Ethereum
Ethereum (ETH, Ether) ist eine öffentliche Open Source-Plattform, die auf Blockchain basierende Distributed Computing-Plattform mit intelligenten Vertragsfunktionen (Smart Contracts) bietet. Es stellt eine dezentrale "turing-complete" virtuelle Maschine (Ethereum VM) bereit, die Etherium Virtual Machine (VM), die Skripte unter Verwendung eines internationalen Netzwerks öffentlicher Knoten ausführen kann. Ethereum stellt auch ein Kryptowährungs-Token namens "Ether" zur Verfügung, das zwischen Konten übertragen und verwendet werden kann, um Teilnehmerknoten für durchgeführte Berechnungen zu kompensieren. "Gas", ein interner Transaktionspreismechanismus, wird verwendet, um Spam zu mindern und Ressourcen im Netzwerk zuzuordnen.
Als Open Source-Plattform vereinfacht Ethereum die Implementierung der Blockchain-Technologie erheblich.
Ethereum wurde Ende 2013 von Vitalik Buterin, einem Kryptowährungsforscher und Programmierer, vorgeschlagen. Die Entwicklung wurde zwischen Juli und August 2014 durch eine Online-Crowdsale finanziert. Das System wurde am 30. Juli 2015 mit 11,9 Millionen vor der Crowd-Aktion "vorgefertigten" Eth-Münzen in Betrieb genommen. Dies entspricht rund 13 Prozent des gesamten zirkulierenden Angebots.
Im Jahr 2016 wurde Ethereum infolge des Zusammenbruchs des DAO-Projekts in zwei separate Blockchains aufgeteilt - die neue geforkte Version wurde Ethereum (ETH) und das Original wurde als Ethereum Classic (ETC) fortgeführt.
Ursprung
Ethereum wurde ursprünglich im Ethereum-Whitepaper von Vitalik Buterin, einem Programmierer des Bitcoin Magazine, Ende 2013 mit dem Ziel beschrieben, dezentrale Anwendungen zu erstellen. Buterin hatte argumentiert, Bitcoin brauche eine Skriptsprache für die Anwendungsentwicklung. Ohne eine Einigung zu erzielen, schlug er die Entwicklung einer neuen Plattform mit einer allgemeineren Skriptsprache vor.
Zum Zeitpunkt der öffentlichen Bekanntgabe im Januar 2014 waren das Ethereum-Team Vitalik Buterin, Mihai Alisie, Anthony Di Iorio und Charles Hoskinson. Die formale Entwicklung des Softwareprojekts Ethereum begann Anfang 2014 durch die Schweizer Firma Ethereum Switzerland GmbH (EthSuisse). In der Folge wurde auch eine schweizerische gemeinnützige Stiftung, die Stiftung Ethereum, gegründet. Die Entwicklung wurde im Juli und August 2014 durch eine öffentliche Online-Crowdsale finanziert. Die Teilnehmer kauften den Ethereum-Wertmarken (Ether) mit einer anderen digitalen Währung, Bitcoin. Während die technischen Neuerungen von Ethereum früh gelobt wurden, wurden auch Fragen zu Sicherheit und Skalierbarkeit gestellt.
Meilensteine
Mehrere Prototypen mit Codenamen der Ethereum-Plattform wurden von der Foundation im Rahmen ihrer Proof-of-Concept-Serie vor dem offiziellen Start des Frontier-Netzwerks entwickelt.
"Olympic" war der letzte dieser Prototypen und die öffentliche Beta-Vorabversion. Das olympische Netzwerk stellte den Anwendern eine Fehlerprämie von 25.000 Ether zur Verfügung, um die Grenzen der Ethereum-Blockchain zu testen.
"Frontier" war die vorläufige experimentelle Veröffentlichung der Ethereum-Plattform im Juli 2015.
Seit dem ersten Start hat Ethereum mehrere geplante Protokoll-Upgrades, so genannte Meilensteine, durchlaufen, wichtige Änderungen, die die zugrunde liegende Funktionalität und/oder Anreizstrukturen der Plattform beeinflussen.
"Homestead" ist der aktuelle Meilenstein und gilt als stabil. Es beinhaltet Verbesserungen der Transaktionsverarbeitung, der Preisgestaltung für Gas und der Sicherheit.
