Strawmap Unpacked – Vitalik Buterin erläutert Ethereums Bestrebungen für eine schnellere Benutzererfahrung auf Layer 1

Die Vision von Ethereum für 2029: Schnelle Slots, schnelle Finalität und STARK-freundliche Hashes

In einem ausführlichen Beitrag auf X ging Vitalik Buterin auf das ein, was er als „sehr wichtiges Dokument” bezeichnete, und bezog sich dabei auf die neu veröffentlichte „Strawmap”, eine von Justin Drake, Forscher bei der Ethereum Foundation, vorgestellte Strawman-Roadmap. Das Dokument skizziert eine langfristige Vision für Upgrades der Ethereum-Layer-One (L1) bis zum Ende des Jahrzehnts.

„Wir werden mit schnellen Slots und schneller Finalität beginnen“, schrieb Buterin. „Ich gehe davon aus, dass wir die Slot-Zeit schrittweise reduzieren werden“, wobei er auf eine „sqrt(2) at a time“-Formel verwies, die Ethereum von 12-Sekunden-Slots auf 8, 6, 4, 3 und möglicherweise 2 Sekunden umstellen würde. Die letzten Schritte, so warnte er, hängen von „intensiver Forschung“ ab.

Was ist die Strawmap?

Der Strawmap – eine Wortkombination aus „Strawman“ und „Roadmap“ – ist kein offizieller Erlass, sondern ein Koordinationsinstrument. Laut Drake richtet er sich an fortgeschrittene Leser, darunter Forscher, Entwickler und Governance-Teilnehmer, und präsentiert die L1-Ambitionen von Ethereum auf einer einzigen visuellen Zeitachse.

Zu den fünf „Leitsternen“ gehören ein schnelles L1 mit Slots und Finalität, die in Sekunden gemessen werden; ein „Gigagas“-L1, das durch zkEVMs und Echtzeit-Nachweise 1 Gigagas pro Sekunde anstrebt; ein „Teragas“-L2, das die Datenverfügbarkeit auf 1 Gigabyte pro Sekunde erhöht; Post-Quanten-Kryptografie und erstklassige Privatsphäre für ETH-Transfers.

Die Zeitleiste reicht bis 2029, wobei von etwa einer Fork alle sechs Monate ausgegangen wird. Bevorstehende und vorläufige Forks erscheinen in einer sternbasierten Namenssequenz und setzen damit die Tradition des kosmischen Brandings von Ethereum fort.

Schnellere Slots, gleiche Sicherheit?

Heute läuft Ethereum mit 12-Sekunden-Slots. Buterin erklärte, dass die Slot-Zeit als ein einstellbarer Parameter behandelt wird, der nach unten angepasst wird, wenn das Vertrauen hoch genug ist, dass die Sicherheit gewährleistet ist. „Auf hoher Ebene betrachten wir die Slot-Zeit als einen Parameter, den wir nach unten anpassen, wenn wir sicher sind, dass dies sicher ist“, schrieb er und verglich dies mit der Kalibrierung von Blob-Zielen.

Entscheidend sei, dass der größte Teil der Roadmap unabhängig von der Slot-Dauer sei. „Wir müssten in etwa die gleichen Dinge tun, egal ob die Slot-Zeit 2 Sekunden oder 32 Sekunden beträgt“, sagte er.

Ein wichtiger Faktor sind Verbesserungen im Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P), darunter die Verwendung von Erasure Coding. Anstatt dass jeder Knoten ganze Blockkörper von mehreren Peers empfängt, könnten Blöcke in Teile aufgeteilt werden – zum Beispiel in acht Fragmente, von denen vier den gesamten Block rekonstruieren können. Dieser Ansatz bewahrt die Redundanz und reduziert gleichzeitig den Bandbreiten-Overhead und Latenzspitzen von langsamen Peers. Buterin sagte, interne Statistiken deuteten darauf hin, dass diese Architektur die Blockverbreitungszeit im 95. Perzentil erheblich reduzieren kann, wodurch kürzere Slots ohne Einbußen bei der Sicherheit möglich werden, abgesehen von einer zusätzlichen Komplexität des Protokolls.

Überdenken von Attestern und Slot-Struktur

Andere Änderungen überschneiden sich mit Vorschlägen wie ePBS, FOCIL und einer schnellen Bestätigungsregel, die komplexere Slot-Strukturen einführen. Diese Funktionen verringern die Latenzmargen und reduzieren das sichere Maximum von etwa einem Drittel eines Slots auf ein Fünftel.

