Wie funktioniert Ethereum (ETH)? Technische Grundlagen

Ethereum ist eine dezentrale Blockchain-Plattform, die es ermöglicht, Smart Contracts auszuführen und dezentrale Anwendungen (DApps) zu entwickeln. Mit der Verwendung des Konsensmechanismus Proof of Stake (PoS) und der Einführung von Ethereum 2.0 hat Ethereum wichtige Veränderungen vorgenommen, um Skalierbarkeit, Sicherheit und Effizienz zu verbessern.

Ethereum hat sich in den letzten Jahren zu einer der prominentesten und innovativsten Kryptowährungen entwickelt. Als dezentrale Plattform für Smart Contracts und dezentrale Anwendungen bietet es zahlreiche Möglichkeiten für die Finanzwelt und darüber hinaus. Doch wie funktioniert Ethereum genau?

Das Wichtigste zusammengefasst:

💡 Ethereum funktioniert durch verschiedene Technologien, hauptsächlich aber durch die Blockchain sowie durch Peer-to-Peer-Netzwerke.

💡 Ethereum hat unzählige Funktionen, darunter die der dezentralen Finanzapplikationen, das Erstellen neuer Token und NFTs sowie das Crowdfunding und Verwalten von dezentralen autonomen Organisationen (DAOs)

💡 Bis zum 15. September 2022 funktionierte Ethereum über das sog. Proof-of-Work, mittlerweile wurde zum Proof-of-Stake Konsensalgorithmus gewechselt.

In diesem Leitfaden werfen wir einen detaillierten Blick auf die Funktionsweise von Ethereum und versuchen die Veränderungen, insbesondere nach dem Ethereum-Merge, zu verstehen. Dabei werden wir auch auf den Übergang von Proof of Work zu Proof of Stake eingehen und die Auswirkungen auf das Ethereum-Netzwerk eingehen.

Einführung in Ethereum: Das musst du wissen

Ethereum ist die zweitgrößte Kryptowährung und mit Abstand die wichtigste und meist genutzte Smart Contract Plattform. Als dezentrale Plattform für Smart Contracts und dezentrale Anwendungen bietet es zahlreiche Möglichkeiten für die Finanzwelt und darüber hinaus.

Was ist Ethereum?

Ethereum ist eine dezentrale Blockchain-Plattform, die es ermöglicht, Smart Contracts auszuführen und dezentrale Anwendungen (DApps) zu entwickeln. Es wurde 2015 von Vitalik Buterin ins Leben gerufen und hat seitdem sowohl die Aufmerksamkeit der Krypto-Community als auch der Finanzwelt auf sich gezogen.

Im Gegensatz zu Bitcoin, das hauptsächlich als digitales Zahlungssystem konzipiert ist, zielt Ethereum darauf ab, eine programmierbare Plattform zu sein, die es Entwicklern ermöglicht, ihre eigenen Anwendungen auf der Ethereum-Blockchain zu erstellen.

Ethereum hat also deutlich mehr Möglichkeiten und Funktionen als Bitcoin, was allerdings nicht bedeutet, dass Ethereum besser als Bitcoin wäre. Beide Kryptowährungen haben ihren ganz eigenen Anwendungsfall und sind darin besonders gut. Die jeweiligen Schwächen des einen, sind die Stärken des anderen. Ein Vergleich von Bitcoin und Ethereum ist aufgrund dieser Faktenlage nur schwer realisierbar.

Die Weiterentwicklung von Ethereum wird unter anderem von der Firma ConsenSys vorangetrieben. Das Unternehmen hat sich auf die Erstellung von Anwendungen und Infrastrukturen für das ETH-Netzwerk spezialisiert hat. Gegründet wurde ConsenSys von Joseph Lubin, einem der Mitbegründer von Ethereum, spielt ConsenSys eine bedeutende Rolle in der Entwicklung des Ethereum-Ökosystems.

Ethereum Virtual Machine (EVM)

Die Ethereum Virtual Machine (EVM) ist das Herzstück von Ethereum. Sie fungiert als globale, dezentrale Computerplattform, die Smart Contracts ausführt. Die EVM verkörpert die Grundidee von Ethereum als Weltcomputer. Die EVM macht Ethereum extrem flexibel und gleichzeitig sicher.

