Belangrijke upgrades
Ethereum is een blockchainplatform dat in 2015 werd gelanceerd en een belangrijke rol heeft gespeeld in de evolutie van blockchaintechnologie. Dit blockchainnetwerk staat vooral bekend om zijn gedecentraliseerde applicaties (dApps) en smart contracts. Het Ethereum-netwerk blijft zich continu ontwikkelen om de schaalbaarheid, veiligheid en efficiëntie van het netwerk in de komende jaren verder te verbeteren. Op deze pagina geven wij een overzicht van de Ethereum roadmap met daarin de belangrijkste upgrades en hun impact op het Ethereum-ecosysteem.
Publicatie van de Ethereum-whitepaper (2013)
Publicatie van de Ethereum-yellowpaper (2014)
Frontier (2015): de start van Ethereum
Homestead (2016): verbeterde stabiliteit
Tangerine Whistle hard fork (2016)
Metropolis (2017): vergroten van de netwerkfunctionaliteit
Implementatie van het staking deposit contract (2020)
Beacon Chain genesis (2020): de start van Proof of Stake
Paris: The Merge (2022): het einde van Proof of Work
Shanghai-Capella (2023): ETH opnemen uit staking
Cancun-Deneb (2024): focus op data-efficiëntie
Publicatie van de Ethereum-whitepaper (2013)
Eind 2013 publiceerde Vitalik Buterin, een Russisch-Canadese computerprogrammeur en visionair zijn Ethereum-whitepaper. In dit document introduceerde Buterin het idee van een gedecentraliseerd platform dat een stap verder ging dan Bitcoin (het allereerste blockchainnetwerk dat een aantal jaren eerder werd ontworpen door Satoshi Nakamoto). Buterin stelde een blockchain-ecosysteem voor dat niet alleen financiële transacties ondersteunde, maar ook de uitvoering van smart contracts en dApps mogelijk maakte.
Wereldwijd platform voor programmeerbare geldstromen
De whitepaper legde de basis voor Ethereum’s missie: een wereldwijd platform creëren voor programmeerbare geldstromen en applicaties. Het idee sloeg snel aan en leidde tot de oprichting van Ethereum. Vandaag de dag is deze whitepaper nog altijd een van de belangrijkste publicaties op het gebied van blockchaintechnologie.
Publicatie van de Ethereum-yellowpaper (2014)
De Ethereum-yellowpaper is een technische specificatie van het Ethereum-protocol. Dit document werd geschreven door Gavin Wood, mede-oprichter van Ethereum en voormalig technisch directeur van het project. Waar de whitepaper van Vitalik Buterin de visie en ideeën achter Ethereum beschreef, gaat de yellowpaper van Wood diep in op de technische details van het Ethereum-ecosysteem. Het document biedt onder meer een exacte beschrijving van de Ethereum Virtual Machine (EVM), het rekenplatform waarmee smart contracts kunnen worden uitgevoerd. De yellowpaper behandelt onderwerpen zoals de programmeertaal die wordt gebruikt, het gasverbruik binnen het blockchainnetwerk, de transactieverwerking en de werking van nodes.
Onmisbaar naslagwerk voor ontwikkelaars en blockchainexperts
De yellowpaper is dan ook een onmisbaar naslagwerk voor ontwikkelaars en blockchainexperts die Ethereum willen begrijpen of ermee willen werken. De yellowpaper heeft een zeer belangrijke rol gespeeld bij het bouwen van het platform en vormt nog steeds de technische basis voor het Ethereum-netwerk. Het document wordt continu bijgewerkt om veranderingen en upgrades te verhelderen. Dankzij Gavin Woods yellowpaper kreeg Ethereum zijn solide technische fundament.
Ether sale (2014)
De Ether sale van Ethereum vond plaats van 22 juli 2014 tot 2 september 2014. Tijdens deze initiële verkoop konden investeerders Ether (ETH) kopen in ruil voor bitcoin (BTC). Deze crowdsale was bedoeld om de ontwikkeling van het Ethereum-platform te financieren. De Ether sale was een groot succes en bracht meer dan 31.000 BTC op, wat destijds neerkwam op een waarde van ruim 18 miljoen Amerikaanse dollar. Hierdoor werd deze crowdsale een van de grootste initiële cryptocurrency-verkopen tot dan toe. Investeerders konden Ether kopen tegen een vaste prijs, waarbij de vroege kopers profiteerden van een lagere prijs per ETH. De Ether sale legde de financiële basis voor de lancering van het blockchainnetwerk in 2015.
Frontier (2015): de start van Ethereum
Ethereum werd op 30 juli 2015 gelanceerd met ‘Frontier’, de allereerste versie van het blockchainnetwerk. Deze versie was specifiek bedoeld voor ontwikkelaars en pioniers die het netwerk wilden testen. En hoewel Frontier nog in een experimentele fase was, legde deze versie wel de basis voor de ontwikkeling van smart contracts en dApps. Het was de eerste allereerste stap in het realiseren van Ethereum’s visie op een gedecentraliseerde wereld.
Genesis-blok
De lancering van Ethereum gebeurde door middel van het Genesis-blok en de introductie van Ether (ETH), als brandstof van het blockchainnetwerk. Het Genesis-blok bevatte 8.893 transacties waarbij verschillende hoeveelheden ETH aan verschillende adressen werden toegewezen, en een blokbeloning van 5 ETH. De blokken hadden destijds een gaslimiet van 5.000 gas.
