Geschwindigkeit, Quanten, Validatoren, Privatsphäre… Bitcoin, Ethereum, Solana, Avalanche im Wettlauf um unterschiedliche Entwicklungen

[Blockmedia Reporter Ham Ji-hyun]
Wichtige Blockchains überarbeiten ihre Technologien, um die Ziele ihrer Netzwerke widerzuspiegeln. Solana konzentriert sich auf die Geschwindigkeit der Transaktionsbestätigung, Ethereum auf Privatsphäre und Quantenresistenz, und Avalanche auf die Verbesserung der Validatoren-Betriebsstruktur. Bei Bitcoin gibt es neue Forschungen, die versuchen, private Übertragungen ähnlich wie Zcash ohne separate Softfork zu implementieren.

Obwohl es sich um Upgrades der gleichen Blockchain handelt, sind die Probleme, die gelöst werden sollen, unterschiedlich. Während der frühe Wettbewerb zwischen Blockchains auf der Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit (TPS) und den Gebühren basierte, hat sich der Wettbewerbsbereich in letzter Zeit auf Konsensgeschwindigkeit, Validatorenbetrieb, Privatsphäre und Sicherheit in der Ära der Quantencomputer ausgeweitet.

Solana Alpenglow... Zielzeit von 12,8 Sekunden auf 150 Millisekunden

Solana arbeitet daran, die Netzwerkfinalität durch das nächste Konsensprotokoll "Alpenglow" erheblich zu verbessern.

Der erste Schritt von Alpenglow, "Votor", besteht darin, die Abstimmungsmethode zwischen Validatoren von der bisherigen TowerBFT zu einer direkten Abstimmung und Aggregationszertifizierung zu ändern.

Bisher mussten Validatoren ihre Stimmen in Form von On-Chain-Transaktionen in Blöcke einfügen und diese über mehrere Slots hinweg kumulieren. Bei Votor tauschen Validatoren direkt Abstimmungsnachrichten außerhalb des Blocks aus und aggregieren diese in einem Quorum-Zertifikat.

Solana zielt darauf ab, die derzeit etwa 12,8 Sekunden dauernde endgültige Bestätigungszeit auf etwa 150 Millisekunden zu reduzieren.

Hierbei beziehen sich die 150 Millisekunden nicht auf die Blockerstellungszeit, sondern auf die Zeit, die benötigt wird, um einen Block in einen unwiderruflichen Zustand zu bestätigen. Der Fokus liegt darauf, den Konsensprozess selbst zu verkürzen, anstatt die Struktur der Solana Virtual Machine (SVM) oder die Anwendungsabläufe zu ändern.

Votor wird in die Haupt-Validator-Software Agave Version 4.3 integriert und der offizielle Fahrplan von Solana sieht derzeit eine Implementierung im Oktober 2026 vor. Danach ist eine nachfolgende Phase mit "Rotor" geplant, die die bestehende Blockverbreitungsstruktur ersetzen soll.

Das heißt, Solana betrachtet die Frage "Wie schnell können wir Transaktionen endgültig bestätigen?" als zentrales Anliegen.

Ethereum Hegotá... Grundlage für Privatsphäre und Quantenresistenz schaffen

Ethereum verfolgt einen anderen Ansatz.

Das Upgrade "Hegotá", das auf Glamsterdam folgt, wird die Kontostruktur und die Art der Transaktionsaufnahme überarbeiten, um eine Grundlage für Privatsphäre-Technologien und zukünftige Quantenresistenzsignaturen zu schaffen.

Zu den Haupttechnologien von Hegotá gehören EIP-8141 "Frame Transactions" und EIP-7805 "FOCIL (Fork Choice Based Forced Inclusion List)". Das Ziel für die Mainnet-Implementierung ist das zweite Quartal 2027, aber ein konkretes Datum steht noch nicht fest.

EIP-8141 ist eine Technologie, die die Validierung von Transaktionen, die Zahlung von Gas und die tatsächliche Ausführung flexibler trennt.

Derzeit implementiert ERC-4337 die Kontenabstraktion mithilfe separater Infrastrukturen wie Bundler und Entry Points, während EIP-8141 ähnliche Funktionen auf Protokollebene unterstützen soll.

Insbesondere wird das Konto nicht mehr an eine bestimmte Signaturmethode gebunden sein, wie es bei regulären Ethereum-Konten der Fall ist, sondern kann eine eigene Validierungslogik verwenden. Dadurch wird eine Grundlage geschaffen, um privatsphärensichernde Signaturmethoden oder zukünftige Quantenresistenzsignaturen auf Kontoebene einzuführen.

