Ethereums Übergang zu Proof-of-Stake (PoS): Alles was Sie wissen müssen

Ethereums Übergang zu Proof-of-Stake (PoS): Alles was Sie wissen müssen

September 2, 2022by Paul Gonzales

Hauptpunkte

  • Das Ethereum-Netzwerk plant ein größeres Upgrade, genannt The Merge, bei dem der Konsens-Algorithmus von Proof-of-Work (PoW) auf Proof-of-Stake (PoS) umgestellt wird. Das Upgrade zielt darauf ab, die Blockchain-Plattform skalierbarer, sicherer und dezentraler zu machen.
  • Die Modernisierung wird in zwei Phasen durchgeführt und soll am 6. September 2022 beginnen. Der Zusammenschluss selbst soll um den 15. September aktiviert werden.
  • Nach dem Übergang von Ethereum zu PoS werden die Miner im Netzwerk durch Validierer ersetzt. Sie werden die Arbeit der Validierung neuer Transaktionen mit Steaks übernehmen und dafür in Ether-Münzen (ETH) belohnt werden. Die aktuelle Rendite für ETH Stacking liegt bei 4-4,5%.
  • Die nächsten größeren Aktualisierungen von Ethereum nach PoS werden die Einführung von Sharding und der Wechsel zu einer neuen virtuellen Maschine sein, die mehrere Sprachen für Smart Contracts unterstützt.

Ethereums Übergangsdatum zu Proof-of-Stake (PoS)

Dem Zeitplan der Hardforge zufolge wird sie mit dem Bellatrix-Update am 6. September beginnen, und die Aktivierung von The Merge sollte um den 15. September herum erfolgen. Die Entwickler haben PoS bereits im Juni 2022 erfolgreich in die Testnetze von Ropsten und Sepolia integriert. Anfang August hat das Team einen Merge für das Goerli-Testnetz abgeschlossen.

Der Zusammenschluss begann mit dem Start eines vom Hauptnetz getrennten Netzwerks namens Beacon Chain. Dort wurde bereits Ende 2020 ein spezieller Smart Contract für das ETH-Stacking eingeführt, mit dem Gelder verschickt werden können. Das bevorstehende Update stellt eigentlich eine Verschmelzung der Beacon Chain mit dem Hauptnetzwerk von Ethereum dar.

Nach der Hardfork wird das Ethereum-Mainnet eine “Signal”-Blockchain sein. Die Daten des Registers und die Mittel des Hinterlegungsvertrags bleiben unverändert. Mit Stand vom 29. August 2022 hat die Beacon Chain rund 420.000 Validatoren, die mehr als 13,47 Millionen ETH im Stacking blockiert haben. Das Signalisierungsnetzwerk Beacon Chain verwendet bereits PoS, erlaubt aber keine Transaktionen und Smart Contracts.

Wann ETH aus dem Steuervertrag entnommen werden können

Die Bedingung für das Senden von ETH an den Beacon Chain Stacking Contract ab 2020 war, dass die Gelder in diesem Vertrag gesperrt werden, bis The Merge aktiviert wird. Die Entnahme von Münzen aus dem Stapelvertrag wird erst 6-12 Monate nach dem Ende der Aktualisierung möglich sein. In der Zwischenzeit werden die Validierer unmittelbar nach der Aktivierung des Upgrades im September 2022 flüssige ETH-Münzen als Belohnung erhalten.

 Warum Ethereum seinen Konsens-Algorithmus ändert

Ethereum verwendet nun den Proof-of-Work-Algorithmus zur Erstellung von Blöcken. Dies führt zu erheblichen Energiekosten und verringert die Skalierbarkeit des Netzes. Außerdem wird für das PoW-Mining Hardware benötigt, was die Verfügbarkeit dieser Tätigkeit einschränkt. Das kommende Update soll diese Probleme beheben und Ethereum der Lösung des Blockchain-Trilemmas näher bringen.