Frontier thawing (2015)
De Frontier thawing-upgrade op 7 september 2015 werd uitgevoerd bij bloknummer 200.000 en was bedoeld om een aantal beperkingen van het initiële Frontier-netwerk op te heffen. Het Frontier-netwerk dat eerder werd gelanceerd op 30 juli 2015 was ontworpen als een eenvoudige en minimalistische versie van Ethereum, en vooral bedoeld voor ontwikkelaars en miners om te experimenteren. Tijdens de Frontier-upgrade werden bepaalde functies echter beperkt of ‘bevroren’ om de stabiliteit van het netwerk te waarborgen.
Verhoging van het gaslimiet-protocol
Frontier thawing (die dus 5 weken na de lancering van Frontier werd doorgevoerd) bracht een aantal belangrijke verbeteringen. Het verhoogde onder meer het gaslimiet-protocol, waardoor meer transacties en smart contracts mogelijk werden. Tevens zorgde Frontier thawing ervoor dat gebruikers het netwerk konden gebruiken op een meer praktische schaal. Frontier thawing markeerde de overgang van een experimenteel platform naar een meer functioneel en toegankelijk blockchainnetwerk, waardoor ontwikkelaars konden vertrouwen op een stabiele basis voor het bouwen van decentrale applicaties (dApps). De Frontier thawing-upgrade verhoogde de gaslimiet (5.000 gas) per blok en stelde de standaardgasprijs in op 51 gwei, waardoor transacties mogelijk werden. Transacties op de Ethereum-blockchain vereisen doorgaans 21.000 gas.
Difficulty bomb
De difficulty bomb (moeilijkheidsbom) werd geïntroduceerd om een toekomstige hard fork naar Proof of Stake (PoS) te garanderen. De difficulty bomb is een mechanisme dat in de code van Ethereum is ingebouwd om de moeilijkheidsgraad van het mining-proces exponentieel te verhogen. Dit mechanisme zorgt ervoor dat transacties langzamer worden verwerkt en blokken moeilijker te genereren zijn. Uiteindelijk wordt het mining-proces op deze manier volledig stilgelegd.
Ontmoedigen van miners
De difficulty bomb werd geïntroduceerd als onderdeel van het proces om Ethereum over te laten stappen van Proof of Work (PoW) naar Proof of Stake (PoS). Het doel was om miners te ontmoedigen om op het oude PoW-systeem te blijven opereren en hen te dwingen mee te migreren naar het nieuwe PoS-systeem. Deze moeilijkheidsbom creëerde als het ware een soort ‘ijstijd’ waarin het oude blockchainnetwerk praktisch bevroren werd.
Technische en strategische tool
De difficulty bomb werd meerdere keren uitgesteld via netwerk-upgrades, omdat de overstap naar Proof of Stake langer duurde dan verwacht. Belangrijke updates zoals Constantinople, Istanbul en Arrow Glacier verschoven de activatie van de difficulty bom. Uiteindelijk werd de bom tijdens de Merge-upgrade (in september 2022) relevant, toen Ethereum definitief overschakelde van PoW naar PoS. De difficulty bomb was dus niet alleen maar een technische, maar ook een strategische tool. Het was een cruciale stap in Ethereum’s transitie naar een efficiënter en duurzamer blockchainnetwerk.
Homestead (2016): verbeterde stabiliteit
De Homestead-upgrade werd uitgevoerd op 14 maart 2016 bij bloknummer 1.1500.000 en markeerde de eerste officiële release van Ethereum. Deze upgrade verbeterde de stabiliteit en efficiëntie van het netwerk. Hierdoor kregen ontwikkelaars meer vertrouwden in de veiligheid van het blockchain-ecosysteem, waardoor het aantal dApps en smart contracts op Ethereum snel toenam. Homestead volgde op de Frontier-fase, waarin Ethereum vooral experimenteel was. Met de Homestead-upgrade werd Ethereum volwassen en klaargestoomd voor bredere adoptie.
Technische wijzigingen
De Homestead-upgrade introduceerde een aantal technische wijzigingen die Ethereum veiliger en efficiënter maakten. Zo werden smart contracts stabieler en betrouwbaarder, waardoor ontwikkelaars complexere dApps konden bouwen. Homestead verwijderde experimentele functies en verbeterde de algemene werking van het Ethereum-netwerk. Daarnaast werden de transactiekosten beter afgestemd, waardoor het netwerk toegankelijker werd. De Homestead-upgrade legde de basis voor toekomstige upgrades, zoals bijvoorbeeld Metropolis en Serenity (Ethereum 2.0). Door het vergroten van de veiligheid en schaalbaarheid werd het vertrouwen in Ethereum versterkt, en werd het blockchainnetwerk aantrekkelijker voor ontwikkelaars en investeerders.
DAO hard fork (2016)
De DAO hard fork werd op 20 juli 2016 uitgevoerd nadat het project The DAO was aangevallen door hacker(s). De fork vond plaats bij bloknummer 1.920.000. Bij de hack werd meer dan 3,6 miljoen ETH weggesluisd uit een onveilig smart contract. De hard fork verplaatste de ETH van het smart contract naar een nieuw contract met één specifieke functie: opnemen van de fondsen. Iedere deelnemer die ETH verloor kon 1 ETH opnemen voor 100 DAO-tokens in hun wallet. Deze gang van zaken werd goedgekeurd door de Ethereum-community. Iedere ETH-bezitter kon vervolgens via een transactie stemmen over het wel of niet uitvoeren van een hard fork om de fondsen terug te krijgen.
