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Ethcreum warten – Ethereums 16-minütige Wartezeit auf den Abschluss könnte auf vier Minuten sinken

Autor: Coindoo·

Wichtige Erkenntnisse

  • •Der Decoupled-Consensus-Entwurf, am 21. Oktober von Ben Edgington und vier Co-Autoren als Pull Request eingereicht, zielt auf mindestens eine vierfache Reduzierung der erwarteten Finality-Zeit von Ethereum ab, von rund 16 Minuten auf etwa vier Minuten.
  • •Der Vorschlag trennt die Head-Votes, die derzeit in jede Validator-Attestation gebündelt sind, von den Finality-Attestationen: Ein Komitee von rund 512 Validatoren pro Slot übernimmt die Fork Choice, während die vollständige Validator-Menge Checkpoints nach eigenem Zeitplan finalisiert.
  • •Der Entwurf ist noch offen und unaufgenommen, ein Reviewer schlug die EIP-Nummer 8453 vor, und Abschnitte zu Belohnungen, Slashing-Bedingungen und dem Inactivity-Leak sind noch als TBD markiert.
  • •Die Autoren ordnen ein Fundament für eine künftige Post-Quantum-Umstellung an erster und die Fork-Choice-Sicherheit an zweiter Stelle ein; die schnellere Finality steht an dritter Stelle der Beweggründe.
  • •Die Aktivierung würde einen Hard Fork auf der Konsensebene erfordern, und die Strawmap-Roadmap führt Decoupled Consensus als Hauptkandidat für das vorläufig I* genannte Upgrade – voraussichtlich 2027 – als ambitioniertes Ziel.
Ethcreum warten – Ethereums 16-minütige Wartezeit auf den Abschluss könnte auf vier Minuten sinken

Ein Entwurf, den Ethereum-Forscher am 21. Oktober eingereicht haben, zielt darauf ab, die erwartete Zeit bis zum Transaktionsabschluss im Netzwerk von rund 16 Minuten auf etwa vier Minuten zu senken, indem die beiden Konsens-Abstimmungsprozesse in separate Nachrichtenströme aufgeteilt werden. Der Decoupled-Consensus-Entwurf ist noch offen und unaufgenommen.

Ben Edgington, der seine Rolle als Koordination der Arbeiten an schneller Finality bei Ethereum beschreibt, hat den Pull Request eröffnet und den Entwurf gemeinsam mit Francesco D'Amato, Roberto Saltini, Yann Vonlanthen und Mikhail Kalinin verfasst. Seine Anmerkung zum Request besagt, dass „viele Aspekte noch offen (TBD)" sind und das unmittelbare Ziel eine EIP-Nummer ist. Ein Reviewer im EIPs-Repository schlug am selben Tag 8453 vor und bat die Autoren, einen Diskussionsthread auf Ethereum Magicians zu eröffnen, dem Forum, in dem Vorschläge diskutiert werden.

Warum der Abschluss noch etwa 16 Minuten dauert

Finality markiert den Punkt, vor dem die Validatoren von Ethereum keine Blöcke mehr zurückrollen. Erreichen dauert zwei Abstimmungsrunden – eine zur Rechtfertigung eines Checkpoints und eine zu seiner Finalisierung – und jede Runde dauert eine Epoche von 32 zwölfsekündigen Slots. In einem Beitrag vom 11. Mai auf dem Protocol-Consensus-Blog der Ethereum Foundation bezifferte Edgington das Minimum auf 768 Sekunden und die erwartete Zeit für eine Transaktion auf etwa 960 Sekunden, wobei unter normalen Bedingungen 63 bis 95 der jüngsten Blöcke unfinalisiert bleiben.

Diese aktuellen Blöcke können noch umstrukturiert werden: Knoten können zu einer konkurrierenden Blockfolge wechseln und Transaktionen aus den verworfenen Blöcken zurück in den Mempool schicken, um erneut eingeschlossen zu werden. Finalisierte Blöcke sind weitaus schwerer anzugreifen. Einen davon zurückzurollen würde Angreifer erfordern, die mehr als ein Drittel des gesamten Stakes halten, und würde sie mindestens ein Drittel des gesamten gestakten ETH durch Slashing kosten.

