Mal abgesehen von all dem Kursgeplänkel, was ändert sich darüber hinaus durch den Merge?

Ethereum 2.0 ist im Kern die Umstellung von Proof-of-Work (PoW) auf Proof-of-Stake (PoS). Die Validierung von Blocks erfolgt nun durch das Staking.

In anderen Worten: Vorher entschied die Rechenpower von Mining-Knoten darüber, wie wahrscheinlich es ist einen Block zu minen und die Belohnung dafür zu erhalten. Nun entscheidet der Einlageanteil an Ether darüber.

Und was ist jetzt mit dem Klima?

Durch Proof-of-Stake verbraucht Ethereum nun bis zu 99,95 % weniger Energie, da das energieintensivere Mining nicht mehr stattfindet. Aber wie viel Energie verbrauchte Ethereums PoW vor dem Merge?

  • Im Durchschnitt lag der Energieverbrauch bei ca. 73 Terrawattstunden pro Jahr.
  • Zum Vergleich: Ganz Deutschland verbrauchte im Jahr 2021 ca. 508 Terrawattstunden. 2019 verbrauchte die gesamte Welt ca. 425 Exajoule (= ca. 96.475 Terrawattstunden).
  • Durch PoS verbraucht Ethereum nun ca. 0,01 Terrawattstunden pro Jahr.
  • Unterstellt man verschiedenartige Datenquellen mögen diese Zahlen durchaus variieren.

Unterm Strich ist PoS jedoch ein erfolgreicher Schritt in eine emissionsfreiere Welt und ein gutes Zeichen, dass Krypto-Projekte ihren Beitrag leisten. Banken verbrauchen weltweit ca. 4981 Terrawattstunden pro Jahr, ca. 5,16% des weltweiten Energieverbrauches. Das ist ca. 27-mal so viel wie Bitcoin mit PoW verbraucht und ca. 598.000-mal (fünfhundertachtundneunzigtausend) so viel wie Ethereum nun mit PoS verbraucht. Einer von zahlreichen Gründen, warum Finanzdienstleister zunehmend PoS-Blockchains nutzen, um sowohl im Internet of Things als auch im Internet of Value anzukommen.

Safety First!

Es wurden verschiedene Sicherheitsmechanismen implementiert. Diese sind zumeist höhere Strafen für Nodes, die sich nicht an die Vereinbarungen halten, z.B.:

  • Aussetzen einer der erforderlichen Softwares für Ausführung, Konsens und Validierung,
  • keinen Kandidaten-Block vorschlagen, obwohl ein Slot hierfür zugewiesen wurde,
  • keine Unterstützung bei der Aufklärung von Sabotage- bzw.- Hackerversuchen und
  • der Versuch mehr als einen Block pro Slot vorzuschlagen oder widersprüchliche Nachweise zu liefern.

Um ein Node-Betreiber zu werden benötigt man mindestens 32 Ether (entspricht ca. 156.000 Dollar beim Allzeithoch). Zusätzlich benötigt man sichere Hardware- und Softwareausstattung mit multiplen Layern, um Ausfallzeiten vorzubeugen. Eine Node, die den Vereinbarungen nicht nachkommt, riskiert diesen Einsatz vollständig zu verlieren und vom Netzwerk ausgeschlossen zu werden.

Es war einmal die Beacon-Chain …

Als Übergangsblockchain wurde eine Beacon-Chain verwendet. Diese hat die Transaktionen der PoW- und PoS-Blockchain protokolliert und das Verhalten des PoS dokumentiert und geprüft. D.h. die Beacon-Chain arbeitete bereits mit Proof-of-Stake.

Die Beacon-Chain startete im Dezember 2020 und ging mit dem Merge am 15. September 2022 in die ETH-2.0-Chain über.

Ziel war es das 2.0-Upgrade langsam einzuführen, zu überwachen und zu optimieren. Aber auch um es Investoren bzw. Nutzern zu ermöglichen ihre Coins weiterhin zu halten, ohne irgendetwas verändern zu müssen.

Bedeutet Sharding auch immer Scaling?

Für dieses Jahr (2023) ist das viel erwartete „Sharding“ geplant. Das Sharding ist eine gängige Methode aus den Bereichen Datenbanken bzw. Suchmaschinen zur Erhöhung der Systemskalierbarkeit. Es sorgt dafür, dass große Datenmengen systematisch in kleinere Stücke geteilt werden. Bei Ethereum 2.0 werden es 64 Stücke sein.

Durch das Sharding müssen Validator-Knoten nicht mehr alle Transaktionen eines Blocks validieren. D.h. der Validierungsaufwand verteilt sich auf verschiedene Knoten. Es wird auch eine parallele Transaktionsverarbeitung möglich, wodurch Ethereum bis zu 100.000 Transaktionen pro Sekunde schaffen soll.

Auch Netzwerkverstopfungen werden (zumindest technisch) unwahrscheinlicher; und je weniger verstopft ein Blockchain-Netzwerk ist, desto geringer sind die Transaktionsgebühren. Die Praxis zeigt allerdings, dass geringe Transaktionsgebühren DDoS-Attacken günstiger machen, wodurch Verstopfungen wiederum wahrscheinlicher werden. Die Solana-Blockchain hat z.B. regelmäßig hiermit zu kämpfen.

Wer zuerst kommt, mahlt zuerst – Der Fluch und Segen von Ethereum

Ethereum wurde damals schnell zum Opfer des eigenen Erfolges: als erste Smart-Contract-fähige Blockchain mit fairer DAO (Decentralized Autonomous Organisation), wurde das Netzwerk so stark benutzt, dass das Blockchain-Trilemma an seine Grenzen geführt wurde.

Dies äußerte sich zeitweise in Netzwerkverstopfungen und überdimensional hohen Transaktionskosten, denn Sicherheit und Dezentralität wurden bei der Programmierung höher priorisiert als die Skalierbarkeit.

Viele Funktionen aus dem DeFi- und NFT-Bereich wurden hierdurch für Kleinanleger unverhältnismäßig teuer. Deshalb bekamen im Jahr 2021 PoS-Blockchains immer mehr Zuspruch, insbesondere die von Binance und Solana.

Ihr fragt euch vielleicht, ob es auch Schattenseiten bei ETH2.0 gibt?

Dann dürft ihr euch auf den dritten Teil meiner Blogreihe freuen, in dem ich dieser Frage auf den Grund gehen werde!

Liebe Grüße 😊

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