Ethereum Classic
De meerderheid van de Ethereum-community stemde voor de hard fork, waarna deze werd uitgevoerd en de blockchain zich in tweeën splitste. De nieuwe versie van de blockchain (waarbij de gehackte fondsen werden teruggedraaid om investeerders te beschermen) implementeerde nieuwe regels. De oude versie van de blockchain bleef de originele regels volgen (zonder wijzigingen) en ging verder onder de naam Ethereum Classic (ETC).
Tangerine Whistle hard fork (2016)
De Tangerine Whistle hard fork werd op 18 oktober 2016 uitgevoerd bij bloknummer 2.463.000. Deze update was een directe reactie op een reeks DoS-aanvallen die het Ethereum-netwerk destabiliseerden. Het doel van deze upgrade was dan ook om het blockchainnetwerk veiliger en efficiënter te maken. Tangerine Whistle bracht specifieke verbeteringen aan die de prestaties en beveiliging van het netwerk versterkten. De upgrade verhoogde de gaskosten voor bepaalde complexe bewerkingen, waardoor werd voorkomen dat kwaadwillenden het netwerk konden overbelasten met goedkope schadelijke transacties.
Sterker en robuuster
De fork verwijderde schadelijke gegevens uit eerdere DoS-aanvallen, waardoor het blockchainnetwerk sneller en stabieler werd. Door deze wijzigingen kon Ethereum beter omgaan met een groeiend aantal gebruikers en transacties. De Tangerine Whistle-upgrade was dan ook een essentiële stap om Ethereum beter te beschermen tegen aanvallen. De upgrade toonde aan dat het netwerk snel kon reageren op bedreigingen en zich kon aanpassen om sterker en robuuster te worden.
Spurious Dragon hard fork (2016)
De Spurious Dragon hard fork werd uitgevoerd op 22 november 2016 bij bloknummer 2.675.000. Deze upgrade richtte zich op het verbeteren van de veiligheid en stabiliteit van het blockchainnetwerk na eerdere uitdagingen (zoals de bovengenoemde DAO-aanval en de Tangerine Whistle-fork). Spurious Dragon bracht verschillende belangrijke verbeteringen aan het Ethereum-netwerk. Zo bracht de hard fork bescherming tegen specifieke kwetsbaarheden, zoals re-entrancy-aanvallen, die het netwerk konden verstoren. Daarnaast verbeterde deze upgrade de prestaties van het Ethereum-netwerk.
Optimalisatie van het netwerk
Door verschillende optimalisaties werd het netwerk sneller en effectiever in het verwerken van transacties. Tevens loste Spurious Dragon een aantal belangrijke bugs op die de stabiliteit van het netwerk hadden aangetast. De update paste ook de gasprijs aan voor sommige operaties om het netwerk efficiënter te maken. De Spurious Dragon-upgrade was dan ook cruciaal voor de veiligheid van Ethereum-ecosysteem en het verbeteren van de gebruikerservaring.
Metropolis (2017): vergroten van de netwerkfunctionaliteit
De Metropolis-upgrade werd op 16 oktober 2017 geïnitieerd bij bloknummer 4.370.000. Het voornaamste doel van deze upgrade was het vergroten van de netwerkfunctionaliteit om het platform aantrekkelijker te maken voor ontwikkelaars van decentrale applicaties (dApps). De Metropolis-upgrade was de laatste fase van Ethereum 1.0. Omdat er tijdens deze fase verschillende updates werden geïmplementeerd werd Metropolis opgesplitst in drie forks: Byzantium (2017), Constantinople (2019) en Istanbul (2019).
Byzantium (2017): meer privacy en efficiëntie
Byzantium werd op 16 oktober 2017 geïnitieerd bij bloknummer 4.370.000 en introduceerde verbeteringen in snelheid en privacy. Het was de eerste van twee upgrades van de Metropolis-fase, die gericht was op het verbeteren van de schaalbaarheid, veiligheid en efficiëntie van het Ethereum-netwerk. Deze fork voegde onder meer zk-SNARKs toe, waarmee transacties konden worden uitgevoerd met meer anonimiteit. Tevens werden de gasprijzen verlaagd, waardoor het gebruik van het Ethereum-netwerk goedkoper werd.
Blokbeloning van 5 naar 3 ETH
De blokbeloning voor het minen van nieuwe blokken werd verlaagd van 5 naar 3 ETH. Daarnaast verhoogde de Byzantium-upgrade de snelheid van het netwerk door enkele complexere bewerkingen te optimaliseren. Ook werden er bepaalde cryptografiemethoden toegevoegd om layer 2-scaling mogelijk te maken. Byzantium was essentieel voor de transitie van Ethereum naar een schaalbaarder en veiliger blockchainnetwerk. Door het verbeteren van de prestaties en gebruikerservaring kon het Ethereum-netwerk zich verder voorbereiden op toekomstige upgrades, zoals de ‘Constantinople-upgrade’. Deze veranderingen maakten Ethereum aantrekkelijker voor zowel ontwikkelaars als bedrijven.
