Was ist Ethereum?

Bevor wir die Frage beantworten was Ethereum ist, ist es hilfreich die Grundidee des Internets zu kennen. Das Internet wurde mit dem Ziel der Schaffung einer dezentralen Plattform für Informationen entwickelt. Heutzutage sind unsere persönlichen Daten jedoch zu großen Teilen auf anderen Computern – auf Servern oder der Cloud – bei einigen wenigen Firmen wie Google, Facebook oder Apple gespeichert.

Wie wir in den letzten Jahren und Monaten aber feststellen mussten, sind diese Daten jedoch durch diverse Interessengruppen (Hacker etc.) gefährdet. Ethereum ist eine Technologie, die sich für das Leitmotiv eines dezentralen Internets einsetzt. Es basiert auf der Blockchain-Technologie. Diese ist auch die technologische Basis von Bitcoin. Sie wurde erstmals von Satoshi Nakamoto in seinem White Paper „Bitcoin: Ein Peer-to-Peer Electronic Cash System“ im Jahr 2008 beschrieben.

Während Bitcoin aber eine reine Kryptowährung ist, kann Ethereum mehr. Ethereum beabsichtigt mit seiner Technologie Drittparteien, die unsere persönlichen Daten speichern, zu ersetzen. Ziel von Ethereum ist somit die Dezentralisierung unserer persönlichen Daten.

Ein Beispiel hierzu: Einige von uns nutzen womöglich Online-Dokumentdienste oder Online-Arbeitsplattformen, um gemeinsam an Projekten zu arbeiten. Andere speichern ihre Daten wie z.B. ihre Fotos, Versicherungsschreiben, Rechnungen, etc. in der Microsoft- oder Apple-Cloud. Wir übergeben unsere Daten somit an Dritte und vertrauen sowohl auf den Datenschutz als auch auf die Integrität der Daten.

Ob dies wirklich gewährleistet ist, kann von uns nicht überprüft werden. Die Vision von Ethereum ist, dass die gleichen Funktionalitäten wie sie Google, Apple und Facebook bieten, über neue dezentralisierte Anwendungen auf Basis der Ethereum-Technologie entstehen, die die Kontrolle über unsere Daten an uns, die Besitzer der Daten, zurückgeben. Niemand anderes als der Eigentümer kann dann auf die Daten zugreifen oder auch Änderungen vornehmen. Hierzu und über die technischen Hintergründe später mehr.

Die Entstehung von Ethereum

Zunächst möchten wir auf die Entstehungsgeschichte blicken. Erstmals erwähnt wurde Ethereum Ende 2013 von dem Programmierer Vitalik Buterin, der als Erfinder und Gründer von Ethereum gilt. Anfang 2014 begannen er, Gavin Wood und Jeffrey Wilcke mit der Entwicklung des Systems. Das Projekt wurde zu seiner Zeit mit 18 Millionen US-Dollar (in Bitcoins) als das zweitgrößtes Crowdfunding aller Zeiten finanziert. Infolgedessen wurde die Ethereum-Foundation gegründet, die die Entwicklung koordinierte. Vitalik Buterin hatte als leitender Entwickler die Hoheit über das Code-Repositorium.

Unter seiner Führung konnte im Juli 2015 die Fertigstellung erfolgen und der Startschuss für den Betrieb gegeben werden. Im Februar/März 2016 konnte ein erster wesentlicher Anstieg des Ethers von ca. 1,00 auf 10,00 EUR beobachtet werden. Danach folgte ein lang andauernder Seitwärtstrend, bis der Ether im März 2017 zu seiner sagenhaften Rallye auf über 300,00 EUR ansetzte. Jetzt steht der Ether Kurs bei ca. 300€ (Stand Mitte Oktober 2017).

Die schwierigste Situation in seiner bisher sehr jungen Entwicklung hatte der Ether Ende Juni 2016 zu überstehen, als Hacker den nur in der Blockchain existierenden DAO (die erste dezentrale autonome Organisation) 3,6 Millionen Ether mit einem Wert von mehr als 40 Millionen Euro gestohlen haben. Zu diesem Zeitpunkt brach der Ethereum-Kurs um ein Drittel ein.

Mittels eines „Hardforks“ wurde der Diebstahl damals quasi rückgängig gemacht. Mit einer Änderung im Protokoll wurden neue Blockchain-Stränge nach den neuen Regeln eingefügt. Die neuen Regeln bewegten die gesamten gestohlenen Ether auf eine neue Adresse. Inhaber konnten ihre Anteile gegen den neuen Ether eintauschen. Alle Nicht-Umsteiger landeten durch den Hardfork in einer vom Hauptstrang separierten Blockchain und waren damit vom Rest des Ökosystems getrennt.

