Das Ethereum Fusaka Upgrade: Alles, was du wissen musst

Was ist das Ethereum Fusaka Upgrade?

Das Ethereum Fusaka Upgrade ist ein Update des Ethereum-Netzwerks, das die nächste Phase auf dem Weg zu mehr Skalierbarkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit markiert. Fusaka besteht aus verschiedenen technischen Verbesserungen, die dafür sorgen, dass:

• Eine effizientere Datenverifizierung durch die Einführung von PeerDAS (Peer Data Availability Sampling) möglich ist.
• Merkle-Tree-Strukturen durch Verkle-Tree-Strukturen ersetzt werden, sodass Light-User (mit begrenzter Rechenleistung) und mobile Apps besser funktionieren, ohne unnötig große Datenmengen verarbeiten zu müssen.
• Ein höheres Block-Gaslimit eingeführt wird, wodurch die Anzahl der Transaktionen pro Block erhöht wird.
• Optimierungen in der Ethereum Virtual Machine (EVM) vorgenommen wurden.

Kurz gesagt: Das Fusaka Upgrade ist nach The Merge, Dencun und Pectra der nächste Schritt, der die Leistung des Ethereum-Netzwerks erheblich verbessern soll.

Wichtigste Erkenntnisse

• Das Fusaka Upgrade ist der nächste große Schritt in der Entwicklung von Ethereum und konzentriert sich auf mehr Skalierbarkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit des Netzwerks.
• Dank PeerDAS (Peer Data Availability Sampling) können Validatoren kleine Datenteile abrufen, anstatt ganze Blöcke herunterzuladen, was für schnellere Verarbeitung und niedrigere Kosten sorgt.
• Die Einführung von Verkle Trees ersetzt teilweise die älteren Merkle-Strukturen, wodurch das Netzwerk effizienter und für Light-User und mobile Anwendungen besser zugänglich wird.
• Durch die Erhöhung des Block-Gaslimits von 45 Millionen auf 150 Millionen Gas-Einheiten steigt die Transaktionsgeschwindigkeit von Ethereum von etwa 15–20 Transaktionen pro Sekunde (TPS) auf rund 40–60 TPS.
• Das Fusaka Upgrade wird voraussichtlich am 3. Dezember 2025 im Ethereum-Mainnet implementiert.

Was macht das Fusaka Upgrade?

Das Fusaka Upgrade von Ethereum führt mehrere technologische Verbesserungen ein, die zusammen für eine bessere Netzwerkleistung und geringere Kosten bei der Ausführung von Transaktionen auf Ethereum und auf L2-Plattformen sorgen.

PeerDAS (Peer Data Availability Sampling)

PeerDAS ist eine neue Funktion, die es Validatoren ermöglicht, kleine „Samples“ von Daten abzurufen, anstatt die vollständigen Blockdaten herunterzuladen. Dadurch wird weniger Rechenleistung benötigt, was die Effizienz erhöht und die Transaktionskosten senkt. Dies ist besonders für Layer-2-Rollups nützlich, da diese von einer effizienteren Datenübertragung profitieren und somit höhere Geschwindigkeiten und niedrigere Kosten erreichen.

Verkle Trees

Nach dem Fusaka Upgrade werden die bestehenden Merkle-Strukturen teilweise durch neue Verkle Trees ersetzt. Merkle Trees werden im Netzwerk verwendet, um große Datenmengen effizient zu verifizieren, ohne dass Validatoren den gesamten Datensatz herunterladen müssen. Verkle Trees sind eine Verbesserung und ermöglichen kleinere und effizientere Nachweise, sogenannte Proofs. Das bedeutet, dass weniger Daten heruntergeladen werden müssen, was es auch Nutzern mit begrenzter Rechenleistung, wie mobilen Apps, erleichtert, effektiv zu funktionieren. Dies verbessert die Zugänglichkeit von Ethereum und seines Ökosystems.

Höheres Gaslimit

Während der Implementierung von Fusaka wird das Block-Gaslimit von etwa 45 Millionen auf 150 Millionen Gas-Einheiten erhöht. Eine Gas-Einheit ist ein Maß für die Rechenleistung, die erforderlich ist, um eine Aktion im Ethereum-Netzwerk auszuführen. Dank des höheren Gaslimits kann jeder Block mehr Transaktionen enthalten, was die Durchsatzrate des Netzwerks erhöht. Dadurch kann das Netzwerk schneller und kostengünstiger werden – abhängig von der Netzwerkauslastung. Dies bedeutet auch, dass Nodes mehr Daten pro Block verarbeiten müssen, was höhere Hardwareanforderungen stellen kann. Es sei erwähnt, dass ein Node nicht unbedingt den maximalen Gasverbrauch ausnutzen muss, um Blöcke zu validieren.

Weitere EIPs

Neben den großen Verbesserungen werden während der Implementierung von Fusaka auch kleinere Updates eingeführt, sogenannte EIPs. Beispiele sind EIP-7939, EIP-7951 und EIP-7907. Dies sind Optimierungen in der Ethereum Virtual Machine (EVM):

• EIP-7907: Erhöht das Limit für Smart-Contract-Code, indem zusätzliches Gas für größere Verträge berechnet wird. Dadurch können Entwickler komplexere Verträge erstellen, ohne die Netzwerkstabilität zu beeinträchtigen.
• EIP-7951: Fügt Unterstützung für secp256r1 (P-256)-Signaturüberprüfung hinzu, wodurch Ethereum besser mit bestehenden Sicherheitsstandards wie WebAuthn und Hardware-Wallets zusammenarbeitet.
• EIP-7939: Führt einen neuen CLZ (Count Leading Zeros) Opcode in die EVM ein, der bestimmte mathematische und Bit-Operationen effizienter macht.