Constantinople (2019): voorbereiding op de toekomst
De Constantinople fork die op 28 februari 2019 werd geïnitieerd bij bloknummer 7.280.000 maakte Ethereum efficiënter, veiliger en goedkoper. De fork optimaliseerde het gasverbruik verder en introduceerde een aantal verbeteringen voor smart contracts. Ook deze upgrade was een belangrijke stap in de overgang naar Ethereum 2.0 en legde de basis voor toekomstige schaalvergroting.
Verlaging van de gaskosten en verhoging van de moeilijkheidsgraad
Constantinople verlaagde de gaskosten voor verschillende bewerkingen, waardoor de transactiekosten op de Ethereum-blockchain werden verlaagd en het netwerk toegankelijker werd. Optimalisaties van de smart contract-functionaliteit maakten de slimme contracten efficiënter en flexibeler. Het Ethereum Improvement Proposal EIP-1283 verbeterde de gasprijsberekeningen voor bepaalde operaties, waardoor de netwerkcapaciteit verder toenam. Het Ethereum Improvement Proposal EIP-1234 verhoogde de moeilijkheidsgraad van de ‘difficulty bomb’, waardoor de overgang van Proof of Work (PoW) naar Proof of Stake (PoS) werd uitgesteld.
Blokbeloning van 3 naar 2 ETH
De Constantinople-upgrade verlaagde ook de blokbeloning van 3 naar 2 ETH, om de inflatie van Ether te verminderen en het blockchainnetwerk op lange termijn duurzamer te maken. Door het verlagen van de blokbeloning kon de totale hoeveelheid ETH die in omloop is, beter worden afgestemd met de groei van het Ethereum-ecosyteem en de overgang naar Proof of Stake.
Istanbul (2019): interoperabiliteit en veiligheid
De Istanbul fork werd op 8 december 2019 geïnitieerd bij bloknummer 9.069.000 en richtte zich op de interoperabiliteit van Ethereum met andere blockchainnetwerken. Deze upgrade verbeterde de prestaties van layer-2-oplossingen zoals bijvoorbeeld zk-Rollups. Bovendien verhoogde het de veiligheid van het netwerk tegen potentiële aanvallen. Ook Istanbul was een belangrijke stap in de voorbereiding op Ethereum 2.0 en het overgangsproces naar Proof of Stake.
Implementatie van zk-SNARKs
De Istanbul-upgrade introduceerde een aantal veranderingen die de kosten voor specifieke bewerkingen in de Ethereum Virtual Machine (EVM) verlaagden, waardoor het Ethereum-netwerk efficiënter werd. Tevens verbeterde deze update de bescherming tegen bepaalde aanvallen, zoals bijvoorbeeld DoS-aanvallen. Daarnaast vergrootte Istanbul de privacy en schaalbaarheid, door de implementatie van zk-SNARKs en zk-STARKs voor snellere transacties. Het Ethereum Improvement Proposal EIP-1884 verhoogde de gaskosten voor bepaalde operaties om spam en netwerkdruk te verminderen, waardoor het Ethereum-netwerk stabieler werd.
Verbeterde prestaties
Istanbul maakte Ethereum robuuster en verbeterde de algehele prestaties van het blockchainnetwerk en legde de basis voor verdere upgrades zoals bijvoorbeeld Eth2. Deze aanpassingen verhoogden de bruikbaarheid van Ethereum en maakten het platform aantrekkelijker voor zowel ontwikkelaars als gebruikers. Deze upgrade was dan ook een essentiële stap in de evolutie van Ethereum.
Muir Glacier (2020)
De Muir Glacier fork werd uitgevoerd op 2 januari 2020 bij bloknummer 9.200.000. Deze upgrade was gericht op het uitstellen van de difficulty bomb, een mechanisme dat de moeilijkheidsgraad van het minen van Ethereum-blokken verhoogt om de overgang naar Ethereum 2.0 te stimuleren. De moeilijkheidsgraad van het netwerk moest worden verhoogd om het minen van Ethereum steeds moeilijker te maken naarmate het netwerk vordert, met als uiteindelijke doel om het mining-proces onaantrekkelijk, verouderd en achterhaald te maken. Hierdoor werd de overstap van gebruikers van het oude consensusmechanisme Proof of Work (PoW) naar het nieuwe consensusmechanisme Proof of Stake (PoS) als het ware geforceerd afgedwongen.
Minder aantrekkelijk voor miners
De moeilijkheidsgraad werd dus verhoogd door de difficulty bomb om het blockchainnetwerk geleidelijk minder aantrekkelijk te maken voor miners die deelnamen aan Proof of Work. Het was de bedoeling om de miners te motiveren om zich voor te bereiden op de overgang van PoW naar PoS, waarbij de validatie van blokken niet meer afhankelijk is van mining, maar van ‘validators’ die ‘staken’ (ETH vastzetten als een soort garantie). Zonder het verhogen van de moeilijkheidsgraad zouden de miners mogelijk blijven proberen om Ethereum via PoW te minen, zelfs nadat de overstap naar Ethereum 2.0 en PoS was voltooid.
