PeerDAS erklärt: Wie Ethereum Daten verifiziert, ohne alles herunterzuladen
Was wäre, wenn Sie die Existenz eines 500-seitigen Buches verifizieren könnten, ohne eine einzige Seite zu lesen? Genau das hat Ethereum mit PeerDAS gelernt – und es gestaltet im Stillen neu, wie Blockchains skalieren können, ohne die Dezentralisierung zu opfern.
Am 3. Dezember 2025 aktivierte Ethereum das Fusaka-Upgrade und führte PeerDAS (Peer Data Availability Sampling) als Hauptfeature ein. Während sich die meisten Schlagzeilen auf die Senkung der Gebühren für Layer 2-Netzwerke um 40 - 60 % konzentrierten, stellt der zugrunde liegende Mechanismus etwas viel Bedeutenderes dar: einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie Blockchain-Nodes die Existenz von Daten beweisen, ohne diese tatsächlich vollständig zu speichern.
Das Problem: Nicht jeder kann für immer alles herunterladen
Bevor wir in PeerDAS eintauchen, sollten wir das Problem verstehen, das es löst.
Blockchains stehen vor einem inhärenten Spannungsfeld: Je mehr Daten sie verarbeiten, desto schwieriger wird es für normale Menschen, Nodes zu betreiben. Wenn der Betrieb eines Nodes teure Hardware und massive Bandbreite erfordert, zentralisiert sich das Netzwerk um gut finanzierte Betreiber. Wenn man jedoch den Datendurchsatz begrenzt, um Nodes zugänglich zu halten, kann man nicht skalieren.
Dies ist das Problem der Datenverfügbarkeit (Data Availability) – sicherzustellen, dass Transaktionsdaten irgendwo im Netzwerk existieren, damit jeder den Status der Blockchain verifizieren kann, ohne dass jeder alles herunterladen muss.
Als Ethereum im März 2024 mit dem Dencun-Upgrade „Blobs“ einführte, sanken die Layer 2-Gebühren von 0,50 auf etwa 0,01 pro Transaktion. Blobs boten dedizierten Speicherplatz für Rollup-Daten, die nach einigen Wochen gelöscht werden konnten. Aber es gab einen Haken: Jeder Node musste immer noch jeden Blob herunterladen, um die Verfügbarkeit zu verifizieren.
Mit 6 Blobs pro Block und wachsender Nachfrage stieß Ethereum bereits an Kapazitätsgrenzen. Das alte Modell – „jeder lädt alles herunter“ – konnte nicht weiter skalieren, ohne Heim-Validatoren auszugrenzen.
PeerDAS tritt auf den Plan: Sampling statt Download
PeerDAS stellt das Verifikationsmodell auf den Kopf. Anstatt vollständige Blobs herunterzuladen, um deren Existenz zu beweisen, laden Nodes kleine Zufallsstichproben herunter und nutzen ausgeklügelte Mathematik, um zu verifizieren, dass die vollständigen Daten verfügbar sind.
Die Intuition dahinter: Stellen Sie sich vor, Sie möchten verifizieren, dass ein Lagerhaus voller Kisten tatsächlich Produkte enthält. Der alte Ansatz würde erfordern, jede einzelne Kiste zu inspizieren. PeerDAS ist wie das zufällige Auswählen einiger Kisten und die Nutzung statistischer Garantien, dass das gesamte Lagerhaus rechtmäßig bestückt ist, wenn Ihre Stichproben korrekt sind.
Aber zufälliges Sampling allein reicht nicht aus. Was wäre, wenn jemand nur die Kisten lagert, von denen er weiß, dass Sie sie prüfen werden? Hier kommt das Erasure Coding ins Spiel.
Erasure Coding: Die Mathematik, die das Sampling ermöglicht
Erasure Coding ist von der Satellitenkommunikation und CD-Speicherung entlehnt – Technologien, die Daten wiederherstellen mussten, selbst wenn Teile beschädigt wurden. Die Technik fügt den Daten strukturierte Redundanz hinzu, die eine Rekonstruktion aus Teilbereichen ermöglicht.
