Das Pectra-Upgrade ist der nächste wichtige Meilenstein für das Ethereum-Netzwerk, der voraussichtlich im ersten Quartal 2025 umgesetzt wird. Dieses Upgrade besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem Prager Upgrade (Ausführungsschicht) und dem Electra-Upgrade (Protokollschicht).

Im Gegensatz zu früheren großen Upgrades hat Pectra kein einziges prominentes Ziel; stattdessen konzentriert es sich auf mehrere technologische Verbesserungen und Optimierungen. Dies steht im Gegensatz zum Dencun-Upgrade (das die L2-Gebühren erheblich reduzierte) und zum Shapella-Upgrade (das den Rückzug von gestakedem ETH ermöglichte und den Übergang von Ethereum zu Proof of Stake (PoS) abschloss).

Neueste Entwicklungen

Kürzlich diskutierten die Ethereum-Kernentwickler (ACD, All Core Developers) während einer Telefonkonferenz die Möglichkeit, das Pectra-Upgrade in zwei Phasen aufzuteilen. In diesem Vorschlag heißt es:

1. Das Pectra-Upgrade wird die EIPs von pectra-devnet-3 (siehe unten) enthalten.
2. Die ursprünglich geplanten Komponenten EOF (EVM Object Format) und PeerDAS (Peer Data Availability Sampling) werden auf das nächste Upgrade mit dem vorläufigen Namen Fusaka (Fulu + Osaka) verschoben.
3. Inhalte im Zusammenhang mit Verkle-Bäumen, die ursprünglich für die Implementierung in Osaka geplant waren, werden weiter verzögert und können in einem nachfolgenden Upgrade namens Amsterdam realisiert werden.

Dieser stufenweise Ansatz zielt darauf ab, den Umfang und die Komplexität jedes Upgrades überschaubar zu halten und gleichzeitig genügend Zeit für gründliche Tests und die Verfeinerung der verschiedenen Technologien zu lassen.

EIPs im Zusammenhang mit dem Pectra-Upgrade

EIPs identifiziert für die Aufnahme

1. EIP-2537^[1]: Vorkompilierte Operationen für die BLS12-381-Kurve
2. EIP-2935^[2]: Speichern historischer Block-Hashes im Zustand
3. EIP-6110^[3]: Stellt Validator-Einlagen on-chain bereit
4. EIP-7002-KARTON^[4]: Auslösbarer Ausführungsebenen-Exit
5. EIP-7251^[5]: Erhöhung des maximalen effektiven Guthabens
6. EIP-7549^[6]: Verschieben des Ausschussindex aus den Beweisen
7. EIP-7685-KARTON^[7]: Allgemeine Ausführungsschichtanfragen
8. EIP-7702^[8]: EOA-Kontocode für eine Transaktion festlegen

EIPs in Betrachtung

• EIP-7212: Vorcompilierte Operationen für die secp256r1-Kurve
• EIP-7547-KARTON^[9]: Inklusionsliste
• EIP-7623-KARTON^[10]: Erhöhung der Calldatenkosten
• EIP-7742^[11]: Entkopplung der Beziehung zwischen der Konsens- und der Ausführungsschicht

Einführung in die wichtigsten EIPs

EIP-2537: Vorkompilierte Operationen für die BLS12-381 Kurve

Dieser Vorschlag führt vorberechnete Operationen auf der BLS12-381-Kurve ein und verbessert die Effizienz von Operationen wie der BLS-Signaturüberprüfung erheblich. Im Vergleich zu den vorhandenen vorberechneten BN254-Operationen bietet BLS12-381 eine höhere Sicherheit (über 120 Bits, während BN254 nur 80 Bits bietet). Diese Verbesserung umfasst nicht nur grundlegende Kurvenoperationen, sondern integriert auch Multi-Exponentiation und legt damit die Grundlage für eine effiziente Aggregation von öffentlichen Schlüsseln und Signaturen.

EIP-2935: Speichern historischer Block-Hashes im Zustand

Dieser Vorschlag schlägt vor, die Hashes der letzten 8.192 Blöcke in einem Systemvertrag zu speichern, um in erster Linie die Ausführung zustandsloser Clients zu unterstützen. Auf diese Weise können zustandslose Clients leichter auf die erforderlichen historischen Informationen zugreifen und gleichzeitig die Kompatibilität mit dem vorhandenen BLOCKHASH-Opcode aufrechterhalten. Diese Änderung vereinfacht den Speichermechanismus für den Block-Hash-Verlauf und bietet einen neuen Ansatz für den Zugriff auf historische Daten.

EIP-6110: Bereitstellung von Validatoreneinzahlungen on-chain

Dieser Vorschlag integriert den Prozess der Validator-Einlagen direkt in die Blockstruktur der Ethereum-Ausführungsebene. Diese Änderung verschiebt die Verantwortung für die Einbeziehung und Überprüfung von Einlagen von der Konsensschicht auf die Ausführungsschicht und beseitigt die Notwendigkeit, dass die Konsensschicht über Einlagen (oder eth1data) abstimmt. Durch die Generierung einer Liste von Einlagen durch Analyse von Vertragsprotokollereignissen aus Einzahlungstransaktionen verbessert diese Methode nicht nur die Sicherheit und Effizienz der Einlagenverarbeitung, sondern auch die Benutzererfahrung. Darüber hinaus vereinfacht sie das Design der Client-Software und reduziert die Gesamtkomplexität des Systems.