Impasse
Door het toenemen van de moeilijkheidsgraad op het Ethereum-netwerk dreigden de wachttijden voor het versturen van transacties en het gebruiken van dApps langer te worden. Het netwerk zou dan voortijdig in een impasse kunnen raken. Door het uitstellen van de difficulty bomb kreeg het Ethereum-netwerk meer tijd om de overgang van PoW naar PoS te voltooien en soepeler te laten verlopen. De Muir Glacier-upgrade zorgde er dus voor dat er voldoende tijd was om de overgang naar Ethereum 2.0 goed af te ronden.
Implementatie van het Staking Deposit Contract (2020)
Het Staking Deposit Contract werd op 14 oktober 2020 geïmplementeerd bij bloknummer 11.052.984. Gebruikers kunnen hun ETH naar dit smart contract storten om deel te nemen aan het staking-proces. De gedeponeerde Ether wordt vervolgens vastgezet in een speciaal contract en kan niet direct worden opgevraagd, totdat de volledige implementatie van Ethereum 2.0 is voltooid.
Bijdragen aan de validatie van transacties
In ruil voor het staken ontvangen deelnemers beloningen op basis van het aantal blokken dat zij valideren en de hoeveelheid ETH die zij in het netwerk hebben vastgezet. Het Staking Deposit Contract is essentieel voor de overgang van Ethereum van PoW naar PoS. Door ETH vast te zetten in dit contract, helpen gebruikers het blockchainnetwerk veiliger te maken en dragen ze tegelijkertijd bij aan de validatie van transacties. Proof of Stake maakt Ethereum energiezuiniger en schaalbaarder, en biedt gebruikers een nieuwe manier om te participeren in het netwerk.
Serenity (Ethereum 2.0)
Serenity, beter bekend als Ethereum 2.0 markeerde de overstap naar het Proof of Stake (PoS)-systeem. Deze fase richtte zich vooral op energiebesparing en verbetering van de schaalbaarheid. Serenity introduceert onder meer ‘sharding’, een technologie die de schaalbaarheid van Ethereum verhoogt door de blockchain op splitsen in kleinere delen, zodat er meer transacties tegelijkertijd kunnen worden verwerkt. Ethereum 2.0 maakt het netwerk niet alleen efficiënter en milieuvriendelijker, maar zorgt er ook voor dat het blockchainnetwerk in staat is om miljoenen transacties per seconden te verwerken. Deze hoge verwerkingssnelheid is essentieel voor de groei van gedecentraliseerde applicaties en de bredere adoptie van blockchaintechnologie. De lancering van Serenity begon met de Beacon Chain.
Beacon Chain genesis (2020): de start van Proof of Stake
Met de lancering van Beacon Chain op 1 december 2020 begon Ethereum zijn overgang van Proof of Work (PoW) naar Proof of Stake (PoS). Dit nieuwe consensusmechanisme verminderde het energieverbruik drastisch en bereidde het netwerk voor op toekomstige schaalvergroting. Het systeem is ontworpen om de veiligheid en decentralisatie van Ethereum te waarborgen, terwijl het ook de energie-efficiëntie bevordert.
Stake vergrendelen in de Beacon Chain
De Beacon Chain coördineert de activiteiten van het PoS-netwerk, verwerkt de validatie van blokken en beheert het staking-proces. Validators op de Beacon Chain worden geselecteerd om blokken te maken en transacties te verifiëren op basis van de hoeveelheid ETH die zij hebben gestaked. Deze keten zorgt voor een gedecentraliseerd systeem van validatie zonder het energie-intensieve mining-proces van Proof of Work. Iedereen die een PoS-validator wil worden moet zijn inzet (stake) in de Beacon Chain vergrendelen.
Berlin (2021)
De Berlin-upgrade werd op 15 april 2021 uitgevoerd bij bloknummer 12.244.000. Deze upgrade bracht een aantal verbeteringen aan in de efficiëntie, kosten en veiligheid van het netwerk. Daarnaast bereidde Berlin het Ethereum-netwerk voor op toekomstige upgrades zoals de overgang naar Ethereum 2.0. De aanpassingen van de Berlin-upgrade zorgen ervoor dat Ethereum beter kan omgaan met een groeiende vraag en complexe toepassingen. De update biedt verschillende voordelen, waaronder lagere gaskosten voor bepaalde operaties en een betere netwerkveiligheid door hogere kosten te rekenen voor complexe transacties. Daarnaast zorgt Berlin voor meer flexibiliteit dankzij gestandaardiseerde transactietypes.
Vier EIPs
Berlin introduceerde vier belangrijke Ethereum Improvement Proposals (EIPs):
EIP-2565
EIP-2565 verlaagde de gaskosten voor bepaalde cryptografische operaties, waardoor het uitvoeren van specifieke transacties goedkoper werd.
EIP-2929
EIP-2929 verhoogde de gaskosten voor bepaalde opslagacties om aanvallen op het blockchainnetwerk moeilijker te maken. Hierdoor werd de veiligheid van Ethereum vergroot.
EIP-2718
EIP-2718 introduceerde een nieuw, gestandaardiseerd type transacties, waardoor toekomstige upgrades eenvoudiger kunnen worden uitgevoerd.
EIP-2930
EIP-2930 voegde een nieuw transactietype toe om fouten te voorkomen die veroorzaakt worden door wijzigingen in de gaskosten.
