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Ethereums Übergang von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake

Nach mehr als sieben Jahren Vorbereitung, begleitet von Updates, Misserfolgen und Erfolgen, war der Krypto-Raum letzte Woche am Donnerstag von Aufregung überwältigt, als Ethereum erfolgreich eines der am meisten erwarteten und ehrgeizigsten Updates in der Krypto-Community implementierte. Die Fusion, die die Beacon-Kette Ethereum mit dem Hauptnetzwerk unter Verwendung des Proof-of-Stake-Konsensmechanismus zur Überprüfung von Transaktionen kombinierte, übertrug das Ethereum-Netzwerk vom Proof-of-Work-Algorithmus auf Proof-of-Stake. Die Veranstaltung wurde in der Gemeinde sehr bedeutsam und zog die Aufmerksamkeit vieler Menschen auf sich.

Um die Motivation hinter dem Übergang von Ethereum zu PoS zu verstehen, lohnt es sich, zunächst einen kurzen Überblick über das Design und die Funktionsweise des PoW-Konsensmechanismus zu erhalten.

Eine kurze Geschichte von Ethereum

Blockchain-Technologien schaffen Dezentralität, die die Notwendigkeit einer zentralisierten, individuellen oder unternehmensbezogenen Kontrolle überflüssig macht. Anstatt die Macht der Entscheidungsfindung in eine einzelne Person des Unternehmens zu legen, erlangt Blockchain die Kontrolle durch einen Mechanismus mit mehreren Knoten (Knoten-Computersysteme, die die Blockchain-Protokollsoftware ausführen und den Transaktionsverlauf archivieren) in einer Peer-to-Peer-Interaktion. Um zu einer Entscheidung zu gelangen, müssen die gesamten interagierenden Systeme zu einem einstimmigen oder gemeinsamen Konsens gelangen, was bedeutet, dass eine kollektive Vereinbarung getroffen wird, um fortzufahren. Blockchains erreichen die Entscheidungsfindung durch einen Konsensmechanismus, der oft in die Architektur des Netzwerks eingebaut ist.

Das Ethereum-Netzwerk debütierte 2015 als Proof-of-Work-Mechanismus wie Bitcoin. Der PoW-Konsensmechanismus hängt von der energieintensiven Rechenleistung der Netzwerkbenutzer ab, um Interaktionen im Netzwerk zu authentifizieren, hauptsächlich um neue Transaktionsblöcke hinzuzufügen und Transaktionen zu verifizieren. Benutzer, die ihre Rechenleistung zur Validierung von Transaktionen und zur Erstellung neuer Blöcke beitragen, werden Miner genannt und mit ETH für ihre Rechenleistung bei der Sicherung des Netzwerks belohnt.

Warum wechselt Ethereum zu Proof of Stake?

Sieben Jahre später hat Ethereum Wachstum gezeigt. Mit der zweitgrößten Marktkapitalisierung und den dynamischsten DeFi- und NFT-Ökosystemen, die zu über 1,15 Millionen Transaktionen pro Tag (mit einem Höchststand von 1,717 Millionen im Mai 2021) und einer sehr niedrigen Transaktion pro Sekunde von 15 TPS führen, erfordert das Netzwerk eine immer massivere Rechenleistung für Transaktionen Authentifizierung und um mit der kontinuierlichen Erweiterung seines Ökosystems Schritt zu halten. Somit macht der Energiebedarf von Ethereum, der sich aus der Nutzung des PoW-Konsensmechanismus ergibt, das Netzwerk zu einer der umweltschädlichsten Blockchains.

Eine einzelne Ethereum-Transaktion verbraucht mehr als 200 kWh Strom pro Transaktion im Vergleich zu 30 kWh pro Tag, die ein typischer US-Haushalt verbraucht. Neben dem enormen Energieverbrauch kommt es häufig zu Engpässen, die zu wettbewerbsfähigen Gasgebühren führen, die durch das exponentielle Wachstum des Netzwerks im Vergleich zu seiner arithmetischen Zunahme der Rechenleistung verursacht werden. Dies macht den PoW-Konsensmechanismus energieineffizient und schwierig zu skalieren.

