Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat ein Transaktionsdesign vorgeschlagen, das die Bedingungen, die zur Validierung einer Transaktion erforderlich sind, von den Aktionen trennt, die letztlich im Netzwerk ausgeführt werden – womit Ethereum Validierungsarbeit möglicherweise effizienter bewältigen könnte.

Der Vorschlag baut auf mehreren Strängen der Ethereum-Forschung auf, darunter EIP-8141, Keyed Nonces, alternative State-Designs und rekursive STARK-basierte Mempools. Buterins Forschung unterscheidet zwischen Transaktionsaktionen, die Änderungen auf Ethereum bewirken, und Dependencies, die aufgelöst werden müssen, bevor diese Aktionen sicher ausgeführt werden können.

Unter dem vorgeschlagenen Modell könnte diese Trennung ermöglichen, dass verschiedene Teile der Transaktionsverarbeitung unabhängig voneinander behandelt werden, anstatt Validierung und Ausführung eng miteinander zu koppeln.

Transaktionsdesign könnte parallele Validierung ermöglichen

Aktionen beschreiben die Effekte, die eine Transaktion erzeugt, etwa das Übertragen von Token, das Aktualisieren von Konten oder die Interaktion mit Smart Contracts. Dependencies hingegen stellen die Bedingungen dar, die erfüllt sein müssen, bevor diese Aktionen ablaufen können.

Der bestehende Transaktionsablauf von Ethereum verknüpft diese Validierungsanforderungen mit der Ausführung: Knoten empfangen Transaktionen, prüfen, ob ihre Anforderungen erfüllt sind, und verarbeiten anschließend die angeforderten Operationen.

Buterins Vorschlag legt nahe, dass viele Dependencies stattdessen unabhängig behandelt werden könnten, da sie nicht unbedingt dieselben Eigenschaften aufweisen wie die Aktionen selbst.

Einige Dependencies stützen sich auf Informationen im State von Ethereum, während andere ohne Zugriff auf den Netzwerk-State ausgewertet werden können. Letztere Kategorie, als reine Dependencies bezeichnet, könnte potenziell verifiziert werden, bevor eine Transaktion in einen Block aufgenommen wird.

Die Verlagerung dieser Arbeit in den Mempool könnte die Validierung reduzieren, die Knoten während der Blockausführung wiederholen müssen. Zudem könnten mehrere Dependencies gleichzeitig geprüft werden, statt dass jede Bedingung sequenziell verarbeitet werden muss.

Diese Unterscheidung könnte zunehmend an Bedeutung gewinnen, da Ethereum-Transaktionen komplexer werden und anspruchsvollere Autorisierungs- und Ausführungslogik erfordern. Parallele Ausführung und verbesserte Validierungsdurchsatz sind wiederkehrende Themen in Ethereums Skalierungs-Roadmap, die eine Erhöhung der Transaktionskapazität des Netzwerks durch eine Kombination aus Layer-2-Rollups und Verbesserungen der Basisschicht betont hat.

Rekursive STARKs und Account Abstraction sind Teil des Vorschlags

Rekursive STARK-Technologie ist eine weitere Komponente des Konzepts. Mehrere abgeschlossene Verifikationsprüfungen könnten potenziell zu einem einzigen kryptografischen Proof zusammengefasst werden, sodass Validatoren ein aggregiertes Ergebnis verifizieren können, statt jede zugrunde liegende Berechnung unabhängig zu wiederholen. STARK-basierte Beweissysteme kommen im Ethereum-Ökosystem bereits anderweitig zum Einsatz, etwa in Zero-Knowledge-Rollups, wo sie Berechnungen in knappe Proofs komprimieren.

Die vorgeschlagene Architektur knüpft auch an Ethereums breitere Forschung zu Account Abstraction an. EIP-8141 untersucht Transaktionsformate, die flexiblere Autorisierungs- und Ausführungsmechanismen unterstützen sollen, während Keyed Nonces mehr Flexibilität bei der Reihenfolge der Transaktionen einzelner Konten bieten könnten. Account Abstraction hat sich auf Ethereum schrittweise durch frühere Bemühungen wie ERC-4337, das einen alternativen Mempool und Smart-Contract-Konten einführte, sowie EIP-7702, das externen Konten erlaubt, vorübergehend Smart-Contract-Funktionalität zu übernehmen, weiterentwickelt.

Traditionelle Ethereum-Nonces erzwingen im Allgemeinen eine sequenzielle Reihenfolge für Transaktionen desselben Kontos. Infolgedessen kann eine verzögerte Transaktion verhindern, dass nachfolgende Transaktionen wie beabsichtigt verarbeitet werden.

Keyed Nonces würden separate Transaktionssequenzen innerhalb eines einzelnen Kontos schaffen, sodass unabhängige Vorgänge parallel ablaufen könnten, anstatt durch eine frühere Transaktion blockiert zu werden.

Alternative State-Designs könnten zudem verändern, wie Ethereum Transaktionsinformationen organisiert und festlegt, welche Bedingungen validiert werden müssen.

Zusammengenommen deuten diese Ansätze auf eine modularere Transaktionsarchitektur hin, in der Intent, Autorisierung, Dependency-Verifikation und Ausführung als getrennte Komponenten behandelt werden könnten.

Vorschlag bleibt ein sich entwickelndes Forschungskonzept

Das Transaktionsmodell bleibt ein sich entwickelndes Konzept und kein bestätigtes Upgrade des Ethereum-Netzwerks. Für eine Umsetzung wäre weitere Arbeit nötig, um zu bestimmen, wie die Architektur sicher eingesetzt werden könnte und welche technischen Anforderungen sie an Ethereums Infrastruktur stellen würde.

Sollte sich der Ansatz als praktikabel erweisen, könnte die Trennung von Dependencies und Aktionen Möglichkeiten für parallele Validierung eröffnen, doppelte Berechnungen reduzieren und die Transaktionsverarbeitung effizienter machen.

Vorerst stellt der Vorschlag jedoch ein Gebiet laufender Forschung dar. Seine mögliche Wirkung hängt von weiterer Entwicklung, Sicherheitsbewertungen und der Fähigkeit der Ethereum-Entwickler ab, die zugrunde liegenden Ideen in ein umsetzbares Netzwerkdesign zu überführen. Wie bei früheren Ethereum-Verbesserungsvorschlägen müsste das Konzept den öffentlichen Überprüfungs- und Standardisierungsprozess des Ökosystems durchlaufen, bevor irgendein Teil davon das Mainnet erreichen könnte.

Quelle: Hokanews