London (2021)
De London-upgrade werd op 5 augustus 2021 uitgevoerd bij bloknummer 12.965.000. Deze upgrade bracht een aantal significante wijzigingen in het Ethereum-ecosysteem, vooral op het gebied van transactiekosten en het economische model van het blockchainnetwerk. London introduceerde vijf Ethereum Improvement Proposals, waarvan met name EIP-1559 en EIP-3554 erg belangrijk zijn.
EIP-1559
EIP-1559 wijzigde het mechanisme voor transactiekosten. Voorheen bepaalden gebruikers zelf hun gaskosten via een biedingssysteem. Met EIP-1559 werd er een basistarief (base fee) geïntroduceerd, dat wordt verbrand (vernietigd) in plaats van naar miners te gaan. Hierdoor worden de transactiekosten voorspelbaarder en wordt er een deflatoir effect binnen het Ethereum-ecosysteem gecreëerd. Door ETH uit de circulatie te halen via het verbrandingsproces kan de waarde van de cryptocurrency op de lange termijn toenemen. Dankzij de basistarieven kan de volatiliteit in transactiekosten worden verlaagd.
Dynamische blokgrootte
De London-upgrade bracht niet alleen verandering in het transactiekostenmechanisme, maar introduceerde ook een dynamische blokgrootte. Voorheen had ieder blok op de Ethereum-blockchain een vaste grootte. Echter, veroorzaakte dit problemen bij piekactiviteit, zoals netwerkcongestie en extreem hoge gaskosten. Het feit dat gebruikers lang moesten wachten tot de vraag afnam om in een blok te worden opgenomen en geconfronteerd werden met hoge kosten, zorgde voor een slechte gebruikerservaring.
Maximaal het dubbele van de gemiddelde grootte
Dankzij EIP-1559 kan de blokgrootte nu dynamisch schalen tot maximaal het dubbele van de gemiddelde grootte. Dat betekent dat wanneer er veel transacties plaatsvinden, het blockchainnetwerk tijdelijk grotere blokken kan verwerken om de congestie te verminderen. Zodra de druk op het netwerk afneemt, keert de blokgrootte weer terug naar het gemiddelde.
Aanpassing op basis van de netwerkactiviteit
Deze variabele blokgrootte werkt samen met het basistarief (base fee), dat zich aanpast op basis van de netwerkactiviteit. Als een blok meer dan 50% gevuld is, stijgt het basistarief; is het minder dan 50% gevuld, dan daalt deze. Hierdoor blijft het blockchainnetwerk stabieler en kunnen extreme schommelingen in transactiekosten worden voorkomen.
EIP-3554
EIP-3554 stelde de difficulty bomb (het mechanisme dat het minen van Ethereum moelijker maakt) uit. Dit gaf ontwikkelaars meer tijd om de overgang naar Ethereum 2.0 (Proof of Stake) voor te bereiden.
Duurzamer en schaalbaarder ecosysteem
Ook de London-upgrade was een belangrijke stap in de evolutie van Ethereum. Het verbeterde de efficiëntie van het netwerk en voorspelbaarheid van transactiekosten, terwijl het de waarde van ETH mogelijk op de lange termijn verhoogt. Bovendien bereidde deze update Ethereum verder voor op de overgang naar een duurzamer en schaalbaarder ecosysteem.
Altair (2021)
De Altair-upgrade werd uitgevoerd op 27 oktober 2021 bij epoch-nummer 74.240. Deze upgrade is een belangrijke update van de Beacon Chain. Altair bracht verbeteringen aan in de functionaliteit van de Beacon Chain en was een essentiële stap in de overgang naar Ethereum 2.0. Daarnaast werden er aanpassingen doorgevoerd om het netwerk efficiënter en veiliger te maken.
Validator-straffen en light clients
Zo werden onder andere de straffen voor validators die offline waren of zich incorrect gedroegen verhoogd. De verhoging van de straffen moedigde de validators aan om actief en betrouwbaar aan het netwerk deel te nemen. Tevens maakte de Altair-upgrade het mogelijk om zogenaamde ‘light clients’ te integreren. Light clients zijn lichtere versies van de blockchain die gebruikers kunnen gebruiken zonder de volledige blockchain te hoeven downloaden.
Systeemoptimalisaties
Altair bevatte verschillende systeemoptimalisaties en technische verbeteringen die het blockchainnetwerk efficiënter maakten en voorbereidden op toekomstige upgrades. De Altair-upgrade verbeterde de stabiliteit van de Beacon Chain en introduceerde cruciale functies die nodig zijn voor de fusie van het Proof of Work-netwerk met het Proof of Stake-systeem.
Arrow Glacier (2021)
De Arrow Glacier-upgrade werd uitgevoerd op 9 december 2021 bij bloknummer 13.773.000. Deze kleine maar belangrijke upgrade van het Ethereum-netwerk richtte zich specifiek op het uitstellen van de difficulty bomb, waarmee het mining-proces geleidelijk aan moeilijker werd gemaakt. De Arrow Glacier-upgrade is dus vergelijkbaar met de ‘Muir Glacier-upgrade’ in 2020 die eveneens was gericht op het uitstellen van de difficulty bomb.