Derselbe Beitrag beschreibt eine schnelle Bestätigungsregel, die ein früheres Signal geben soll. Läuft das Netzwerk reibungslos und ist kein Angreifer zu mächtig, sollte sie innerhalb von etwa 13 Sekunden anzeigen, dass ein Block nicht umstrukturiert wird. Sie sieht keine wirtschaftliche Strafe für Angreifer vor und toleriert keine Netzwerkverzögerungen; bei Netzwerkproblemen fällt sie daher auf die vollständige Finality zurück – genau dann, wenn Dienste Sicherheit am dringendsten brauchen.

Dienste, die auf Ethereum-Transaktionen reagieren, wählen daher, wie viel der Finality-Wartezeit sie akzeptieren. Der Beitrag listet mehrere Beispiele auf, darunter Circles Cross-Chain Transfer Protocol (CCTP) für USDC. (Quelle: Ben Edgington, Protocol-Consensus-Blog der Ethereum Foundation, Mai 2026.)

Eine schnellere Finality würde die Lücke zwischen diesen Wegen verkleinern, sowohl bei Stablecoin-Bridges als auch bei neueren tokenisierten Produkten wie den Bankeinlagen, die JPMorgan zu Ethereum bringt. Edgington erwartet beim Cross-Chain-Bridging die sichtbarsten Gewinne.

Eine Attestation wird zu zwei Nachrichten

Ethereums aktuelles Konsensdesign, Gasper, packt zwei Stimmen in jede Validator-Attestation. Eine speist LMD GHOST, die Fork-Choice-Regel, die dem nächsten Proposer sagt, auf welchem Block er aufbauen soll. Die andere speist Casper FFG, den langsameren Prozess, der Checkpoints finalisiert. Da beide zusammen übertragen werden, stützt sich die Fork Choice auf Attestationen von rund 30.000 Validatoren pro Slot, obwohl die Forscher hinter dem Entwurf sagen, dass weitaus weniger ausreichen würden.

Der EIP-Entwurf verwandelt diese Stimmen in separate Nachrichten, die über das Netzwerk übertragen und unabhängig voneinander verarbeitet werden:

  • Head-Votes. Ein Komitee von etwa 512 Validatoren pro Slot, gezogen mit Chancen proportional zum effektiven Guthaben jedes Validators – dem Stake, den das Protokoll ihm zurechnet – entscheidet, welcher Block der Kopf der Chain ist und welche aktuellen Blöcke bestätigt sind.
  • Finality-Attestationen. Die gesamte Validator-Menge entscheidet, welche Blöcke gerechtfertigt und finalisiert sind, in Runden nach eigenem Zeitplan, wobei jeder Schritt mindestens zwei Drittel des aktiven Stakes erfordert.

Mit seinem eigenen Zeitplan kann die Finality-Runde die Bandbreite über den gesamten Abstimmungszeitraum nutzen und später verkürzt werden, ohne das Slot-Design zu überarbeiten. Das anfängliche Ziel der Autoren ist mindestens eine vierfache Reduzierung der Zeit bis zum Abschluss, abhängig von noch festzulegenden Parametern. Angewandt auf die heutige Erwartung von 16 Minuten würde eine vierfache Kürzung etwa vier Minuten bedeuten, obwohl der Entwurf selbst keine Zahl nennt.

Wo die vierfache Kürzung in einen längeren Plan passt

In demselben Mai-Beitrag umriss Edgington das langfristige Ziel: die Zeit bis zum Abschluss von etwa 1.000 Sekunden auf etwa 10 Sekunden zu senken. Er stellte es als seine persönliche Sichtweise und nicht als offiziellen Roadmap-Punkt dar.