EIP-7002: Auslösbare Ausführungsschicht-Beendigung

Mit diesem Vorschlag wird ein neuer Mechanismus eingeführt, der es Validatoren ermöglicht, ihre Anmeldeinformationen über die Ausführungsschicht (0x01) zurückzuziehen, um Abhebungs- und Beendigungsvorgänge auszulösen. Insbesondere wird die Auszahlungsnachricht an den Block der Ausführungsschicht angehängt und dann von der Konsensschicht verarbeitet. Dieser Ansatz bietet Validatoren flexiblere Ausstiegsoptionen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Sicherheit und Konsistenz des Systems.

EIP-7251: Erhöhung des maximalen effektiven Guthabens

Dieser Vorschlag zielt darauf ab, den maximalen effektiven Saldo (MAX_EFFECTIVE_BALANCE) für Ethereum-Validatoren zu erhöhen, während der Mindest-Stake-Saldo bei 32 ETH bleibt. Diese Änderung bietet mehrere Vorteile:

1. Es ermöglicht den Betreibern großer Knoten, sich auf weniger Validatoren zu konsolidieren und so die betriebliche Effizienz zu verbessern.
2. Es bietet kleinen Stakern die Möglichkeit, zusammengesetzte Belohnungen zu verdienen, was das Staking attraktiver macht.
3. Es bietet flexiblere Staking-Optionen und zieht eine breitere Palette von Teilnehmern an.
4. Es reduziert redundante Validatoren im Netzwerk und verringert das Volumen von P2P-Nachrichten.
5. Es verringert den Speicherbedarf von BeaconState und verbessert die Effizienz des Systems.
6. In Verbindung mit dem verbesserten Abhebungsmechanismus für die Ausführungsebene optimiert es die Liquidität von Mitteln im gesamten Ethereum-Netzwerk weiter.

EIP-7549: Verschieben des Komitee-Index aus den Nachweisen

Dieser Vorschlag schlägt vor, das Indexfeld des Ausschusses aus den signierten Proof-Nachrichten zu entfernen, um die Aggregation der gleichen Konsensstimmen zu ermöglichen. Das Hauptziel dieser Änderung besteht darin, die Effizienz von Casper FFG-Clients zu verbessern, indem die durchschnittliche Anzahl der erforderlichen Pairings zur Überprüfung der Konsensregeln reduziert wird. Während alle Arten von Clients von dieser Verbesserung profitieren können, wird erwartet, dass sie die bedeutendste Leistungsverbesserung für ZK-Schaltungen bietet, die den Casper FFG-Konsens nachweisen müssen.

EIP-7685: Allgemeine Anforderungen der Ausführungsschicht

Dieser Vorschlag definiert einen allgemeinen Rahmen für die Speicherung und Verarbeitung von Anfragen, die durch Smart Contracts ausgelöst werden. Die spezifische Implementierung fügt sowohl dem Ausführungsheader als auch dem Body ein Feld hinzu, um Anfrageinformationen zu speichern. Dadurch werden diese Anfragen der Konsenusschicht zugänglich gemacht und ermöglichen es ihr, jede Anfrage zu verarbeiten. Dieser Mechanismus ist hauptsächlich darauf ausgelegt, die steigende Nachfrage nach Validator-Kontrolle durch Smart Contracts zu bewältigen und eine Grundlage für komplexere On-Chain-Interaktionen in der Zukunft zu schaffen.

EIP-7702: Festlegen des EOA-Kontocodes für eine Transaktion

EIP-7702 wurde von Vitalik Buterin und anderen vorgeschlagen und zielt darauf ab, die Kontoabstraktion auf Ethereum zu optimieren. Mit diesem Vorschlag wird ein neuer Transaktionstyp eingeführt, der es externen Konten (EOAs) ermöglicht, Kontocode über einen Autorisierungsmechanismus festzulegen. Diese Verbesserung unterstützt mehrere neue Funktionen:

1. Batch-Vorgänge: Ermöglicht EOAs, mehrere Operationen in einer einzigen Transaktion durchzuführen und die Effizienz zu verbessern.
2. Gebührenzahlungstransaktionen: Ermöglicht es Dritten, Transaktionsgebühren zu übernehmen.
3. Verschlechterung der Berechtigungen: Verbessert die Sicherheit und Flexibilität von Konten.

Durch die Annahme einer neuen Transaktionsstruktur verbessert dieser Vorschlag nicht nur die Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit von EOAs, sondern bietet auch eine gute Kompatibilität und Skalierbarkeit für zukünftige Kontenabstraktionstechnologien.

Fazit

Obwohl das Pectra-Upgrade kein herausragendes Hauptziel hat, wird es die Funktionalität, Sicherheit und Effizienz des Ethereum-Netzwerks durch eine Reihe von technischen Verbesserungen und Optimierungen weiter verbessern. Mit dem Fortschreiten der Upgrade-Pläne könnten weitere EIPs eingebunden oder angepasst werden.

Referenzen

• EIP-7600: Pectra Hard Fork Metadaten^[12]
• Ethereum Core Developer Consensus Layer Meeting #197^[13]

Referenzen

[1]EIP-2537: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2537

[2]EIP-2935: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2935

[3]EIP-6110: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-6110

[4]EIP-7002: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7002

[5]EIP-7251: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7251

[6]EIP-7549: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7549

[7]EIP-7685: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7685

[8]EIP-7702: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7702

[9]EIP-7547: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7547

[10]EIP-7623: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7623

[11]EIP-7742: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7742

[12]EIP-7600: Pectra Hard Fork-Metadaten:https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7600

[13]Ethereum Core Developer Consensus Layer Meeting #197:https://www.galaxy.com/insights/research/ethereum-all-core-developers-execution-call-197/

Erklärung:

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