Ab Juni 2022 beträgt der Energieverbrauch der Ethereum-Blockchain 112 TWh pro Jahr. Ersetzt man den Abbau durch Stapeln, sinkt diese Zahl um 99,95 %. Die Entwickler behaupten, dass nach PoS für den Betrieb eines Knotens nicht mehr Strom benötigt wird als für einen normalen PC.

Eine weitere wichtige Folge des Upgrades ist die verbesserte Sicherheit: Ethereum kann Angriffe von Angreifern besser abwehren. Der neue Konsensalgorithmus erfordert die Sperrung einer beträchtlichen Menge an Geldmitteln, so dass die Chancen, den erforderlichen Mindestbetrag an Geldmitteln zu sammeln, praktisch gleich Null sind.

Ein weiterer Grund für die Einführung von PoS: technische Notwendigkeit. Ohne eine Änderung des Algorithmus sind zukünftige Updates, die Ethereum skalierbarer machen sollen, unmöglich.

 Wie PoS in Ethereum funktionieren wird

Beim Proof-of-Stake-Algorithmus wird das “Gewicht” der Stimme des Validators von der Anzahl der im Stapel hinterlegten Münzen abhängig gemacht. Der Betrag der gesperrten Mittel bestimmt die Belohnung des Knotens. Um ein Ethereum-Validator zu werden, müssen mindestens 32 ETH eingezahlt werden. Jeder Inhaber kann eine kleinere Menge an Münzen an einen Validierer delegieren.

Um die Berechnungen zu optimieren, werden die Mitglieder der Prüfer in verschiedene Gruppen – Ausschüsse – aufgeteilt, deren Zusammensetzung nach dem Zufallsprinzip bestimmt wird. Letztere umfassen 128 bis 2048 Prüfer. Ausschüsse können auch zu Blöcken kombiniert werden.

Im aktualisierten Ethereum wird das Konsensverfahren in sogenannte Epochen unterteilt, die jeweils etwa 6,4 Minuten dauern. Diese Intervalle sind in 32 Zeitschlitze zu je 12 Sekunden unterteilt. Während dieses Zeitfensters wird ein einziger Block gebildet. Gruppen von Ausschüssen werden auf die Zeitfenster verteilt und bilden Elemente einer Kette.

Der ausgewählte Prüfer schlägt den Block vor und die anderen stimmen dafür. Erhält diese eine Mehrheit, wird sie in die Blockchain aufgenommen. Nach jeder Epoche werden die Ausschussmitglieder neu gemischt. Die maximale Anzahl der Gruppen und die Anzahl der Mitglieder wird durch die Obergrenze der Ethereum-Ausgabe von 134,2 Millionen ETH bestimmt.

Entsteht nach dem Upgrade eine neue Ethereum-Gabelung?

Das Ergebnis des Upgrades ist eine Reduzierung der Hash-Rate des Ethereum-Netzwerks um 996 TH/s. Infolgedessen könnten zumindest einige ETH-Miner zu einem anderen Projekt, Ethereum Classic (ETC), abwandern. Es handelt sich um eine seit langem bestehende Abspaltung von Ethereum und ist in seiner Architektur seinem “Elternteil” sehr ähnlich, hat aber eine viel geringere Hash-Rate und Gesamtaktivität.

Nach der Fusion ist eine Abspaltung über den PoW-Mechanismus möglich. Sie wird von Bergleuten und Herstellern von Spezialausrüstungen angeführt. Die Abspaltung könnte Ethereum PoW (ETHW) heißen, so der Vorschlag von Chandler Goh. Die Befürworter des Ablegers haben bereits den erfolgreichen Aufbau eines Testnetzes und die Vorbereitung einer Codebasis angekündigt. Am 29. August 2022 bewegt sich der Preis der ETHW-Futures um die 50-Dollar-Marke.

Es besteht die Möglichkeit, dass alle ETH-Besitzer eine Art “airdrop” von kostenlosen ETHW erhalten. Ein ähnlicher Fall trat 2017 auf, als sich Bitcoin Cash nach einer Hardfork von Bitcoin abspaltete. Damals schrieben die Macher des neuen Projekts jedem Inhaber der ersten Kryptowährung einen eigenen Vermögenswert gut.