Einerseits können viele verschiedene Anwendungen über die EVM kommunizieren und andererseits wird die EVM von vielen eigenständigen Knotenpunkten auf der Erde betrieben und so dezentralisiert.

Jeder Smart Contract, der auf Ethereum läuft, wird letztendlich in der EVM ausgeführt. Dies ermöglicht eine hohe Interoperabilität und Sicherheit, da die EVM eine isolierte Umgebung bietet, in der jeder Code unabhängig vom restlichen Netzwerk läuft und verstanden wird. Sie ermöglicht es Entwicklern, Programme zu schreiben und auszuführen, unabhängig von der Programmiersprache.

Wie funktionieren Ethereum ERC-20 Token

Ein weiterer wichtiger Teil des Ethereum-Ökosystems: ERC-20 Token spielen eine entscheidende Rolle im Ethereum-Netzwerk, da sie einen weitverbreiteten Standard für viele Kryptowährungen darstellen. Dieser Standard sorgt dafür, dass verschiedene auf Ethereum basierende Kryptowährungen miteinander kompatibel sind und vereinheitlicht werden.

Eine der interessantesten Funktionen von Ethereum ist, dass komplett neue Kryptowährungen erstellt werden können, welche die Ethereum Blockchain als Infrastruktur nutzen.

Während der ERC-20 Token Standard der prominenteste ist, existieren innerhalb des Ethereum-Ökosystems auch noch weitere Token-Standards. Darunter fällt zum Beispiel der ERC721 Standard, welcher für NFTs genutzt wird.

Wie funktioniert Ethereum? Ethereum-Grundlagen verstehen

Ethereum hat das Potenzial, die Art und Weise, wie wir digitale Transaktionen, Verträge und Anwendungen betrachten, zu revolutionieren. Es ermöglicht die Entwicklung und Ausführung von dezentralen Anwendungen, die ohne zentrale Autorität arbeiten und somit eine erhöhte Sicherheit, Transparenz und Effizienz bieten können.

Ether (ETH): Die digitale Währung von Ethereum

Ether (ETH) ist die native digitale Währung von Ethereum. Ähnlich wie Bitcoin fungiert Ether als Zahlungsmittel innerhalb des Ethereum-Netzwerks. Es wird verwendet, um Transaktionen durchzuführen, Smart Contracts auszuführen und Entwickler für ihre Arbeit auf der Plattform zu entlohnen.

Auf dem Bild ist das Ethereum Logo zu sehen, weiß auf schwarzem Hintergrund.
Das Ethereum Logo soll Dezentralität, Transparenz und Sicherheit verkörpern.

Ether hat jedoch auch weitere Funktionen. Es kann beispielsweise als Vermögenswert gehalten werden und als Investmentmöglichkeit dienen. Zudem ermöglicht Ether den Zugang zu allen dezentralen Anwendungen und Dienstleistungen, die auf der Ethereum-Plattform entwickelt wurden.

Blockchain-Technologie und Smart Contracts

Um die Grundlagen von Ethereum zu verstehen, ist es wichtig, einen Blick auf die zugrunde liegende Technologie zu werfen: die Blockchain. Die Blockchain ist ein verteiltes und dezentrales Buchführungs-System, das Transaktionen transparent und sicher aufzeichnet.

Im Falle von Ethereum dient die Blockchain als Grundlage für die Ausführung von Smart Contracts. Smart Contracts sind selbst ausführende Verträge, die auf der Blockchain programmiert werden und automatisch bestimmte Aktionen ausführen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Dies ermöglicht die Automatisierung von Verträgen und die Vermeidung von Intermediären bzw. einer zentralen Vertrauensinstanz.

Wie funktionieren Ethereum Smart Contracts

Kernstück von Ethereum: Smart Contracts sind das Fundament vieler dezentraler Finanzanwendungen, mit einem breiten Spektrum an Nutzungsmöglichkeiten. Im Kern sind Ethereum Smart Contracts digitale Programme, die als Verträge auf der Ethereum Blockchain agieren.