Mit PeerDAS nimmt Ethereum jeden Blob und kodiert ihn in 128 „Spalten“ von Daten. Die entscheidende Erkenntnis dabei: Jede Kombination aus 64 dieser 128 Spalten kann den ursprünglichen Blob rekonstruieren. Die Daten sind so gleichmäßig verteilt, dass das Verstecken eines Teils statistisch unpraktikabel wird.
Denken Sie an ein Hologramm – man kann ein holografisches Bild in der Mitte durchschneiden, und jede Hälfte enthält immer noch das vollständige Bild. Erasure Coding erzeugt ähnliche Redundanzeigenschaften für Daten.
Wenn ein Node zufällig 8 von 128 Spalten abfragt, sinkt die Wahrscheinlichkeit, versteckte Daten zu übersehen, exponentiell. Wenn ein böswilliger Akteur versucht, selbst kleine Teile eines Blobs zu verbergen, wird die statistische Chance der Entdeckung mit wachsendem Netzwerk überwältigend.
KZG-Commitments: Kompakte Konsistenznachweise
Der zweite mathematische Bestandteil sind kryptografische KZG-Polynom-Commitments – eine Technik, mit der man einen kleinen „Fingerabdruck“ von Daten erstellen kann, der einzelne Teile verifizieren kann, ohne das Ganze offenzulegen.
KZG-Commitments behandeln Daten als Koeffizienten eines mathematischen Polynoms. Man kann dann beweisen, dass jeder Auswertungspunkt auf diesem Polynom korrekt ist, indem man einen winzigen Beweis verwendet. Für PeerDAS bedeutet dies, zu beweisen, dass die gesampelten Spalten tatsächlich zum behaupteten Blob gehören, ohne den gesamten Blob zu übertragen.
Die Commitments selbst stammen aus einer massiven Zeremonie im Jahr 2023, an der über 141.000 Teilnehmer Zufallswerte beisteuerten. Solange ein einziger Teilnehmer seinen Beitrag ehrlich vernichtet hat, bleibt das gesamte System sicher – eine „1 - von - N“ - Vertrauensannahme.
Wie PeerDAS tatsächlich funktioniert
Verfolgen wir den technischen Ablauf:
Schritt 1: Blob-Erweiterung
Wenn ein Rollup Blob-Daten einreicht, beginnt es mit 64 Spalten. Erasure Coding erweitert dies auf 128 Spalten – die Datenmenge wird mit strukturierter Redundanz verdoppelt.
Schritt 2: Spaltenverteilung
Die 128 Spalten werden über das Netzwerk mittels Gossip-Protokollen verteilt. Nodes abonnieren spezifische „Column-Subnets“ basierend auf ihrer Identität.
Schritt 3: Sampling
Reguläre Nodes abonnieren 8 zufällig ausgewählte Column-Subnets von 128. Das bedeutet, dass jeder Node nur 1 / 16 der erweiterten Daten herunterlädt – oder entsprechend 1 / 8 der ursprünglichen Blob-Daten.
Schritt 4: Supernode-Abdeckung
Nodes, die Validatoren mit einem kombinierten Einsatz von über 4.096 ETH kontrollieren, werden zu „Supernodes“, die alle 128 Column-Subnets abonnieren. Diese Supernodes bieten eine netzwerkweite Abdeckung und können Datenlücken schließen.
Schritt 5: Verifizierung
Nodes verifizieren ihre gesampelten Spalten gegen KZG-Commitments, die in den Block-Headern enthalten sind. Wenn die Stichproben korrekt verifiziert werden, kann der Node statistisch sicher sein, dass der vollständige Blob verfügbar ist.
Schritt 6: Rekonstruktion (falls erforderlich)
Wenn ein Node den vollständigen Blob benötigt, kann er Spalten von Peers anfordern, bis er 64 + verifizierte Spalten hat, und dann die ursprünglichen Daten rekonstruieren.