Er schrieb, dass frühere Entwürfe wie Single-Slot- und Three-Slot-Finality scheiterten, weil sie alle Probleme auf einmal lösen mussten. Der neue Ansatz staffelt die Arbeit. „Decoupled Finality ist der große Schlüssel", schrieb er, und erwartete, dass dieser Schritt allein eine Beschleunigung im niedrigen einstelligen Bereich bringt, im Einklang mit dem Vierfach-Ziel des Entwurfs. Weitere Gewinne sollen aus separaten Upgrades kommen:

  • Konsolidierung von Validatoren: seit dem Electra-Upgrade können große Betreiber bis zu 64 Validatoren zu einem zusammenlegen, was die Zahl der Finality-Stimmen reduziert. Edgington nannte den Fortschritt langsam.
  • Bündelung der Stimmen an der Quelle: Betreiber mit vielen Validatoren hinter einem Knoten würden ihre Stimmen bündeln, bevor sie sie übertragen.
  • Rotation der Validator-Menge: nur eine Teilmenge der Validatoren würde jeweils an der Finality teilnehmen, ohne jemanden auszuschließen oder zu begrenzen.
  • Schnellere Vernetzung und Aggregation: Peer-to-Peer-Upgrades und SNARK-basierte Aggregation würden Stimmen effizienter übertragen.
  • Finality in einer Runde: eine statt zwei Abstimmungsrunden würde die Wartezeit fast halbieren, Kosten einer Senkung der Fehlertoleranz von einem Drittel des Stakes auf vielleicht 20 % oder 17 %.

Der Entwurf selbst enthält keinen dieser Schritte. Nach Edgingtons Rechnung kämen vier Verbesserungen mit jeweils dreifachem Gewinn dem 100-fachen Ziel nahe. Er wies auch darauf hin, dass die Strawmap-Roadmap Decoupled Consensus als Hauptkandidat für das vorläufig I* genannte Upgrade – voraussichtlich 2027 – als ambitioniertes Ziel führte.

Warum Ethereum für mehr Geschwindigkeit nicht anhält

Klassische byzantinische fehlertolerante Protokolle wie Tendermint finalisieren Blöcke schnell, stellen die Blockproduktion aber ein, wenn zu viele Validatoren offline gehen. Der Forscher Luca Zanolini argumentierte in einem Beitrag im März auf dem Ethereum-Research-Forum, dass ein Stillstand mit Ethereums Design unvereinbar ist. Er verwies auf eine bewiesene Grenze, das Availability-Finality-Dilemma: kein einziges Protokoll kann weiterwachsen, während die Beteiligung schwankt, und gleichzeitig eine Netzwerkspaltung sicher überstehen. Ethereums Antwort ist eine Schicht, die mit den jeweils online befindlichen Validatoren weiter Blöcke baut, und eine zweite, die dahinter finalisiert.

Zanolini zitierte die Bilanz des Netzwerks. Im Mai 2023 störten Bugs in den Clients Prysm und Teku, die zusammen mehr als die Hälfte der Validatoren betrieben, die Finality und lösten Ethereums ersten Mainnet-Inactivity-Leak aus. Blockvorschläge fielen nie unter rund 90 % der Slots, und Transaktionen wurden weiter verarbeitet. Im Gegensatz dazu erzeugte Solana während seines Stillstands im Februar 2024 fünf Stunden lang keine Blöcke, sodass DeFi-Protokolle im Netzwerk nicht arbeiten konnten.

Decoupled Consensus behält diese Anordnung bei. Die Finality benötigt weiterhin das Zwei-Drittel-Quorum, sodass ein ausreichend großer Ausfall sie blockieren kann, während die verbleibenden Validatoren weiter Blöcke bauen. Die meisten Anwendungen können weiterlaufen, aber alles, was eine endgültige Abwicklung erfordert, muss warten. Erholt sich die Beteiligung nicht, reduziert der Inactivity-Leak allmählich den Stake der offline gegang Validatoren, bis die Finality fortgesetzt werden kann. Wie der Leak unter dem neuen Design funktionieren würde, ist noch offen.

Der Post-Quantum-Grund kommt zuerst

Die schnellere Finality zieht die Aufmerksamkeit auf sich, steht aber an dritter Stelle der Liste der Autoren. Der Pull Request nennt ein Fundament für eine spätere Post-Quantum-Umstellung an erster und die Fork-Choice-Sicherheit an zweiter Stelle; die Motivation des Entwurfs folgt derselben Reihenfolge.