IJstijd
De activatie van de difficulty bomb kan leiden tot een ‘ijstijd’ (Ice Age), waarin transacties extreem langzaam worden verwerkt (als het ware worden ‘bevroren’). Dit proces zorgt ervoor dat Proof of Work uiteindelijk niet meer rendabel is en de miners worden gestimuleerd om over te stappen naar het Proof of Stake-netwerk. Door het uitstellen van de difficulty bomb kregen de ontwikkelaars meer tijd om ‘The Merge’ voor te bereiden. Arrow Glacier zorgde er dus voor dat het Ethereum-netwerk soepel bleef werken, terwijl de overgang naar Ethereum 2.0 werd afgerond.
Gray Glacier (2022)
De Gray Glacier-upgrade werd uitgevoerd op 30 juni 2022 bij bloknummer 15.050.000. Net zoals de Muir Glacier-upgrade en de Arrow Glacier-upgrade was ook deze netwerkupdate gericht op het uitstellen van de difficulty bomb. Zonder uitstel zou het Ethereum-netwerk traag en inefficiënt worden, waardoor gebruikers en ontwikkelaars kunnen worden geschaad. Met de Gray Glacier-upgrade werd de difficulty bomb met ongeveer 100 dagen uitgesteld, tot oktober 2022. De upgrade zorgde ervoor dat het Ethereum-ecosysteem operationeel en gebruiksvriendelijk bleef, terwijl de laatste voorbereidingen voor The Merge werden getroffen.
Bellatrix (2022)
De Bellatrix-upgrade werd op 6 september 2022 geactiveerd op de Beacon Chain bij epoch-nummer 144.896. Deze upgrade markeerde de laatste voorbereidingen voor The Merge, waarbij het oude PoW-systeem werd vervangen door het energiezuinigere PoS-systeem. Bellatrix zorgde ervoor dat de Beacon Chain klaar was om te worden samengevoegd met het bestaande Ethereum-mainnet. De validators op de Beacon Chain kregen nieuwe verantwoordelijkheden, zoals bijvoorbeeld het insluiten van transacties in blokken, een taak die eerder werd uitgevoerd door miners.
Nieuwe regels
Bellatrix introduceerde specifieke nieuwe regels voor de overgang naar Proof of Stake, zoals wijzigingen in de verwerking van transacties en beloningen. Deze upgrade zorgde ervoor dat de Beacon chain volledig operationeel was en klaar voor de fusie met het mainnet. Dankzij Bellatrix kon Ethereum zich voorbereiden op een duurzamer, efficiënter en toekomstbestendig blockchainnetwerk.
Paris: The Merge (2022): het einde van Proof of Work
De Paris-upgrade (beter bekend als ‘The Merge’) was een historische upgrade waarbij Ethereum volledig overstapte van Proof of Work (PoW) naar Proof of Stake (PoS). Deze upgrade vond plaats op 15 september 2022 bij bloknummer 15.537.394. Dit maakte het blockchain-ecosysteem energiezuiniger en minder afhankelijk van dure mining-hardware. The Merge betekende dan ook een grote sprong in de richting van een duurzamer en schaalbaarder netwerk.
And we finalized!
Happy merge all. This is a big moment for the Ethereum ecosystem. Everyone who helped make the merge happen should feel very proud today.
— vitalik.eth (@VitalikButerin) September 15, 2022
Samensmelting
De Paris-upgrade zorgde ervoor dat Ethereum’s mainnet (hoofdnetwerk) volledig samensmolt met de Beacon Chain, het al bestaande Proof of Stake-systeem. Door de upgrade werden de miners vervangen door validators, die transacties valideren door hun ETH in te zetten in plaats van rekenkracht te gebruiken. Hierdoor daalde het energieverbruik op het Ethereum-netwerk tot wel 99,95%. The Merge is dan ook een van de grootste mijlpalen in de geschiedenis van Ethereum. Het blockchainnetwerk werd niet alleen veel milieuvriendelijker, maar ook efficiënter en veiliger. De upgrade ondersteunt de visie van Ethereum om een duurzaam en schaalbaar platform te bieden voor tal van gedecentraliseerde toepassingen en smart contracts.
Bloknummers
De upgrades binnen de Ethereum roadmap worden uitgevoerd bij een specifiek bloknummer. Sinds de introductie van Beacon Chain spelen ook de zogenaamde ‘epochs’ en ‘slots’ een belangrijke rol. Een bloknummer geeft aan hoeveel blokken er aan de blockchain zijn toegevoegd sinds het ontstaan van Ethereum. Iedere upgrade of hard fork wordt geactiveerd bij een vooraf bepaald bloknummer. Hierdoor kunnen er op een specifiek moment nieuwe functies of verbeteringen worden doorgevoerd.
Epochs en slots
Met de overstap van Proof of Work (PoW) naar Proof of Stake (PoS) gebruikt Ethereum niet alleen bloknummers meer, maar ook een systeem van epochs en slots. Een slot is een tijdvenster van 12 seconden waarin een validator een nieuw blok kan voorstellen. Een epoch bestaat uit 32 slots en duurt ongeveer 6,4 minuten. Elke epoch bepaalt welke validators verantwoordelijk zijn voor het valideren van transacties, waardoor er een veilig en efficiënt blockchainnetwerk wordt gecreëerd. Epochs en slots maken Ethereum dus sneller en veiliger. Ze helpen bij het coördineren van validators en het bereiken van ‘finaliteit’. Finaliteit houdt in dat transacties na een bepaald aantal epochs als definitief wordt beschouwd. Door deze structuur is Ethereum klaar voor toekomstige schaalvergroting en verdere optimalisaties.
