Immer mehr Menschen wollen Teil der digitalen Revolution rund um Ethereum werden und an den faszinierenden Möglichkeiten der Blockchain-Technologie teilnehmen. Allerdings skaliert Ethereum nicht gut, was bedeutet, dass die Technologie immer dann überfordert ist, wenn viele Menschen gleichzeitig darauf zugreifen wollen. Gleichzeitig sind Transaktionen dann auch besonders teuer, denn die Teilnehmer im Ethereum-Netzwerk konkurrieren darum, wessen Transaktion am schnellsten bestätigt werden soll.
Diesem Problem zu begegnen bedeutet nicht nur dafür zu sorgen, dass die Gebühren angemessen bleiben, sondern Ethereum zukunftsfähig zu machen. Denn ohne Skalierung kann es keine Massenadaption geben, bei der die ganze Welt auf die Blockchain setzt. Angespornt von dieser Vision, wurden verschiedene Technologien entwickelt, die auf Ethereum basieren und die beschriebenen Probleme lösen sollen.
Eine davon möchten wir uns in diesem Artikel näher anschauen, nämlich die Ethereum Optimistic Rollups. Wie funktionieren sie, welche Vorteile können sie bringen und mit welchen Nachteilen müssen Anwender leben?
Was sind Optimistic Rollups?
Transaktionen auf Ethereum unterliegen bestimmten Limitierungen durch die sogenannte Block Size, die nur eine bestimmte Menge an Daten aufnehmen kann. Es gibt also denkbar nur zwei Wege mehr Transaktionen, daher mehr Daten, in einen Block zu packen.
Entweder man vergrößert die Blöcke, was aus technischer Sicht nicht umsetzbar und in anderen Fällen nicht empfehlenswert ist, oder man verringert die Größe der Datensätze. Letzteres ist ebenfalls nicht ohne weiteres machbar, denn Transaktionsdaten können nicht beliebig gekürzt werden. Im Fall von Ethereum können Blöcke maximal 12 MB groß sein. In der Praxis ist die Größe jedoch dynamisch und im Durchschnitt liegt die Block Size zwischen 1-2 MB.
Neben den Optimistic Rollups gibt es außerdem noch die zK Rollups.
Mit den Optimistic Rollups erreicht man zwei Dinge. Zum einen werden die
Transaktionen außerhalb der Ethereum-Blockchain abgewickelt auf einer zweiten Schicht ausgeführt. Gleichzeitig ist diese zweite Schicht – auch Second Layer genannt – durch Ethereum abgesichert, indem sie die Transaktionen in Bündeln bestätigen lässt. Diese Absicherung erreicht man, indem man nicht mehr alle Transaktionen an die Blockchain weitergeleitet, sondern nur noch ihre Summe bzw. das Ergebnis.
Dies kann man sich wie eine Quittung vorstellen, bei der nur noch abgerechnet wird, wer, wem etwas schuldig ist. Dieses Bündel an Transaktionen bildet die eigentliche „Rolle“, daher also auch der Begriff der Rollups. Doch warum sind diese Bündel optimistisch?
Warum sind Optimistic Rollups optimistisch?
Wenn eine Rolle bestätigt werden soll, dann wird zunächst davon ausgegangen, dass alle Transaktionen stimmen. Es sind also keine Fehler enthalten und niemand hat versucht zu schummeln. Man geht also optimistisch davon aus, dass alles seine Richtigkeit hat. Der Vorteil dieser Methode liegt in der Einsparung von Rechenleistung, die man ansonsten brauchen würde, um die Richtigkeit zu überprüfen.
Würde man diese Leistung pauschal aufwenden, dann müsste man die Leistung auch bezahlen, was damit wieder die Transaktionsgebühren in die Höhe treiben würde. Was passiert aber, wenn jemand betrügen möchte oder ein anderweitiges Problem auftritt?
Auch dafür haben die Ethereum Optimistic Rollups eine Lösung parat, denn es gibt eine Karenzzeit von 14 Tagen, in der die Transaktionen angefochten werden können. Dieser Vorgang und das damit verbundene Zeitfenster werden Challenge Period genannt.
Hier offenbart sich einer der größten Nachteile der Optimistic Rollups. Denn um von den Vorteilen zu profitieren, muss man seine Token erst auf den Second Layer transferieren. Dementsprechend muss man sie auch von dem Second Layer wieder abziehen, wenn man die Token auf der Ethereum-Blockchain verfügbar haben möchte. Es dauert aber eben diese 14 Tage bis ein solcher Transfer finalisiert werden kann.
Lediglich das Einzahlen geht wesentlich schneller von der Hand, weil hier die Bestätigung von der Ethereum-Blockchain kommt und nicht vom Second Layer.
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Welche Vorteile bringen Optimistic Rollups?