Die Methode, bei der die Gasgebühren im Namen des Nutzers bezahlt werden, kann ebenfalls einfacher implementiert werden, wodurch das Problem verringert wird, dass das Konto, das die Gasgebühren bezahlt, den Nutzer offenbart, wenn Privatsphäre-Tools verwendet werden.

Allerdings bedeutet die Anwendung von Hegotá nicht, dass die Transaktionshistorie von Ethereum automatisch privat wird. Es geht eher darum, eine Grundlage auf Protokollebene zu schaffen, um privatsphärensichernde Technologien einfacher implementieren zu können.

Die Fork-Choice-basierte Zwangseinbeziehungsliste ist ein Mechanismus, der die Zensurresistenz des gesamten Netzwerks erhöht. Sie legt eine Liste von Transaktionen vor, die von mehreren Validatoren einbezogen werden müssen, und erschwert es dem Blockbuilder, gültige Transaktionen selektiv auszuschließen.

Infolgedessen wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Transaktionen, die Privatsphäre-Tools verwenden, von bestimmten Buildern ausgeschlossen werden.

Die Ethereum-Stiftung verfolgt zudem das Ziel, bis 2029 auf ein Quantencomputing-resistentes System umzustellen. EIP-8141 kann als Verbindung fungieren, die es einzelnen Konten ermöglicht, neue Signatursysteme zu verwenden, bevor das gesamte Netzwerk gleichzeitig das kryptografische System ändert.

Der Kern von Hegotá liegt weniger in der Verbesserung der Verarbeitungsgeschwindigkeit als vielmehr in der Frage, "Wie flexibel, zensurresistent und einfach kann man zukünftige Transaktionen und Konten auf neue kryptografische Systeme umstellen?"

Avalanche Helicon... Flexibler Zugang für Validatoren, aber erhöhte Stabilitätsanforderungen

Die institutionenfreundliche Blockchain Avalanche hat sich mit dem Upgrade "Helicon" auf die Verbesserung des Validatorenbetriebs und der Netzwerkeffizienz konzentriert.

Helicon wurde am 23. September um Mitternacht koreanischer Zeit nach dem Fuji-Testnetz aktiviert.

Eine der wesentlichen Änderungen ist die Staking-Struktur für Validatoren, die am Hauptnetzwerk "Primary Network" von Avalanche teilnehmen.

Die Mindeststakingsdauer wurde von zwei Wochen auf 48 Stunden verkürzt, und automatisches Staking wurde eingeführt. Diese 48-Stunden-Regel gilt jedoch nur für Validatoren des Primary Networks, während die Mindestdelegationsdauer für Delegatoren bei zwei Wochen bleibt.

Im Gegensatz dazu wurde die Uptime-Anforderung, die Validatoren erfüllen müssen, um Belohnungen zu erhalten, von 80 % auf 90 % erhöht. Die Struktur ermöglicht einen flexibleren Zugang und Betrieb für Validatoren, während die Anforderungen an die Stabilität des tatsächlichen Netzbetriebs erhöht werden.

Avalanche wendet kein Slashing an, sodass Validatoren, die die Uptime-Anforderungen nicht erfüllen, nicht mit einem Verlust ihres Kapitals rechnen müssen. Stattdessen erhalten sie keine Validatorenbelohnungen.

Die neue 90%-Uptime-Anforderung gilt ab dem Beginn der Validierungsperiode nach der Aktivierung von Helicon.

Im C-Chain wurde "Continuous Execution" eingeführt, um Konsens und Ausführung unabhängiger zu behandeln. Der Mindestgaspreis wird nun dynamisch festgelegt, um die Präferenzen der Validatoren zu berücksichtigen.

Die Frage, die Avalanche mit Helicon aufwirft, ist, wie man die Eintrittsbarrieren für Institutionen, die als Validatoren einsteigen, senken und gleichzeitig die Stabilitätsanforderungen des Netzwerks erhöhen kann.

Bitcoin auch mit Privatsphäre-Experiment... "Implementierung ohne Softfork"

Bei Bitcoin gibt es neue Forschungen, die versuchen, die Privatsphäre zu stärken, ohne die bestehenden Konsensregeln zu ändern.