Data: Ethereum Foundation

Im Gegensatz zu PoW erfordert der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus, dass Validatoren ihr Kapital in bestimmte Ethereum Smart Contracts einsetzen, um sich einen Platz als Validatoren im Ethereum-Netzwerk zu verdienen. Diese Validatoren erstellen neue Blöcke und authentifizieren Transaktionen im Netzwerk. Die abgesteckte ETH fungiert oft als Sicherheit und als Zusicherung des guten Willens des Validators, sich an bewährte Praktiken zu halten, die die Sicherheit des Netzwerks gewährleisten oder ihre abgesteckten Vermögenswerte verlieren. Der PoS-Konsensmechanismus macht den Bedarf an kolossaler energieintensiver Mining-Hardware obsolet und reduziert so den Energieverbrauch erheblich. Dies war einer der Hauptgründe für den Übergang von Ethereum zu PoS.

Die Reaktion der Krypto-Community auf das Update

Vitalik Buterin sieht die Entwicklung von Ethereum nach der Fusion nur zu 55% abgeschlossen. ETH 2.0 soll weitere Upgrades wie Surge, Verge Purge und Splurge durchlaufen. Diese Upgrades sind entscheidend für die Erweiterung und Skalierbarkeit der Netzwerkkapazität, mit dem Versprechen einer erhöhten Netzwerkgeschwindigkeit und einer erheblichen Reduzierung der On-Chain-Transaktionsgebühren. In den Wochen vor der Fusion erwartete die Krypto-Community, begeistert von den Aussichten von ETH 2.0, die sofortige Abschaffung hoher Transaktionsgebühren, Netzwerküberlastungen und einer verbesserten Netzwerkgeschwindigkeit. Das Ethereum-Entwicklungsteam stellte schnell klar, dass unmittelbar nach der Fusion kaum oder gar keine Änderungen folgen werden. Das Entwicklungsteam wiederholte, dass die Zusammenführung lediglich eine Änderung des Konsensmechanismus des Netzwerks sei.

Nicht alle Mitglieder der Community haben Fusionen positiv aufgenommen. Zum Beispiel stellte Nick Payton den Status von Ethereum in Frage und sagte, dass die Abstimmung über Änderungen im Netzwerk es zu einer Sicherheit macht. Wie Peyton machte Jimmy Song auf die Dezentralisierung des Konsensmechanismus aufmerksam und erklärte, dass der Übergang von Ethereum zu PoS seine Probleme nicht beseitigt. Auch viele Miner sind mit der Fusion nicht einverstanden. Dies liegt daran, dass durch die Fusion Miner überflüssig werden, da Miner durch Staker ersetzt werden, wodurch die Notwendigkeit von Mining-Infrastrukturen entfällt. Man kann mit Sicherheit sagen, dass die Miner mit dem Prozess nicht zufrieden sind. Laut Forschern von Arcane Research haben die Miner des Ethereum-Netzwerks in den letzten zwei Jahren ETH im Wert von etwa 30 Milliarden Dollar verdient.

Kritiker der Zentralisierung verurteilen, dass für das Abstecken mindestens 32 ETH im Wert von etwa 42.000 US-Dollar erforderlich sind. Ihr Argument ist, dass nur Großanleger von dieser Gelegenheit profitieren würden. Laut einem Messari-Bericht werden 70 % der Staking-Kapazität von 8 großen Unternehmen kontrolliert. Der Bericht fügt hinzu, dass ein erheblicher Teil dieser Vermögenswerte Privatpersonen gehört, die ihre Vermögenswerte über Krypto-Börsen-Staking-Pools abgesteckt haben.

Folgen des Übergangs von Ethereum zu PoS

Am 15. September fusionierte Ethereum die Beacon-Kette mit dem Hauptnetzwerk von Ethereum und übertrug das Netzwerk von PoW auf PoS. Befürworter des Upgrades sind stolz darauf, dass der Übergang eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 99,9 % gewährleisten wird. Die Fusion legte auch den Grundstein für spätere Updates zur Verbesserung der Netzwerkskalierbarkeit.

Die SEC wiederum stellte fest, dass 40 % der Ethereum-Knoten in den USA gruppiert sind. Die Aufsichtsbehörde ist der Ansicht, dass dies die Anwendung von US-Gesetzen in Bezug auf die ETH erlaubt.

Wer nach dem Update mit positiven Wechselkursänderungen gerechnet hatte, wurde enttäuscht. Das Ereignis führte nicht zu einem starken Anstieg des Preises der Münze. Aber es ist erwähnenswert, dass der Kryptowährungsmarkt als Ganzes jetzt Schwierigkeiten hat. Auch aus technischer Sicht gab es laut Experten keine wesentlichen Änderungen.