicht dauerhaft speicherbar: Die Blobs werden nicht im Ethereum-State abgelegt, sondern nur temporär verfügbar gemacht
Separates Gas-Modell: Für das Speichern der Blobs wird ein eigener Gebührenmechanismus verwendet, um den normalen Transaktionsfluss nicht zu beeinträchtigen
Optimiert für Layer-2: Rollups können ihre Transaktionsdaten kostengünstig als Blob anhängen und später On-Chain verifizieren

Blob-Carrying Transactions machen es also möglich, mehr Daten durch das Netzwerk zu bewegen, ohne die Blockgröße zu erhöhen oder die volle Belastung auf alle Ethereum-Knoten zu übertragen. Das ist ein entscheidender Schritt hin zu einem skalierbareren Ethereum.

Fazit

Proto-Danksharding ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einem skalierbaren Ethereum. Durch die Einführung von Blob-Carrying Transactions über EIP-4844 können große Datenmengen effizient verarbeitet werden – ohne die Haupt-Blockchain zu überlasten.

Besonders für Layer-2-Lösungen ist das ein großer Vorteil, da Transaktionen günstiger und schneller abgewickelt werden können. Proto-Danksharding ist damit ein technisches Fundament für zukünftige Upgrades wie das vollständige Danksharding und bringt Ethereum einen großen Schritt näher an eine massentaugliche Nutzung.

Was ist Proto-Danksharding? Das Ethereum-Upgrade EIP-4844 erklärt