In der Zukunft sind mindestens zwei weitere Protokollupgrades geplant:
"Metropolis" soll die Komplexität des EVM reduzieren und den Entwicklern von intelligenten Kontrakten mehr Flexibilität bieten. Metropolis fügt auch Unterstützung für zkSnarks (von Zcash) hinzu; Die erste zksnarks-Transaktion wird am 19. September 2017 auf testnet durchgeführt.
Ethereum Mining
"Serenity" sollte eine grundlegende Änderung des Ethereum-Konsensalgorithmus beinhalten, um einen grundlegenden Übergang vom Hardware-Mining (Proof-of-Work) zum virtuellen Mining (Proof-of-Stake) zu ermöglichen. Die Verbesserung der Skalierbarkeit, insbesondere das Sharding, wird ebenfalls als ein wichtiges Ziel des Entwicklungsfahrplans bezeichnet.
Das DAO und der Fork der Blockchain
Im Juni 2016 wurde ein Fehler im Softwarecode der DAO, einer Plattform für das autonome Investment Capital Management, festgestellt. Am 16. Juni ermöglichte diese Sicherheitslücke unbekannten Personen, etwa ein Drittel des in The DAO verfügbaren Äthers (damals 50 Millionen US-Dollar) zu einem ChildDAO zu bewegen, der nur von der angreifenden Partei kontrolliert wurde. Aufgrund der Besonderheiten der Umsetzung der DAO standen diese Mittel jedoch nicht innerhalb eines Monats zum Abzug zur Verfügung.
Die Ethereum-Community diskutierte, ob der Äther den Anlegern zurückgegeben werden sollte und wie die Rendite umgesetzt werden sollte, und die Entwickler der DAO aus Deutschland versuchten, den Hacker zu attackieren, da die Dezentralisierung von DAO und Ethereum das Fehlen einer Zentrale bedeutet Körper, der eine schnelle Maßnahme ergreifen könnte und den Konsens der Benutzer erfordert. Nach einigen Wochen Diskussion wurde am 20. Juli 2016 in der Ethereum-Blockchain eine Hard Fork hergestellt, um das Hacken aufzuheben und die von der DAO gestohlenen Gelder den Investoren zurückzugeben. Dies war der erste Zweig der Blockkette, um gestohlenes Geld an die Anleger zurückzugeben.
Infolge der Ablehnung des Transaktionsverlaufs und der Regeländerungen durch einen Teil der Community wurde Ethereum Classic gegründet, das als Projekt "the DAO" weiterarbeitet.
Hard Forks
Nach der Hard Fork von The DAO gab sich Ethereum im vierten Quartal 2016 zweimal auf, um andere Angriffe abzuwehren. Bis Ende November 2016 hatte Ethereum seinen DDoS-Schutz erhöht, die Blockchain aufgebläht und weitere Spam-Angriffe von Hackern vereitelt.
Architektur
Ether
Das Wertetoken der Ethereum-Blockchain heißt Ether. Es ist unter dem Code ETH gelistet und wird an Kryptowährungsbörsen gehandelt. Es wird auch zur Bezahlung von Transaktionsgebühren und Rechendienstleistungen im Ethereum-Netzwerk verwendet.
Token können je nach den Umständen flüchtig sein, wie beispielsweise der Verlust von Ether von 21,50 auf 8 Dollar, als The DAO am 17. Juni 2016 gehackt wurde. Bis Juni 2017 war der Wert von Ether auf mehr als 400 Dollar gestiegen, ein Anstieg von 5.000% seit Beginn der Jahr.
Die Preisvolatilität an einer einzelnen Börse kann die Volatilität der Ether-Token-Preise allgemein übertreffen. Bei einem "Flash-Crash", der durch eine große Verkaufsorder an einer Börse ausgelöst wurde, fiel der Kurs an dieser Börse kurz auf 0,10 USD, da jedes Kaufangebot absorbiert wurde. Danach erholte sich der Preis schnell auf über 300 USD.
ERC20
Das ERC-20-Standardprotokoll ist ein technischer Standard für intelligente Verträge bei Ethereum. Es definiert eine Reihe von Regeln, die bei der Erstellung neuer Token in der Blockchain zu beachten sind, sodass Börsen und Geldbörsen neue Token (nahtloser) integrieren können, die dem Standard folgen. Die meisten wichtigen Token der Ethereum-Blockchain sind ERC-20-kompatibel.