Weil Transaktionen gebündelt werden und bestimmte Daten außerhalb der Ethereum-Blockchain gehandhabt werden, sind Optimistic Rollups nicht nur günstiger, sondern skalieren auch besser. Am Anfang konnte die Technologie ca. 100 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, was sich durch die Weiterentwicklung aber schon sehr bald auf bis zu 10.000 Transaktionen pro Sekunde steigern ließe. Hier ist insbesondere EIP-4844 interessant, was mit der Einführung von Blobs und Danksharding eine drastische Steigerung bewirken wird.
Somit spart diese Technologie bei Verwendung also nicht nur Ether, sondern ist ein vielversprechender Ansatz, um die große Vision von Ethereum wahrwerden zu lassen. Eine Art Weltcomputer, der sämtliche Verträge und Vorgänge managen kann, die uns im Kleinen wie im Großen begleiten.
Mehr zur Idee des Ethereum Weltcomputers
Maschinen könnten etwa miteinander kommunizieren. Ein selbstfahrender LKW könnte sich von einem Roboter betanken lassen und direkt bezahlen. Solche Szenarien wirken zwar futuristisch, sind aber durchaus denkbar, weil die Welt vermittels AI und Robotik die Automatisierung anstrebt. Auch Ethereum könnte in einer solchen Vision eine tragende Rolle spielen.
Welche Nachteile bringen Opimistic Rollups?
Wie bereits erwähnt, ist diese Lösung recht umständlich, wenn man seine Token wieder auf die Ethereum-Blockchain abziehen möchte. Es bestünde natürlich die Option einfach auf dem Second Layer zu verbleiben.
Diese Option ist natürlich stark davon abhängig, ob Kryptobörsen und Broker die Technologie in ihre Produkte integrieren. Denn die meisten Abflüsse aus dem Second Layer in Richtung Blockchain werden getätigt, um Mittel wieder liquide zu machen. Es ist davon auszugehen, dass sich dies in Zukunft ändern kann und wird. Somit ist dieser Nachteil nur temporär.
Was sich nicht aufheben lässt ist die mangelhafte Zensurresistenz, denn die besteht nur auf der Ethereum-Blockchain. Das kann Fluch und Segen zugleich sein, denn ein Exploit oder Hack auf dem Second Layer wäre schnell unter Kontrolle.
Auf der anderen Seite öffnet das den Behörden aller Länder wieder Tür und Tor, um Kontrolle auszuüben. Manches davon ist gut und richtig, denn niemand will Verbrechen unterstützen. Wenn man aber davon ausgeht, dass aber auch Menschen ausgegrenzt werden, weil sie beispielsweise zu einer verfolgten Minderheit gehören, dann gewinnt dieser Punkt jedoch an Bedeutung.
Aus diesem Grund zählen manche Experten Second Layer eher zu den Fintechs, weil das revolutionäre Element der Regulatorik bis zu einem gewissen Maß Platz machen muss.
Welche Protokolle nutzen Optimistic Rollups?
Selbstverständlich nutzen bereits eine ganze Reihe von Protokollen die Vorteile der Ethereum Optimistic Rollups. Hier findest du einen kurzen und nicht abschließenden Überblick zu den Protokollen, die sich bereits einer gewissen Beliebtheit erfreuen.
Optimism
Optimism verwendet eine vereinfachte Version der Ethereum Virtual Machine (EVM), die als OVM (Optimistic Virtual Machine) bekannt ist. Diese Vereinfachung erleichtert Entwicklern die Migration bestehender Smart Contracts. Optimism legt Wert auf Einfachheit und EVM-Kompatibilität und gewährleistet so eine enge Anpassung an die Funktionsweise der zugrunde liegenden Ethereum-Blockchain. Wie der Name bereits andeutet, basiert diese Second Layer-Lösung auf der Technologie der Optimistic Rollups.
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Arbitrum
Arbitrum bietet eine umfassende EVM-Kompatibilität und ermöglicht so einen nahtlosen Übergang von Smart Contracts von Ethereum. Es verwendet eine Technik namens "Betrugsnachweise", um die Sicherheit zu gewährleisten, und ermöglicht eine schnellere Transaktionsfinalität im Vergleich zu Optimism. Arbitrum wird oft wegen seiner überlegenen Geschwindigkeit und niedrigeren Gebühren im Vergleich zu Optimism gelobt. Dennoch basiert auch Arbitrum im Kern auf den Grundlagen der Optimistic Rollups.
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Base
Base ist ein Layer-2-Netzwerk, das von der Krypto-Börse Coinbase ins Leben gerufen wurde. Coinbase verwendet es, um Transaktionsgebühren für interne Transaktionen zu reduzieren und integriert Base nahtlos in das eigene Produktökosystem. Dazu gehört etwa auch eine Integration in das Coinbase Wallet. Base setzt ebenfalls auf Optimistic Rollups und bietet den Nutzern alle vertrauten Möglichkeiten für den Handel auf einem Second-Layer, einschließlich einem Marktplatz für NFTs.