Sicherheit: Schutz gegen Datenzurückhaltung (Data Withholding)
Der primäre Angriff, dem PeerDAS widerstehen muss, ist die „Datenzurückhaltung“ (Data Withholding) – hierbei veröffentlicht ein Block-Produzent einen Block und behauptet, die Daten seien verfügbar, während er heimlich Teile davon versteckt.
PeerDAS besiegt dies durch probabilistische Garantien:
- Mit 128 Spalten und einem Rekonstruktions-Schwellenwert von 50 % muss ein Angreifer mindestens 65 Spalten (50,8 %) verbergen, um eine Rekonstruktion zu verhindern.
- Das Verbergen von 65 Spalten bedeutet jedoch, dass 50,8 % der Zufallsstichproben auf versteckte Daten treffen werden.
- Da Tausende von Nodes unabhängig voneinander Stichproben (Sampling) durchführen, wird die Wahrscheinlichkeit, dass alle Nodes die versteckten Teile übersehen, astronomisch klein.
Die Mathematik skaliert vorteilhaft: Wenn das Netzwerk wächst, verbessert sich die Sicherheit, während die Kosten pro Node konstant bleiben. Ein Netzwerk von 10.000 Nodes, die jeweils 8 Spalten abfragen, bietet weitaus stärkere Garantien als 1.000 Nodes, ohne dass der einzelne Node mehr leisten muss.
Reale Auswirkungen: L2-Gebühren und Durchsatz
Die praktischen Effekte zeigten sich unmittelbar nach der Aktivierung von Fusaka:
40–60 % Gebührensenkung auf großen Layer-2-Netzwerken wie Arbitrum, Optimism und Base innerhalb der ersten Wochen.
Skalierung der Blob-Kapazität von 6 Blobs pro Block auf geplante 128+ im Jahr 2026, erreicht durch schrittweise Erhöhungen: 10 Blobs bis zum 9. Dezember 2025 und 14 bis zum 7. Januar 2026.
80 % Bandbreitenreduzierung für Full Nodes, wodurch die Validierung zu Hause zugänglicher wird.
Über 100.000 TPS theoretische Kapazität im gesamten L2-Ökosystem – was den Durchschnitt von Visa (65.000 TPS) übertrifft.
Der Gebührenuntergrenze-Mechanismus (EIP-7918) behob zudem eine Besonderheit von Dencun: Die Blob-Gebühren waren auf 1 Wei (praktisch Null) gesunken, was bedeutete, dass Rollups den Datenraum von Ethereum fast kostenlos nutzten. Fusaka koppelt die Blob-Basisgebühr an einen Bruchteil der L1-Gebühren und schafft so einen funktionierenden Gebührenmarkt.
PeerDAS vs. Full Danksharding
PeerDAS ist nicht die endgültige Form von Ethereum – es ist ein Meilenstein auf dem Weg zum „Full Danksharding“, der vollständigen Vision der Datenverfügbarkeit.
| Feature | PeerDAS (Aktuell) | Full Danksharding (Zukunft) |
|---|---|---|
| Erasure Coding | 1D (pro Blob) | 2D (über die gesamte Matrix) |
| Blob-Kapazität | 8x aktuell | 32+ MB pro Block |
| Sampling-Modell | Spaltenbasiert | Zellenbasiert |
| Zeitplan | Live (Dez. 2025) | ~2027+ |
Full Danksharding wird das Erasure Coding auf zwei Dimensionen ausweiten – sowohl innerhalb der Blobs als auch über die gesamte Datenmatrix hinweg. Dies schafft eine noch stärkere Redundanz und ermöglicht eine aggressivere Skalierung.
Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen, dass verbesserte Schemata eine 4,3-mal bessere Speichereffizienz der Nodes und eine 2-mal geringere Bandbreite im Vergleich zu PeerDAS liefern könnten. Die Implementierung erfordert jedoch signifikante Protokolländerungen, was PeerDAS zur pragmatischen kurzfristigen Lösung macht.