Ethereum Virtual Machine
Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist die Laufzeitumgebung für intelligente Verträge in Ethereum. Die formale Definition des EVM ist im Ethereum Yellow Paper, Originalversion von Gavin Wood, festgelegt. Es ist in einem Sandkasten untergebracht und auch vollständig vom Netzwerk, Dateisystem oder anderen Prozessen des Host-Computersystems isoliert. Jeder Ethereum-Knoten im Netzwerk führt eine EVM-Implementierung aus und führt dieselben Anweisungen aus. Virtuelle Maschinen von Ethereum wurden in C ++, Go, Haskell, Java, JavaScript, Python, Ruby, Rust und WebAssembly (derzeit in Entwicklung) implementiert.
Ethereum Smart Contracts
Smart Contracts sind deterministische, digital gesteuerte Austauschmechanismen, die die direkte Werttransaktion zwischen nicht vertrauenswürdigen Agenten durchführen können. Sie können verwendet werden, um die Verhandlung oder Ausführung von Verfahrensanweisungen zu erleichtern, zu überprüfen und durchzusetzen, und möglicherweise Zensur, Absprachen und das Risiko von Gegenparteien zu umgehen. In Ethereum werden intelligente Verträge als autonome Skripts oder zustandsbehaftete dezentrale Anwendungen behandelt, die in der Ethereum-Blockchain zur späteren Ausführung durch das EVM gespeichert werden. Anweisungen, die in Ethereum-Verträgen eingebettet sind, werden in Ether (oder technisch "Gas") bezahlt und können in einer Vielzahl von Turing-Skriptsprachen implementiert werden.
Contract über die öffentliche Blockchain
Da die Verträge öffentlich sein können, eröffnet sich die Möglichkeit, Funktionalität zu beweisen, z. in sich geschlossene nachweislich faire Casinos.
Ein Problem bei der Verwendung intelligenter Verträge in einer öffentlichen Blockchain ist, dass Fehler, einschließlich Sicherheitslücken, für alle sichtbar sind, jedoch nicht schnell behoben werden können. Ein Beispiel dafür ist der Angriff vom 17. Juni 2016 auf The DAO, der nicht schnell gestoppt oder rückgängig gemacht werden konnte.
Es wird laufend erforscht, wie formale Verifikation verwendet werden kann, um nicht triviale Eigenschaften auszudrücken und nachzuweisen. In einem Microsoft Research-Bericht wurde festgestellt, dass das Schreiben solider, intelligenter Verträge in der Praxis äußerst schwierig sein kann, indem der DAO-Hack zur Veranschaulichung dieses Problems verwendet wird. Der Bericht erörterte Tools, die Microsoft zur Überprüfung von Verträgen entwickelt hatte, und stellte fest, dass eine umfangreiche Analyse der veröffentlichten Verträge wahrscheinlich weit verbreitete Schwachstellen aufdeckt. In dem Bericht wurde auch festgestellt, dass die Gleichwertigkeit eines Solidity-Programms und des EVM-Codes überprüft werden kann.
Programmiersprachen
Smart Contracts sind hochrangige Programmierabstraktionen, die in EVM-Bytecode zusammengefasst und zur Ausführung in der Ethereum-Blockchain bereitgestellt werden. Sie können in Solidity (eine Sprachbibliothek mit Ähnlichkeiten zu C und JavaScript), Serpent (ähnlich wie Python), LLL (eine niedrige Lisp-ähnliche Sprache) und Mutan (Go-basiert, aber nicht mehr unterstützt) geschrieben werden. In der Entwicklung befindet sich auch eine forschungsorientierte Sprache namens Viper (eine stark typisierte, aus Python abgeleitete entscheidbare Sprache).
Performance
In Ethereum werden alle intelligenten Verträge öffentlich auf jedem Knoten der Blockchain gespeichert, der Kompromisse eingeht. Der Nachteil ist, dass Leistungsprobleme dadurch entstehen, dass jeder Knoten alle intelligenten Verträge in Echtzeit berechnet, was zu niedrigeren Geschwindigkeiten führt. Die Ingenieure von Ethereum haben an der Berechnung der Berechnungen gearbeitet, aber bis Anfang 2016 war keine Lösung detailliert. Bis Januar 2016 konnte das Ethereum-Protokoll 25 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Im September 2016 legte Buterin Vorschläge zur Erhöhung der Skalierbarkeit vor. Buterin und Joseph Poon (ein Co-Autor des White Paper von Bitcoin Lightning Network) gaben 2017 ihren Plan bekannt, eine Skalierungslösung namens Plasma auf den Markt zu bringen, die "Kind" -Blockchains für die "Haupt" -Elementblockkette schafft. Das Plasmaprojekt ist nicht ohne Skeptiker, insbesondere hat Vlad Zamfir (der leitende Forscher von Ethereum über den Pfahlnachweis) die Rentabilität des Plasmaprojekts öffentlich in Frage gestellt.