Um diese Komprimierung auszugleichen, untersuchen Forscher ein Design, bei dem nur 256 bis 1.024 zufällig ausgewählte Attester jeden Slot signieren. Für nicht finalisierte Fork-Entscheidungen merkte Buterin an, dass eine kleinere Gruppe ausreichend sei. Weniger Signaturen würden die Entfernung der Aggregationsphase ermöglichen und wertvolle Millisekunden aus jedem Slot einsparen.

Finalität in Sekunden, nicht Minuten

Wenn die Slot-Zeit der Trommelschlag ist, dann ist die Finalität der Stempel für die Abrechnung. Heute beträgt die Finalität von Ethereum durchschnittlich etwa 16 Minuten, basierend auf 12-Sekunden-Slots und Multi-Epoch-Bestätigungen nach dem Gasper-Design.

Der Strawmap-Entwurf schlägt vor, Slots von der Finalität zu entkoppeln und einen einrundigen, byzantinisch fehlertoleranten Algorithmus zu verwenden, der als Minimmit-Variante bekannt ist. Im Endzustand könnte die Finalität im Bereich von 6 bis 16 Sekunden liegen.

„Schnelle Finalität ist komplexer“, räumte Buterin ein und fügte hinzu, dass das endgültige Protokoll einfacher sein könnte als das aktuelle Gasper-System, auch wenn der Übergang invasiv ist. Eine mögliche Entwicklung, die er in seinem Beitrag skizziert, geht von den heutigen 16 Minuten zu immer kürzeren Intervallen über – einschließlich einer Finalität von weniger als einer Minute –, bevor mit aggressiveren Parametern unter Minimmit einstellige Sekunden erreicht werden.

Post-Quantum- und STARK-freundliches Design

Da es sich um eine umfassende Umstellung handelt, sagte Buterin, dass der größte Schritt möglicherweise mit einer kryptografischen Überarbeitung einhergehen wird, einschließlich Post-Quantum, hash-basierten Signaturen und einer STARK-freundlichen Hash-Funktion. Die Entwickler evaluieren derzeit Reaktionen auf die jüngsten Bedenken rund um Poseidon2, darunter die Erhöhung der Rundenzahl, die Rückkehr zu Poseidon1 oder die Einführung herkömmlicher Hashes wie BLAKE3. Die Forschung ist noch nicht abgeschlossen.

Eine bemerkenswerte Folge des schrittweisen Ansatzes ist, dass die Quantenresistenz auf Slot-Ebene vor dem Schutz auf Finalitätsebene erreicht werden könnte. In diesem Szenario könnten die Finalitätsgarantien ins Wanken geraten, während die Kette selbst weiter funktioniert, wenn plötzlich leistungsstarke Quantencomputer auftauchen.

Ein „Ship of Theseus“-Upgrade

In seiner Zusammenfassung beschrieb Buterin den Prozess als einen schrittweisen Austausch einzelner Komponenten. „Es ist mit einer fortschreitenden Verringerung sowohl der Slot-Zeit als auch der Finalitätszeit zu rechnen”, schrieb er, verbunden mit einer von ihm als „Theseus-Schiff” bezeichneten Transformation der Slot-Struktur und des Konsenses von Ethereum.

Kurz gesagt, der Strawmap ist kein Versprechen, sondern ein Vorschlag – ein detaillierter Entwurf, der zu einer Debatte darüber anregt, wie sich die Basisebene von Ethereum weiterentwickeln sollte. Ob das Netzwerk bis zum Ende des Jahrzehnts 2-Sekunden-Slots und eine einstellige Finalität erreichen wird, hängt von der Forschung, der Governance und der komplexen Kunst des dezentralen Konsenses ab. Die Richtung ist jedoch klar: schnellere Blöcke, schnellere Abwicklung und ein Protokoll, das sowohl Hardware-Zyklen als auch kryptografische Epochen überdauern soll.

FAQ 🔎

• Was ist die Ethereum-Strawmap? Die Strawmap ist eine langfristige, vorläufige Roadmap, die die vorgeschlagenen Layer-1-Upgrades bis 2029 umreißt.
• Wie schnell könnte die Finalität von Ethereum werden? Unter den vorgeschlagenen Änderungen könnte die Finalität letztendlich von heute etwa 16 Minuten auf etwa 6 bis 16 Sekunden sinken.
• Was sind Fast Slots in Ethereum? Fast Slots beziehen sich auf die Reduzierung der Blockzeiten von 12 Sekunden auf bis zu 2 Sekunden, vorbehaltlich weiterer Forschung und Sicherheitsvalidierung.
• Macht die Strawmap Ethereum quantenresistent? Der Plan sieht die Umstellung auf post-quantenbasierte Hash-Signaturen vor, wodurch Teile von Ethereum möglicherweise quantenresistent werden, bevor der vollständige Finalitätsschutz aktualisiert wird.