Dies war die Geburtsstunde des Ethereum Classic. Hierin versammelten sich all jene, die dem Dogma „Code is Law“ folgten und auf die Unveränderlichkeit des Protokolls behaarten. Hingegen versammelten sich hinter dem Ethereum all jene, die dem Dogma „Law is Code“ folgten. Aus dem Gruppenkonsens der Ethereum-Community heraus, war die Änderung für die Anhänger dieses Dogmas legitim.

Phasen der Entwicklung

Die Einführung von Ethereum ist in 4 Phasen geplant:

  • Frontier
  • Homestead
  • Metropolis
  • Serenity

Aktuell befindet sich Ethereum in der 2. Phase „Homestead“. Wichtig zu wissen ist, dass es sich Ethereum noch in einem frühen Stadium befindet – quasi noch experimentelle Technologie ist. Derzeit geht es darum die Sicherheit des Systems zu erforschen und zu verbessern. Durch beispielsweise fehlerhaft programmierte Verträge kann es noch zu Problemen auf der EVM kommen.

In der 3. Phase „Metropolis“ soll Ethereum im Mainstream verbreitet werden. In dieser Phase wird es vor allem um Behebung des Skalierbarkeitsproblems gehen. Insbesondere wird sich das Mining-Verfahren ändern müssen. Die Schwierigkeit des Minings wird exponentiell steigen, um eine Inflation zu verhindern. In der 4. Phase „Serenity“ muss ein sogenannter „Proof-of-Stake“-Algorithmus eingeführt werden, der klärt, was in die Blöcke geschrieben wird. Maßgeblich wird dann wahrscheinlich nicht mehr die Rechenleistung („Proof-of-Work“), sondern voraussichtlich der Besitz an Ether sein.

Wie funktioniert Ethereum?

Wie wir bereits beschrieben haben, möchte Ethereum das Internet dezentralisieren und das gängige Client-Server-Modell aufbrechen. Aber wie soll das funktionieren? Die Server und Clouds werden durch Knoten ersetzt, die von der Gemeinschaft auf der ganzen Welt bereitgestellt werden und einen „Weltcomputer“ bilden. Ethereum ist somit ein verteiltes öffentliches Blockchain-Netzwerk. Zentrale Komponente ist dabei die Ethereum Virtual Machine („EVM“), eine durch viele verbundene Computer emulierte Rechnerarchitektur, auf der eine öffentliche Blockchain ausgeführt wird.

Der Zugriff erfolgt über verschiedene Ethereum-Clients, mit denen man an der Blockchain teilnehmen kann. Sie sind Teil eines Netzwerkes, das aus vielen Knoten besteht: Jeder Knoten des Netzwerkes führt die Ethereum Virtual Machine und dabei die gleichen Anweisungen aus. Diese Parallelisierung des Rechnens beabsichtigt jedoch nicht die Rechenleistung zu beschleunigen, sondern wird verwendet, um Konsens über die Blockkette zu halten. Dieser Konsens ermöglicht eine einerseits sehr hohe Fehlertoleranz und Minimierung von Ausfallzeiten (gegen Null), andererseits wird damit die Unveränderlichkeit der Blockchain garantiert.

Ethereum kann von Jedermann zum Aufbau einer dezentralisierten Anwendung genutzt werden. Bemerkenswert aus der Informatiker-Sicht ist, dass die Ethereum Virtual Machine Codes von jeder algorithmischen Komplexität ausführen kann. Aus Sicht der Informatiklehre ist Ethereum daher turing-vollständig. Dies bedeutet, dass mit Ethereum auf Grundlage der Blockchain Operationen jeglicher Komplexität ausgeführt und somit Blockchain-Anwendungen ohne Beschränkungen programmiert werden können. Die Programmiersprache spielt dabei keine Rolle, d. h. sie ist beliebig. Besonders geeignet ist Ethereum bei automatisierten Peer-to-Peer-Interaktionen.

Die Anwendungen basieren dabei auf sogenannten „Smart Contracts“, die die Blockchain unterstützen. Smart Contracts sind eine Art Phrase, um einen Computer-Code zu beschreiben, der den Austausch von Geld, Inhalten, Eigentum oder etwas anderes von Wert beschreibt. Beim Ausführen des Codes auf der Blockchain wird der Smart Contract wie ein selbstausführendes Programm behandelt. Es wird automatisch ausgeführt, wenn die im Programmcode stehenden Bedingungen erfüllt sind. Die Basiseinheit der Smart Contracts sind die sogenannte Konto. Wenn Transaktionen, d. h. Zustandsänderungen zum Beispiel in Form von neuen Werten und Informationen an das Konto gesendet werden, werden diese von der Ethereum-Blockchain „beobachtet“. Diese löst dann den Smart Contract aus, d. h. der Programmcode wird ausgeführt. Nun kommen die Ethereum-Miner ins Spiel. Die Miner sind Knoten im Netzwerk, die die Transaktionen empfangen, verifizieren und ausführen. Sie führen die komplexen mathematischen Probleme aus und gruppieren die Transaktionen in die Blöcke der Blockchain.