Der Zusammenhang ist die Signaturaggregation. Validatoren signieren mit BLS, einem Schema, das viele Signaturen zu einer kompakten Signatur zusammenführen kann. Zanolini schrieb, dass kein Post-Quantum-Schema eine vergleichbare Aggregation in praktikablen Größen bietet. Ein Head-Vote-Komitee von einigen hundert Validatoren umgeht das Problem, weil seine Signaturen nebeneinander gesendet werden können. Dies könne, so argumentierte er, eine Post-Quantum-Version der Blockproduktionsschicht ermöglichen, bevor jemand die Aggregation für Finality-Stimmen der vollen Validator-Menge löst. Der Entwurf bereitet diesen Weg vor, wählt aber kein Post-Quantum-Signaturverfahren aus.

Neue Verteidigungen bringen ein kleineres Ziel mit sich

Die heutige Fork Choice behält die letzte Stimme jedes Validators ohne Altersgrenze. Laut Entwurf können Angreifer dadurch Stimmen zurückhalten und sie zu strategischen Zeitpunkten freigeben, um Knoten zu einem gewählten Zweig zu bewegen. Nach dem Vorschlag zählt die Fork Choice nur Stimmen aus einem aktuellen Slot, mit festgelegten Fristen für deren Ankunft.

Schlösser schützen Blöcke, die die Chain bestätigt hat. Ein Block wird fast-locked, wenn mindestens die Hälfte des Komitees des Slots rechtzeitige Head-Votes dafür sendet und kein Validator doppelt abstimmt. Schlösser laufen ab, und aktuelle Stimmen für einen konkurrierenden Block können ein Schloss zurück auf einen früheren Block verschieben, sodass sich die Chain bei veränderten Bedingungen erholen kann. Proposer würden zudem aktuelle Stimmen in ihre Blöcke aufnehmen, um die Sicht der Validatoren in Einklang zu bringen. Diese Technik, View-Merge genannt, ersetzt den Proposer Boost – das zusätzliche Fork-Choice-Gewicht, das derzeit einem rechtzeitigen Block gegeben wird – und zielt auf Balancing- und Reorg-Angriffe.

Das kleinere Komitee ist der Kompromiss. Weniger Wähler bedeutet weniger Signaturarbeit pro Slot, erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass eine zufällige Ziehung einem Angreifer einen überproportionalen Anteil eines Komitees verschafft, und gibt Angreifern eine kleinere Gruppe, die sie mit Denial-of-Servicegriffen offline bringen können. Die private Auswahl der Komitees durch eine verifizierbare Zufallsfunktion ist eine untersuchte Option. Die Größe ist ebenfalls unklar: frühere Forschungsbeiträge skizzierten etwa 256 Validatoren, und der Entwurf lässt sowohl seine 512er-Zahl als auch die Auswahlmethode offen.

Was vor einem Upgrade geschehen muss

Die Aktivierung von Decoupled Consensus würde einen Hard Fork auf der Konsensebene erfordern, mit Konsens- und Validator-Clients, die neue Abstimmungspflichten, Block- und Zustandsformate sowie Fork-Choice-Regeln unterstützen. Belohnungen und Strafen, Slashing-Bedingungen, Timing- und Lock-Parameter, Fork-Übergangsregeln, ausführbare Testfälle und eine vollständige Sicherheits- und Liveness-Analyse sind noch ausstehend. Eine unvollständige Spezifikation liegt in einem Feature-Branch von Ethereums Konsensspezifikationen. Der Entwurf hält das Gesamt-Budget der Validator-Belohnungen unverändert, wobei Zahlungen zwischen Head-Voting und Finality-Pflichten verschoben werden könnten.

Der größere Kompromiss liegt über diesen Entwurf hinaus. Edgington hat geschrieben, dass er eine schnell genug abschließende Finality ohne Ausschluss von Heim-Stakern, Solo-Stakern oder Standortfernen anstrebt und dass die Community irgendwann eine noch schnellere Finality gegen die Staking-Vielfalt abwägen muss.

Was zu beobachten ist

  • EIP-Status: ob der Pull Request als Draft unter der Nummer 8453 aufgenommen wird und ein Diskussionsthread auf Ethereum Magicians eröffnet wird.
  • Spezifikationsarbeit: Fortschritt bei den noch als TBD markierten Abschnitten zu Belohnungen, Slashing und Inactivity-Leak.
  • Upgrade-Umfang: ob Core-Entwickler Decoupled Consensus als Hauptpunkt für I* auswählen. Würde diese Liste verfehlt, würde sich das ambitionierte 2027-Ziel verschieben.