Shanghai-Capella (2023): ETH opnemen uit staking
De Shanghai-Capella-upgrade (vaak afgekort als ‘Shapella’) vond plaats op 12 april 2023 bij bloknummer 17.034.870, epoch-nummer 194.048 en slotnummer 6.209.536. Deze upgrade gaf stakers eindelijk de mogelijkheid om hun ingezette ETH op te nemen. Dit stimuleerde meer deelname aan het staking-proces en verhoogde de liquiditeit in het blockchainnetwerk. Shapella versterkte dus het Proof of Stake-systeem van Ethereum en verbeterde de flexibiliteit en efficiëntie van Ethereum.
Versterking van beveiliging en decentralisatie
De Shapella-upgrade bestond uit twee onderdelen: Shanghai (deze bracht wijzigingen aan het Ethereum-mainnet) en Capella (deze bracht wijzigingen aan de Beacon Chain). De belangrijkste verandering was dat validators nu voor het eerst sinds de lancering van de Beacon Chain in 2020 hun gestakte ETH en beloningen konden opnemen. Voorheen was dit nog niet mogelijk. Doordat de validators hun gestakte fondsen en beloningen konden opnemen werd het staking-proces op het Ethereum-netwerk toegankelijker en aantrekkelijker voor meer gebruikers, waardoor de beveiliging en decentralisatie wordt versterkt.
Cancun-Deneb (2024): focus op data-efficiëntie
De Cancun-Deneb-upgrade werd uitgevoerd op 13 maart 2024 bij bloknummer 19.426.587, epoch-nummer 269.568 en slotnummer 8.626.176. Deze upgrade introduceerde proto-danksharding (EIP-4844), een technologie die de schaalbaarheid verder verbetert. Door het verbeteren van de schaalbaarheid kunnen dApps sneller en goedkoper opereren, wat cruciaal is voor de groei van het Ethereum-ecosysteem.
Proto-danksharding
Bij proto-danksharding worden tijdelijke datablokken (zogenaamd ‘blobs’) toegevoegd aan transacties. Deze blobs zijn ongeveer 18 dagen beschikbaar op het blockchainnetwerk en bieden een kosteneffectieve manier om gegevens op te slaan voor zogenaamde ‘rollups’, waardoor de schaalbaarheid en efficiëntie verder worden verbetert.
Rollups
Rollups zijn een schaaloplossing die transacties buiten de hoofdblockchain verwerken en in één transactie bundelen, voordat ze naar de mainchain worden teruggeschreven. Hierdoor kan de snelheid van transacties worden verhoogd en kunnen de transactiekosten worden verlaagd. Rollups bestaan uit twee hoofdtypes: Optimistic Rollups en ZK-Rollups. Beide rollups verbeteren de efficiëntie zonder in te boeten op veiligheid.
Optimistic Rollups
Optimistic Rollups gaan ervan uit dat de transacties geldig zijn, tenzij iemand een fout ontdekt en een zogenaamde ‘fraud proof’ indient. Dit type rollup biedt een hogere doorvoer en lagere kosten, maar hebben een langere bevestigingstijd.
ZK-Rollups
ZK-Rollups gebruiken zogenaamde ‘zero-knowledge proofs’ om de geldigheid van transacties direct te verifiëren. Ze bieden snellere bevestigingstijden en betere schaalbaarheid, maar zijn technisch complexer om te implementeren.
Vergroten van de netwerkcapaciteit
Dankzij proto-danksharding is het mogelijk om grote hoeveelheden gegevens tijdelijk op te slaan via blobs, waardoor de kosten voor rollups kunnen worden verlaagd en de netwerkcapaciteit kan worden vergroot. Door de introductie van data-blobs kunnen rollups efficiënter werken. Dit leidt doorgaans tot lagere transactiekosten en een snellere verwerking van transacties binnen het Ethereum-ecosysteem. De Cancun-Deneb-upgrade beperkt ook de opslagvereisten voor node-operators (aangezien blobs na ongeveer 18 dagen worden verwijderd), waardoor de decentralisatie van het netwerk behouden blijft.
Efficiënter gebruik van tijdelijke opslag
De Cancun-Deneb-upgrade resulteerde dus in lagere transactiekosten voor gebruikers en snellere bevestigingstijden. Bovendien creëerde de update nieuwe mogelijkheden om efficiënter gebruik te maken van tijdelijke opslag, waardoor de ontwikkeling van dApps en smart contracts werd vereenvoudigd.
Sterker, sneller en veiliger netwerk
Alle bovenstaande upgrades hebben bijgedragen aan een sterker, sneller en veiliger netwerk. Ethereum blijft de komende jaren werken aan verbeteringen zoals volledige sharding, waarmee het blockchainnetwerk miljarden transacties per seconden aankan. Ook richt Ethereum zich op de ondersteuning van zk-SNARKs om de privacy verder te vergroten. Al deze innovaties zorgen ervoor dat Ethereum steeds aantrekkelijker wordt voor zowel gebruikers als ontwikkelaars.
Op de hoogte blijven van de ontwikkelingen op het gebied van blockchaintechnologie? Meld je dan nu aan voor de blogpost!