Die digitalen Verträge bieten durch ihre unbegrenzte Komplexität eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. So können sie beispielsweise im Krankenhausbereich (Krankenakten), bei Wahlen, bei Notararbeiten oder im Finanzbereich eingesetzt werden.

Ethereum-Mining

Ähnlich dem Bitcoin-Mining Prinzip sind die Maschinen des Miner‘s also mit einem komplexen mathematischen Problem beschäftigt, um einen Block erfolgreich zu machen. Dies bezeichnet man auch als „Proof of Work“. Als Gegenleistung für anzuschaffende Hardware und den Stromverbrauch erhalten die Miner für jeden erfolgreichen Block eine bestimmte Anzahl Ether. Um die Industrialisierung und Zentralisierung des Mining’s zu verhindern, stellt Ethereum den Minern ein speicherbasiertes Berechnungsproblem, das am effizientesten mit einem „allgemeinen“ Computer ausgeführt werden kann.

Ether und Ethereum – die Technik der Zukunft?

Für viele gilt Ethereum als Nachfolger des Bitcoins. Dies zeigt sich u. a. auch daran, dass der Marktwert bereits (derzeit) bei ca. der Hälfte des Bitcoins liegt. Ob und wann der Bitcoin überholt werden kann und das sogenannte „Flipping“ geschafft wird, ist aber nur schwer vorherzusagen. Aus unserer Sicht stellt Ethereum eine Technologie zur Verfügung, die in Zukunft wegweisend sein wird. Jedoch befindet sich sowohl Ethereum, als auch die Kryptowährung Ether noch in einer relativ frühen Entwicklungsphase. So gibt es noch einige wichtige Herausforderungen zu bewältigen, bevor eine Stabilität ähnlich der des Bitcoins erreicht wird.

Sobald die Anzahl der auf Ethereum basierenden Applikationen steigt, stellt sich unter anderem die Frage, was mit schlecht programmierten Smart Contracts passiert, die das Netzwerk stören oder im schlimmsten Fall blockieren. Wie geht die Ethereum Virtual Machine damit um? Aufgrund des dezentralen Leitmotivs kann kein manueller Eingriff erfolgen. Dies widerspricht dem Wesen des Blockchain, die unveränderlich sein soll.

Ein weiteres, bisher ungeklärtes Thema ist die Gesamtanzahl der Token. Bitcoins sind auf maximal 21 Millionen Token begrenzt. Hieran wird sich auch nichts ändern. Bei dem Ether hingegen steht hingegen noch nicht fest, wie viele Token es geben wird. Derzeit sind es über 80 Millionen Token, 72 Millionen davon wurden im Genesis-Crowdsale erschaffen. Außerdem beginnt die „Difficulty-Bomb“, die eine Inflation verhindern soll, gerade erst zu wirken. Dies bedeutet, dass je mehr die Rechenleistung im Netzwerk steigt, desto schwieriger werden die kryptographischen Rechenaufgaben, die die Miner zu bearbeiten haben. Inwiefern die Difficulty Bomb vom Ether „funktioniert“ oder ob die Verlangsamung die Produktion zu stark (wegen eines mangelnden finanziellen Anreizes für die Miner) reduziert, muss sich aber erst noch zeigen.

Ein anderes Problem, dass aufgrund des rapiden Wachstums vom Ether entstanden ist, ist die Skalierbarkeit. So hat das Ethereum-Netzwerk mit rapide ansteigenden Nutzerzahlen fertig zu werden. Am Tag vor dem Absturz, dem 20.06.2017, wurden mehr als 300.000 Ether-Transaktionen durchgeführt, ein Rekord für die erst zwei Jahre alte Kryptowährung.

Bei allen offenen Fragen: Ethereum ist erst am Anfang, in seiner zweiten von vier Phasen und hat somit ein enormes Entwicklungspotential. Es hat die Chance das programmierbare Geld der Zukunft zu werden. Hierfür sind aber u. a. die zuvor beschriebenen Aufgaben zu lösen. Außerdem bedarf es eines starken Zusammenhalts in der Gemeinschaft, die die umzusetzenden Änderungen mittragen muss. Das Potential ist auf jeden Fall da.

Ethereum Wallet und Ether kaufen

Eine ausführliche Anleitung wie du dir ein Ethereum Wallet einrichten kannst findest du hier. Wenn du Interesse daran hast Ether zu kaufen dann findest hier eine Schritt-für-Schritt Anleitung zum Ether kaufen.

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