Nutzer können über einen Smart Contract beispielsweise einen Kreditvertrag abschließen, wobei der Smart Contract nicht nur die Bedingungen festhält, sondern auch automatisch ausführt.

Alle Aspekte des Kredits – von der Auszahlung über die Rückzahlung und Zinsen bis hin zur Sicherheitsleistung – werden direkt durch den Smart Contract geregelt, ohne dass eine Bank oder ein anderer Vermittler notwendig ist.

Smart Contracts werden durch Ethereum Transaktionen aktiviert. Diese Transaktionen können verschiedene Aktionen auslösen, wie die Übertragung von Ether oder die Erstellung neuer Smart Contracts. Smart Contracts sind das Rückgrat der dApps auf Ethereum und ermöglichen eine automatisierte, transparente und sichere Ausführung von Verträgen.

Der Ethereum-Merge und Proof of Stake

Proof of Work (PoW) war lange Zeit der Konsensmechanismus, den Ethereum zur Validierung von Transaktionen und zur Sicherung des Netzwerks verwendete. Allerdings brachte PoW auch einige Herausforderungen mit sich, wie den hohen Energieverbrauch und die Skalierungsprobleme. Um diese Probleme anzugehen, hat Ethereum den Ethereum-Merge durchgeführt und ist auf Proof of Stake (PoS) umgestiegen.

Die Probleme mit Proof of Work

Proof of Work erforderte, dass Miner komplexe mathematische Rätsel lösen, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen. Dies führte zu einem hohen Energieverbrauch und einer Konzentration des Minings in den Händen weniger großer Mining Unternehmen. Zudem führte die steigende Popularität von Ethereum zu Skalierungsprobleme, da das Netzwerk nicht in der Lage war, eine große Anzahl von Transaktionen gleichzeitig zu verarbeiten.

Proof of Stake: Die Lösung von Ethereum

Proof of Stake, das nun von Ethereum verwendet wird, bietet eine Alternative zum energieintensiven Proof-of-Work-System. Statt Rechenleistung und Energie zu verbrauchen, setzt PoS auf den Einsatz von Ether als hinterlegte Sicherheit.

Diejenigen, die Ether besitzen, können ihre Coins als “Stake” hinterlegen und haben die Möglichkeit, Blöcke zu validieren und Transaktionen zu verarbeiten.

Die Wahrscheinlichkeit, einen Block zu validieren, hängt von der Höhe des eingesetzten Stakes ab. Dieser Ansatz reduziert den Energieverbrauch erheblich und ermöglicht eine höhere Skalierbarkeit des Netzwerks. Validatoren erhalten für das Verarbeiten von Transaktionen eine Gebühr als Belohnung.

Wie funktioniert Proof of Stake?

Im Proof-of-Stake-System (PoS) von Ethereum werden Validatoren ausgewählt, um Transaktionen zu überprüfen und neue Blöcke hinzuzufügen, basierend auf der Größe ihres Einsatzes (Stake). Je größer der Stake eines Validators ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass er ausgewählt wird.

Zusätzlich wird ein Mechanismus namens “Slashing” eingeführt, der Validatoren bestraft, die das Netzwerk missbrauchen oder bösartige Aktivitäten ausführen. Dieser Konsensmechanismus ermöglicht eine effiziente Verarbeitung von Transaktionen und eine sichere Netzwerkkonsensbildung.

Der Ethereum-Merge: Von Proof of Work zu Proof of Stake

Mit dem Ethereum-Merge hat Ethereum einen bedeutenden Schritt unternommen, um seine Funktionsweise zu verändern. Der Merge (engl. Verschmelzung) bezeichnet den finalen Übergang von PoW auf PoS.

Beim Merge wurde die ursprüngliche und PoW basierte ETH-Blockchain, mit der Beacon Chain, die auf Proof-of-Stake läuft, zusammengeführt. Außerdem legte der Merge den Grundstein für die Implementierung von sog. Shards, die die Netzwerkkapazität und -effizienz weiter erhöhen sollen.

Auf der Abbildung sieht man die Skizzierung des Ethereum Merges, welcher die ETH-Blockchain mit der Beacon Chain sowie den Shard Chains verbindet.
Die Beacon Chain koordiniert die Shard Chains, welche größere und komplexere Daten verarbeiten kann.