Das Forschungsteam von "alloc init", bestehend aus Clara Sikelman, Mikhail Komarov und Alexey Moskvin, hat am 24. eine Arbeit mit dem Titel "Shielded Bitcoin: Private Transfers on the Bitcoin L1" veröffentlicht.

Der Kern besteht darin, eine Struktur für private Übertragungen zu implementieren, die den Überweisungsbetrag sowie Sender und Empfänger ohne Softfork zur Änderung der Konsensregeln von Bitcoin verbirgt.

Shielded Bitcoin hat seine Ideen aus dem Shielded Pool von Zcash übernommen.

Vermögenswerte werden in Form von verschlüsselten Notizen verwaltet, und mithilfe von Zero-Knowledge-Proofs (ZK-Proofs) wird verifiziert, dass die Transaktionen gültig sind und keine neuen Bitcoins zufällig erstellt wurden, ohne die tatsächlichen Überweisungsinformationen offenzulegen.

Allerdings verwaltet das Konsenssystem von Bitcoin diesen Privatsphäre-Zustand nicht direkt.

Bitcoin hat die Aufgabe, verschlüsselte Transaktionsdaten aufzuzeichnen und die Reihenfolge zu bestätigen, während separate Metaprotocol-Software diese Daten liest, ZK-Proofs validiert und den Zustand von Shielded Bitcoin rekonstruiert.

In dem von der Arbeit vorgeschlagenen Implementierungsprofil wird eine Methode verwendet, bei der die relevanten Daten in Bitcoins OP_RETURN aufgezeichnet werden. Das Forschungsteam erklärt, dass in Zukunft auch andere Strukturen wie zeugenbasierte Datenveröffentlichungsmethoden verwendet werden könnten.

Daher unterscheidet sich dies von einer "Softfork zur Hinzufügung von Privatsphäre-Funktionen zu Bitcoin selbst". Es handelt sich um einen Ansatz, bei dem eine Metaprotocol-Ebene für Privatsphäre über die bestehenden Konsensregeln von Bitcoin aufgebaut wird.

Derzeit sind alle Transaktionshistorien von Bitcoin öffentlich, sodass Adressen zwar nicht direkt identifizierbar sind, aber durch On-Chain-Analysen und externe Informationen mit bestimmten Personen oder Unternehmen verknüpft werden können.

Shielded Bitcoin schlägt eine Struktur vor, die diese Rückverfolgbarkeit verringert und es den Nutzern ermöglicht, bei Bedarf bestimmten Parteien wie Prüfern Zugriffsrechte zu gewähren.

Allerdings handelt es sich noch nicht um ein Upgrade, das bereits für Bitcoin festgelegt wurde. Es ist ein Protokollvorschlag in der Forschungsphase, der zusätzliche Validierungen in Bezug auf Leistung, Benutzererfahrung und Abhängigkeit von Indizes erfordert.

Wettbewerb der Blockchain-Technologien konvergiert nicht in eine Richtung

Die Bewegungen der vier Projekte zeigen, dass der Wettbewerb um Blockchain-Technologien nicht in eine Richtung konvergiert.

Solana konzentriert sich auf die Verkürzung der Bestätigungszeit, Avalanche auf die Verbesserung der Validatorenbetriebsstruktur. Ethereum schafft eine Grundlage für die Implementierung von Privatsphäre-Technologien und Quantenresistenzsignaturen, während Bitcoin neue kryptografische Experimente zur Implementierung privater Übertragungen ohne Änderung der bestehenden Konsensregeln hervorbringt.

Besonders bemerkenswert ist, dass Privatsphäre sowohl bei Ethereum als auch bei Bitcoin zu einem wichtigen Forschungsthema geworden ist, obwohl die Ansätze unterschiedlich sind.

Ethereum schafft durch Hegotá eine Grundlage, um Privatsphäre-Technologien durch Änderungen der Transaktionsformate und der Transaktionsaufnahme-Struktur einfacher umzusetzen, während Shielded Bitcoin einen konkreten Metaprotocol-Ansatz vorschlägt, um den tatsächlichen Überweisungsbetrag sowie Sender und Empfänger zu verbergen.

Während die Frage des Wettbewerbs zwischen Layer-1 in der Vergangenheit lautete: "Wer kann mehr Transaktionen verarbeiten?", hat sie sich nun erweitert zu: "Wie schnell können wir bestätigen, wie stabil können wir validieren, wie wenig Informationen können wir offenlegen und wie können wir auf zukünftige kryptografische Bedrohungen reagieren?"

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