Was das für die Ethereum-Roadmap bedeutet
PeerDAS bestätigt eine Kernthese der Skalierungsphilosophie von Ethereum: Man kann den Durchsatz drastisch erhöhen, ohne das Netzwerk zu zentralisieren.
Die alte Annahme war, dass mehr Daten leistungsstärkere Nodes erfordern. PeerDAS beweist das Gegenteil – durch kluge Mathematik kann man Daten skalieren und gleichzeitig die Anforderungen pro Node reduzieren.
Dies schaltet die nächste Phase der Ethereum-Roadmap frei:
- Glamsterdam (2026): EIP-7928 führt die parallele Transaktionsausführung ein, ermöglicht durch die von PeerDAS angehobene Obergrenze für die Datenverfügbarkeit.
- Block Space Allocation Limits (BALs): Dynamische Gas-Limits werden mit besseren DA-Garantien machbar.
- Enshrined Proposer-Builder Separation (ePBS): On-Chain-Protokoll zur Trennung der Rollen bei der Block-Erstellung.
Vitalik Buterin hat für Ende 2026 „große, nicht von ZK-EVM abhängige Gas-Limit-Erhöhungen“ prognostiziert, die auf PeerDAS als Fundament aufbauen.
Für Entwickler: Was ändert sich?
Für die meisten Entwickler ist PeerDAS unsichtbar – es ist eine Infrastrukturverbesserung, die bestehende Muster billiger und schneller macht.
Einige Auswirkungen sind jedoch bemerkenswert:
Niedrigere L2-Kosten: Anwendungen, die einen hohen Durchsatz erfordern, werden wirtschaftlich rentabel. Spiele, soziale Plattformen und Hochfrequenzhandel profitieren gleichermaßen.
Mehr Blob-Speicher: Rollups können mehr Daten pro Block veröffentlichen, was die Kompressionsanforderungen reduziert und reichhaltigere State-Proofs ermöglicht.
Verbesserte Finalität: Mit einer schnelleren Verifizierung der Datenverfügbarkeit könnten Optimistic Rollups ihre Challenge-Perioden verkürzen.
Dezentralisiertes Sequencing: Niedrigere DA-Kosten machen dezentrale Sequencer-Netzwerke praktikabler.
Das große Ganze
PeerDAS steht für eine Blockchain-Technologie, die über naive Lösungen hinausreift. Frühe Blockchains erforderten, dass jeder Teilnehmer alles validiert – ein Muster, das die Skalierung grundlegend einschränkte.
Data Availability Sampling durchbricht diese Einschränkung. Es ist der Unterschied zwischen einem Dorf, in dem jeder an jeder Versammlung teilnimmt, und einer Stadt, in dem statistische Stichproben und institutionelles Vertrauen eine effiziente Verwaltung schaffen.
Ethereum ist nicht allein mit diesem Ansatz – Celestia, Avail und EigenDA haben ganze Protokolle um das DA-Sampling herum aufgebaut. Aber die native Implementierung von PeerDAS durch Ethereum validiert diesen Ansatz und bringt ihn in das größte Smart-Contract-Ökosystem.
Die mathematische Eleganz ist beeindruckend: Indem Nodes weniger herunterladen, bieten sie tatsächlich stärkere Verfügbarkeitsgarantien. Es ist eine Erinnerung daran, dass Durchbrüche in der Informatik oft wie kontraintuitive Kompromisse aussehen, die sich am Ende gar nicht als Kompromisse herausstellen.
PeerDAS wurde am 3. Dezember 2025 als Teil des Fusaka-Upgrades im Ethereum-Mainnet aktiviert. Dieser Artikel erklärt die technische Architektur für Nicht-Spezialisten – Details zur Implementierung finden Sie in EIP-7594 und in der Ethereum.org PeerDAS-Dokumentation.