In der Vergangenheit verwendete Ethereum den Konsensmechanismus Proof of Work (PoW), der ähnlich wie Bitcoin auf Mining basierte. Dieser Prozess erforderte erhebliche Rechenleistung und Energieverbrauch. Der Merge war der Abschluss eines technisch sehr schwierigen Unterfangens. Die Umstellung des Konsensmechanismus für das gesamte Netzwerk ähnelt einer Operation am offenen Herzen.

Ethereum 2.0: Was hat sich geändert?

Mit der Einführung von Ethereum 2.0 wurden grundlegende Verbesserungen am Ethereum-Netzwerk vorgenommen. Eine der wesentlichen Änderungen betrifft die Skalierbarkeit.

Darüber hinaus reduziert Ethereum 2.0 den Energieverbrauch erheblich und macht Ethereum umweltfreundlicher im Vergleich zum früheren Proof-of-Work-System.

Ethereum 2.0, auch bekannt als ETH 2.0 oder Serenity, ist das größte Update der Ethereum Blockchain seit ihrem Start. Es zielt darauf ab, bestehende Probleme bezüglich Skalierbarkeit und Transaktionskosten zu eliminieren. Das Upgrade umfasst den Wechsel vom Proof-of-Work zum Proof-of-Stake Konsensmechanismus, um Ethereum zur größten, meistgenutzten und gleichzeitig zur energieeffizientesten Blockchain zu machen​.

Ethereum 2.0 ist keine neue Kryptowährung, sondern eine Reihe von Updates für die bestehende Ethereum-Version​​. Die Hauptziele von ETH 2.0 sind die Verbesserung der Effizienz bei der Verarbeitung einer großen Anzahl von Transaktionen, die Reduzierung von Gebühren und Wartezeiten sowie die Erhöhung von Sicherheit und Nachhaltigkeit​​.

Ethereum-Transaktionen und Netzwerkgebühren

Ethereum-Transaktionen und die damit verbundenen Netzwerkgebühren spielen eine entscheidende Rolle im Ökosystem von Ethereum. Das dezentrale und transparente Natur des Netzwerks erfordert einen Mechanismus, um die Integrität der Transaktionen sicherzustellen und Anreize für die Miner oder Validatoren zu schaffen. Die Netzwerkgebühren dienen dazu, einen Anreiz für die Teilnehmer zu schaffen, Transaktionen zu verarbeiten und das Netzwerk zu sichern.

Wie funktionieren Ethereum-Transaktionen?

Ethereum-Transaktionen sind der Kern der Aktivitäten auf der Ethereum-Blockchain. Wenn du Ether senden, Smart Contracts ausführen oder andere Aktionen auf der Plattform durchführen möchtest, musst du eine Transaktion erstellen.

Eine Ethereum-Transaktion besteht hauptsächlich aus einer Absenderadresse, einer Empfängeradresse, einem Betrag in Ether. Sobald eine Transaktion erstellt wurde, wird sie ins Netzwerk gesendet und von den Minern oder Validatoren verarbeitet. Die Transaktionen werden dann in Blöcken gesammelt und in die Blockchain aufgenommen.

Funktion der Ethereum Netzwerkgebühren

Netzwerkgebühren sind ein wesentlicher Bestandteil von Ethereum-Transaktionen. Sie dienen dazu, das Netzwerk zu sichern und diejenigen zu belohnen, die Transaktionen verarbeiten.

Bei jeder Transaktion musst du eine Gebühr bezahlen, um sicherzustellen, dass dein Antrag von den Validatoren priorisiert wird. Die Höhe der Gebühren hängt von der aktuellen Netzwerkauslastung ab. In Zeiten hoher Nachfrage kann die Gebühr steigen, während sie in Zeiten geringer Auslastung sinken kann.

Optimierung der Netzwerkgebühren

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die Netzwerkgebühren zu optimieren. Eine Option ist, die Gebühr manuell anzupassen, um die Transaktionspriorität und die Kosten abzuwägen.