Welche Neuerungen erwarten Ethereum nach dem Zusammenschluss

Die Ethereum-Roadmap sieht die Implementierung einer Technologie namens Sharding vor, die zur Erhöhung der Skalierbarkeit der Blockchain erforderlich ist. Sharding ist die Aufteilung einer gemeinsamen Datenbank in Fragmente und die verteilte Speicherung von Informationen durch Knoten. Dieses Upgrade wird es dem Ethereum-Netzwerk ermöglichen, mit der Last mitzuwachsen, obwohl die Größe der Registry deutlich zugenommen hat.

Die Beacon Chain ermöglicht die Koordinierung von Validatoren und ihre Verteilung über Shards. Der Algorithmus führt eine Segment-Synchronisation durch, so dass die Segmente über den aktuellen Zustand des Netzes informiert sind. Die Knoten im aktualisierten Hauptnetz werden einen Teil der Blockchain speichern, und es werden spezielle Algorithmen zur Validierung der Daten angewandt.

Welche Einnahmen werden durch ETH-Stacking generiert?

Die Provision im Ethereum-Netzwerk setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: einer Prämie und einer Basis, die verbrannt wird. Nach dem Übergang zu Proof-of-Stake (PoS) wird es keine feste Belohnung pro Block mehr geben. Das Einkommen der Validatoren wird durch die zusätzliche Ausgabe von ETH bestimmt, die sich in jeder Epoche dynamisch verändert. Der Betrag der jährlichen Ausgabe neuer Münzen wird auf der Grundlage des im Stapel blockierten Geldbetrags berechnet. 

Laut Staking Rewards von Ende August 2022 werden Beacon-Chain-Validatoren mit einer jährlichen Rate von 4,5 % belohnt und Inhaber, die ihre Gelder an sie delegieren, mit knapp über 4 % pro Jahr.  

Tom Dunleavy, Analyst bei Messari, geht davon aus, dass die Renditen für ETH-Einsätze unmittelbar nach der Fusion steigen und zwischen 7 und 13 % pro Jahr liegen werden, sich aber im Laufe der Zeit nach unten anpassen werden.

Wie sich der ETH-Preis nach der PoS-Einführung verändern wird

Händler sind skeptisch, dass die Kryptowährung ETH ihren Aufwärtstrend fortsetzen wird, nachdem sich der Preis der Widerstandsmarke von 2.000 $ genähert hat. Ethereum erreichte dieses Niveau am 14. August. Laut SkyBridge Capital-Chef Anthony Scaramucci ist ein weiterer Anstieg des Wertes von ETH möglich, allerdings auf lange Sicht.

Die meisten Experten sind sich einig, dass The Merge einen erheblichen Einfluss auf den Kryptowährungsmarkt haben wird.

Laut Glassnode sind Ethereum-basierte Derivate-Händler “extrem optimistisch”, was den ETH-Preis im September 2022 angeht. Basierend auf den Verhältnissen der Call- und Put-Kontrakte und den OIs wetten die Investoren auf einen Kryptowährungspreis über 2200 $ – bis zu 5000 $.

Nach der Umstellung auf PoS wird Ethereum seinen deflationären Verbrennungsmechanismus beibehalten, was ETH ebenfalls Auftrieb geben dürfte.

Durch das Sharding werden die Hardware-Anforderungen reduziert und der Knoten kann auf Laptops und Smartphones ausgeführt werden. Die Aktualisierung soll im Jahr 2023 integriert werden, der endgültige Termin hängt jedoch von der Leistung der PoS-Umstellung ab.

Der nächste Schritt nach dem Sharding ist die Bereitstellung der neuen Ethereum WebAssembly Virtual Machine (eWASM).  Es ermöglicht die Verwendung verschiedener Programmiersprachen für die Erstellung intelligenter Verträge. eWasm soll Ethereum effizienter machen und schließlich die Ethereum Virtual Machine (EVM) ersetzen.