Erhöhung der Ether-Zufuhr
Das Angebot an Ether wurde 2017 voraussichtlich um 14,75% erhöht. Bis 2065 sank der Algorithmus schrittweise auf 1,59%. Eine neue Implementierung von Ethereum mit dem Namen "Casper" basiert jedoch auf Nachweis- Von der Arbeit wird erwartet, dass die Inflationsrate auf 0,5 bis 2% sinkt.
Vorgeschlagene Verwendungen
Für die Ethereum-Plattform wurden viele Anwendungen vorgeschlagen, darunter auch solche, die unmöglich oder undurchführbar sind. Zu den Anwendungsfallvorschlägen gehörten die Bereiche Finanzen, Internet der Dinge, landwirtschaftliche Erzeugnisse, Strombeschaffung und -preise sowie Sportwetten. Ethereum ist (ab 2017) die führende Blockchain-Plattform für anfängliche Münzangebote mit einem Marktanteil von über 50%.
Ökosystem
Ethereum Wallets
Diese Kryptowährungsbrieftaschen unterstützen Ethereum:
- Trezor: Hardware-Geldbörse
- Jaxx: Desktop-Geldbörse
- KeepKey: Hardware-Geldbörse
- Ledger Nano S: Hardware-Geldbörse
- Mist: Desktop-Geldbörse
Dezentrale Anwendungen
- Digitale Signaturen, die die Echtheit und den Nachweis der Existenz von Dokumenten gewährleisten: Die Luxemburger Börse hat ein solches System entwickelt
- Slock Es werden intelligente Schlösser entwickelt
- An fiat-Währungen gebundene digitale Marken: Dezentrales Kapital. Auch die spanische Bank Santander ist an einem solchen Projekt beteiligt
- Digitale Token an Gold gebunden: Digix
- Verbessertes Digital Rights Management für Musik: Imogen Heap setzte die Technologie ein
- Plattformen für Prognosemärkte: Augur, GnosisStox
- Plattformen für Crowdfunding: die DAO
- Social-Media-Plattformen mit wirtschaftlichen Anreizen: Backfeed, Akasha
- Dezentrale Marktplätze: FreeMyVunk, Etheropt, TransActive Grid
- Überweisung: Everex
- Online-Glücksspiele: Etheroll
- Elektroauto-Lademanagement: RWE
- Sichere Identitätssysteme für das Internet: uPort
- Arbeitsökonomie: Blocklancer, Ethlance
Unternehmenssoftware
Angepasste Software und Netzwerke für Ethereum, unabhängig von der öffentlichen Ethereum-Kette, werden von Unternehmen für Unternehmenssoftware getestet. Interessierte Parteien sind Microsoft, IBM, JP Morgan Chase, Deloitte, R3 und Innovate UK (Prototyp für grenzüberschreitende Zahlungen).
Enterprise Ethereum Alliance (EEA)
Im März 2017 gaben verschiedene Start-ups, Forschungsgruppen und Fortune-500-Unternehmen der Blockchain die Gründung der Enterprise Ethereum Alliance (EEA) mit 30 Gründungsmitgliedern bekannt.
Im Mai hatte die gemeinnützige Organisation 116 Unternehmensmitglieder - darunter ConsenSys, CME Group, die Forschungsgruppe der Cornell University, das Toyota-Forschungsinstitut, Samsung SDS, Microsoft, Intel, JP Morgan, Cooley LLP, die Merck KGaA, Deloitte, Accenture, Banco Santander, BNY Mellon, ING Group und National Bank of Canada.