Dabei ist es wichtig zu berücksichtigen, dass niedrigere Gebühren dazu führen können, dass die Transaktion länger dauert, bis sie bestätigt wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Transaktionen außerhalb von Spitzenzeiten durchzuführen, um niedrigere Gebühren zu erzielen. Darüber hinaus können auch Dienste und Tools verwendet werden, die dabei helfen, die Gebühren zu optimieren und Transaktionen effizienter zu gestalten.

Anwendungsfälle von Ethereum Funktionen

Ethereum dient nicht nur als Plattform für Kryptowährungen. Es ist auch eine Grundlage für eine Vielzahl von Anwendungen. Dazu gehören dezentrale Finanzanwendungen (DeFi), die traditionelle Finanzsysteme ohne zentrale Institutionen nachbilden.

Darüber hinaus ermöglicht Ethereum die Erstellung von NFT-Plattformen und dezentralen sozialen Netzwerken. Diese Anwendungsfälle zeigen das enorme Potenzial von Ethereum, weit über den Finanzsektor hinaus.

Dezentrale Finanzdienstleistungen (DeFi)

Einer der revolutionärsten Anwendungsfälle von Ethereum sind dezentrale Finanzdienstleistungen, kurz DeFi. DeFi nutzt Smart Contracts auf Ethereum, um traditionelle Finanzdienstleistungen wie Kredite, Zinsen und Versicherungen ohne zentrale Institutionen wie Banken anzubieten.

Das Bild zeigt das Interface der Uniswap App, eine DeFi Funktion von Ethereum.
Uniswap als Beispiel für eine DeFi App bzw. dApp. Auf Uniswap kann man dezentral Kryptowährungen handeln.

Nutzer können direkt miteinander interagieren, was Prozesse transparenter, schneller und oft kostengünstiger macht. Beispiele für DeFi-Anwendungen sind Kreditplattformen wie Aave oder MakerDAO, die Nutzern ermöglichen, Kredite aufzunehmen oder zu vergeben, basierend auf Kryptowährungen als Sicherheit.

Non-Fungible Tokens (NFTs)

Ein weiterer populärer Anwendungsfall von Ethereum sind Non-Fungible Tokens (NFTs). NFTs sind einzigartige, digitale Vermögenswerte, die Kunst, Musik, Videos und mehr repräsentieren können. Sie nutzen die Ethereum-Blockchain, um die Echtheit und das Eigentum dieser digitalen Güter zu verifizieren.

Dies hat zu einem Boom im digitalen Kunstmarkt geführt, wobei Plattformen wie OpenSea und Rarible als Marktplätze für den Kauf und Verkauf von NFTs dienen. Künstler und Schöpfer nutzen NFTs, um ihre Werke direkt zu monetarisieren, während Sammler und Fans einzigartige digitale Güter erwerben können.

Dezentrale Autonome Organisationen (DAOs)

Dezentrale Autonome Organisationen, kurz DAOs, sind eine innovative Anwendung von Ethereum.

DAOs sind im Grunde genommen selbstverwaltete, dezentrale Organisationen, die durch Smart Contracts gesteuert werden.

Mitglieder einer DAO können über die Verwendung von Ressourcen und die Richtung der Organisation abstimmen, wobei die Blockchain für Transparenz und Sicherheit sorgt.

Ein bekanntes Beispiel ist die DAO “The DAO”, die als dezentraler Venture-Capital-Fonds konzipiert war. DAOs haben das Potenzial, die Art und Weise, wie Unternehmen und Organisationen geführt werden, grundlegend zu verändern, indem sie eine vollständig dezentrale und demokratische Struktur bieten.

Ethereum kaufen und verkaufen: So funktioniert’s

Der Kauf und Verkauf von Ethereum ist einfach und zugänglich, da es auf verschiedenen Kryptobörsen und Handelsplattformen verfügbar ist. Um Ethereum zu kaufen, musst du zunächst eine Kryptobörse auswählen, die Ethereum-Handel unterstützt und auf der du ein Konto erstellen kannst.

, die es Nutzern ermöglicht, Ethereum und andere Kryptowährungen sicher und einfach zu kaufen und zu verkaufen. Wenn du daran interessiert bist, Ethereum zu erwerben, bietet Bitvavo eine benutzerfreundliche Plattform, auf der du schnell und bequem dein Ethereum-Portfolio aufbauen kannst.