Welche Probleme löst das Fusaka Upgrade?

Trotz seiner Popularität ist Ethereum für seine strukturellen Herausforderungen bekannt. Alternativen wie Solana sind deutlich schneller, günstiger und skalierbarer. Daher arbeitet Ethereum seit Jahren an großen Verbesserungen. Fusaka wurde speziell entwickelt, um drei Hauptprobleme zu lösen:

• Skalierbarkeit: Aufgrund von Skalierungsproblemen kann Ethereum nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten – zwischen 15 und 20 pro Sekunde. Dies führt bei hoher Netzwerkauslastung zu Verzögerungen und hohen Kosten. Fusaka erhöht die Kapazität durch PeerDAS und ein höheres Gaslimit. Dadurch kann die L1 von Ethereum nach Fusaka etwa 40 bis 60 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Das kann die Nutzung von Ethereum günstiger machen.
• Kosten: Durch effizientere Datenverarbeitung und die Optimierung von Layer-2-Rollups können die Kosten sinken. L2-Netzwerke wie Arbitrum, Optimism und zkSync profitieren davon, da sie Daten effizienter verarbeiten können, was sie schneller und günstiger macht.
• Zugänglichkeit: Für Validatoren und Entwickler ist die aktuelle Infrastruktur anspruchsvoll. Verkle Trees und PeerDAS senken die Anforderungen an Rechenleistung und Speicher, was die Dezentralisierung fördert.

Fusaka verbessert also den Durchsatz, die Erschwinglichkeit und die Zugänglichkeit des Netzwerks. Dies passt perfekt zu Ethereums langfristiger Vision, die Infrastruktur des Web3 zu sein und das Netzwerk zukunftssicher für die großflächige Nutzung zu machen.

Was ändert sich für die Nutzer des Ethereum-Netzwerks?

Das Ethereum Fusaka Upgrade hat große Auswirkungen auf die Nutzer des Netzwerks – auf normale Nutzer, Entwickler sowie Validatoren und Node-Betreiber. Das ändert sich für jede Gruppe:

Für normale Nutzer

• Schnellere Transaktionen: Fusaka sorgt dafür, dass Transaktionen schneller verarbeitet werden, sodass Layer-1-Transaktionen des Netzwerks schneller bestätigt werden und die Transaktionsrate auf etwa 40 bis 60 TPS steigt.
• Niedrigere Kosten: Layer-2-Netzwerke wie Arbitrum sowie Rollups wie zkSync profitieren von einer effizienteren Datenverarbeitung, was niedrigere Gasgebühren für Endnutzer bedeutet.
• Bessere Stabilität: Durch effizientere Datenverteilung werden Netzüberlastungen besser abgefangen.

Für Entwickler

• Mehr Raum für Innovation: Dank des höheren Gaslimits und Optimierungen in der EVM, wie der Unterstützung größerer Smart Contracts, wird die Entwicklung komplexerer dApps möglich.
• Verbesserte Interoperabilität: Rollups und Layer-2-Projekte können leichter mit den neuen Datenstrukturen integriert werden.
• Leichtere Clients: Verkle Trees machen es einfacher, effiziente mobile oder browserbasierte Ethereum-Anwendungen zu entwickeln.

Für Validatoren und Node-Betreiber

• Geringere technische Belastung: Dank PeerDAS müssen Node-Betreiber und Validatoren nicht mehr vollständige Datensätze herunterladen, was den Rechenaufwand verringert und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht.
• Neue Anforderungen: Gleichzeitig müssen Nodes für die neuen Datenstrukturen und Blockformate aktualisiert werden, aufgrund der Erhöhung des Block-Gaslimits und der Einführung von Verkle Trees.

Wann wird das Fusaka Upgrade durchgeführt?

Es wird erwartet, dass das Fusaka Upgrade am 3. Dezember 2025 im Ethereum-Mainnet implementiert wird. Zuvor werden drei Tests in Testnetzen durchgeführt, um sicherzustellen, dass alles korrekt funktioniert. Das sind die Tests:

Fazit

Das Fusaka Upgrade markiert einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung von Ethereum. Mit Innovationen wie PeerDAS und Verkle Trees sowie der Erhöhung des Block-Gaslimits wird das Netzwerk deutlich effizienter, skalierbarer und benutzerfreundlicher. Während Ethereum zuvor auf etwa 15 bis 20 Transaktionen pro Sekunde beschränkt war, wird Fusaka diese Kapazität auf etwa 40 bis 60 Transaktionen pro Sekunde erhöhen – was die Leistung sowohl auf Layer 1 als auch Layer 2 erheblich verbessert.

Dieses Upgrade ist nicht nur ein technischer Fortschritt, sondern auch ein strategischer Schritt in Richtung Ethereums langfristiger Vision: die führende Infrastruktur für Web3 zu bleiben. Durch höhere Geschwindigkeit, niedrigere Kosten und bessere Zugänglichkeit rückt Ethereum seinem Ziel näher, ein globales, nachhaltiges und zukunftssicheres Netzwerk zu werden, das Millionen von Nutzern und Anwendungen unterstützt.