Der Zweck der EUA besteht darin, das Engineering eines Open-Source-Referenzstandards und einer privaten "genehmigten" Version der Ethereum-Blockchain zu koordinieren, die die gemeinsamen Interessen von Unternehmen in den Bereichen Banken, Management, Beratung, Automobil, Pharmazie, Gesundheit, Technologie, Mobile, Entertainment und andere Branchen, während sie mit Entwicklern des Ethereum-Ökosystems zusammenarbeiten. Einige Mitglieder der Allianz haben auch den Wunsch geäußert, Hybrid-Architekturen zu untersuchen und zusammenzuarbeiten, um potenzielle private Blockchains in der öffentlichen Ethereum-Blockchain in der Zukunft zu verankern, obwohl Bedenken hinsichtlich der Sicherheit, der Einhaltung von Vorschriften und der Vorschriften bestehen, die zur Überbrückung solcher erlaubter und "erlaubnisloser" Regeln gehören "Blockchains.
Bis Juli 2017 waren über 150 Mitglieder in der Allianz, darunter die jüngsten Erweiterungen MasterCard, Cisco Systems und Scotiabank. (Mastercard wollte, dass ihr Name von der Pressemitteilung ausgeschlossen wird.)
Permissioned ledgers
Genehmigte Blockchain-Varianten von Ethereum werden verwendet und für verschiedene Projekte untersucht.
J.P. Morgan Chase entwickelt eine erlaubte Variante der Ethereum-Blockchain mit dem Namen "Quorum". Es ist darauf ausgelegt, die Grenze zwischen privatem und öffentlichem Bereich in Bezug auf das Mischen von Derivaten und Zahlungen zu überwinden. Die Idee ist, die Regulierungsbehörden zu befriedigen, die einen nahtlosen Zugang zu den finanziellen Aktivitäten benötigen, und gleichzeitig die Privatsphäre von Parteien schützen, die weder ihre Identität noch die Details ihrer Transaktionen der Öffentlichkeit offenlegen möchten. Die Royal Bank of Scotland hat angekündigt, einen Clearing- und Abrechnungsmechanismus (CSM) auf der Grundlage des Ethereum-Distributed-Ledger und der Smart Contract-Plattform aufgebaut zu haben.
Wirtschaft
Die Technologie von Ethereum ermöglicht die Registrierung von Transaktionen mit beliebigen Vermögenswerten auf der Grundlage einer verteilten Basis von Verträgen wie der Blockchain, ohne auf herkömmliche gesetzliche Verfahren zurückzugreifen. Diese Möglichkeit ist in Bezug auf das bestehende System der Registrierung von Transaktionen wettbewerbsfähig. Laut dem Economist markiert die Technologie der "intelligenten Verträge" eine neue Ära der Finanztechnologie.
Bacchanalia-Technologien können erfolgreich mit den Remote-Banking-Diensten des Typs kombiniert werden, die über SMS-Nachrichten bereitgestellt werden. Aufgrund der niedrigen Kosten ist diese Möglichkeit laut The Economist für Entwicklungsländer besonders attraktiv.
Software-Implementierung
Intelligente Verträge in Ethereum werden in Form von Klassen präsentiert, die in verschiedenen Sprachen implementiert werden können, einschließlich visueller Programmierung und zum Bytecode für eine virtuelle Maschine Ethereum (Ethereum Virtual Machine, EVM), bevor sie an die Blockchain gesendet werden. Die Zustandsänderung der virtuellen Maschine kann in der vollständigen Turing-Skriptsprache aufgezeichnet werden.
Im Gegensatz zur Skriptsprache im Bitcoin-Protokoll unterstützt EVMS Loops. Daher verwendet die Plattform einen Mechanismus, der Gas genannt wird, um Verträge zu begrenzen, deren Ausführung lange dauern kann.
Interessante Fakten
- In Ethereum wird das Namecoin-Analogon durch fünf Codezeilen implementiert.
- Im Jahr 2014 lag Ethereum hinsichtlich des durch Crowdfunding gesammelten Betrags an zweiter Stelle.
- Ätherfraktionen werden nach Wei Dai, Hal Finney und Nick Szabo benannt.
- Vitalik Buterin argumentiert, dass "die Gründung von Ethereum nicht eine Frage des Geldes war, es war eine Mission, die Idee, hinter der Sie gehen wollen" und dass die Rolle des Bergbaus abnehmen und abnehmen wird. Diese Richtung ist nicht sehr vielversprechend. "
- Der Name der Kryptowährung und ihres Emblems ist ein Hinweis auf das himmlische Schloss Laputa, in dem der Kristall dieselbe Form wie das Emblem der Kryptowährung hat. Dies war die Hauptenergiequelle der Burg Laputa.
- Im Englischen wird Synchronisationsmaterial als Aetherium bezeichnet.