Fazit: So funktioniert Ethereum (ETH)

Ethereum ist eine dezentrale Blockchain-Plattform, die es ermöglicht, Smart Contracts auszuführen und dezentrale Anwendungen (DApps) zu entwickeln. Ethereum basiert auf der Blockchain-Technologie, die eine sichere und transparente Aufzeichnung von Transaktionen ermöglicht.

Ethereum ermöglicht die Entwicklung und Ausführung von Smart Contracts, die automatisch bestimmte Aktionen ausführen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Dies eröffnet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen wie Finanzdienstleistungen, Supply Chain Management, Gesundheitswesen und mehr.

Ether (ETH) ist die native digitale Währung von Ethereum, die für Transaktionen, die Ausführung von Smart Contracts und als Belohnung für die Sicherung des Netzwerks verwendet wird.

Mit dem Merge und der Einführung von Ethereum 2.0 hat Ethereum wichtige Veränderungen vorgenommen, um die Skalierbarkeit, Sicherheit und Effizienz des Netzwerks zu verbessern.

Die Funktionen von Ethereum haben die Kryptowährungsbranche revolutioniert, besonders im Bereich der dezentralen Anwendungen (dApps) und Finanzen (DeFi). Die Entwickler um Vitalik Buterin streben eine verbesserte Version an, um Schwächen der aktuellen Plattform zu beheben​ und neue Funktionen hinzuzufügen.

Häufige Fragen (FAQ) wie Ethereum funktioniert und welche Funktionen Ethereum besitzt.

Zum Schluss geben wir dir noch ein paar einfache Antworten auf die am häufigsten gestellten Fragen rund um die Funktionen von Ethereum.

Welche Funktionen hat Ethereum?

Ethereum wird hauptsächlich zur Erstellung und Ausführung dezentraler Anwendungen (dApps) und Smart Contracts benutzt. Es bietet eine Plattform für verschiedene Anwendungen und Projekte, darunter dezentrale Finanzen (DeFi) und Non-Fungible-Token (NFTs). Die Funktionen von Ethereum sind praktisch grenzenlos, weil neue Funktionen (dApps) durch unabhängige Nutzer hinzugefügt werden können.

Ist Ethereum ein gutes Investment?

Ethereum gilt als eine der führenden Kryptowährungen und bietet innovative Technologien wie Smart Contracts, NFTs und DAOs. Ob es ein gutes Investment ist, hängt von individuellen Anlagezielen und der Risikobereitschaft ab. Allerdings haben Investoren mit ETH in den letzten Jahren großen Gewinn erzielen können, solange ETH langfristig gehalten wurde.

Hat Ethereum eine Zukunft?

Ethereum entwickelt sich stetig weiter und hat mit ETH 2.0 signifikante Verbesserungen erhalten. Dies deutet auf eine vielversprechende Zukunft für die Plattform hin, insbesondere in Bezug auf Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Energieeffizienz. Ethereum ist die mit Abstand größte und wichtigste Smart Contract Plattform. Der Abstand zur Konkurrenz gilt als kaum aufzuholen.

Wo kann ich Ethereum 2.0 kaufen?

Ethereum 2.0 bezeichnet ein Upgrade der bestehenden Ethereum-Blockchain und ist keine separate Kryptowährung. Ethereum (ETH) kann auf Kryptowährungsbörsen und Handelsplattformen gekauft werden. Nach dem Upgrade am 15. September 2022 wurde ETH automatisch Teil von Ethereum 2.0.

vincent bruns
Vincent Bruns

Vincent Bruns ist der Gründer von Krypto Online. Er hat bereits für mehrere Krypto- und Finanzportale wie Bitcoin2Go und Finanzwissen.de als Autor und Social Media Manager gearbeitet und konnte seine Begeisterung über Kryptowährungen zum Beruf machen. Krypto Online hat er im Juli 2020 gegründet. Zu Beginn gab es nur den Instagram-Kanal. Mittlerweile ist Krypto Online auf allen großen sozialen Medien und im Web vertreten.