Ethereum nimmt Anlauf auf das bedeutendste Upgrade seiner Geschichte: die Konsensumstellung auf Proof of Stake (PoS). Das “Merge” – die Zusammenführung der jetzigen Blockchain mit der Beacon Chain – stellt eine Zäsur für die größte Smart-Contract-Plattform dar, einen Einschnitt, der das Netzwerk an die größer werdenden Anforderungen anpasst und die Vision eines dezentralen Weltcomputers Realität werden lassen soll. Voraussichtlich im August ist es so weit: Dann sollen sich endlich die Früchte der jahrelangen Vorbereitungen ernten lassen. Am Ende der Entwicklung angekommen ist Ethereum damit aber noch nicht.
Proof of Stake: Alles neu, alles besser?
Der Konsenswechsel markiert einen Neubeginn von Ethereum. Statt wie bisher, wird das Netzwerk durch den Übergang zu Proof of Stake nicht mehr von Minern und ihrer Rechenleistung abgesichert – bekannt als Proof of Work (PoW) – sondern durch Validatoren und ihren Ether-Einlagen, den Stake. Klingt nach einem feinen Unterschied, hat aber gravierende Folgen.
“Der erste und offensichtlichste Vorteil von Ethereum auf Proof of Stake ist der drastisch reduzierte Energieverbrauch. Wir gehen davon aus, dass wir 99,98 Prozent weniger Energie verbrauchen werden als Ethereum’s Proof of Work derzeit verbraucht”, erklärt Ben Edgington, einer der führenden Köpfe in der Ethereum-Entwicklung bei ConsenSys, gegenüber BTC-ECHO.
Aktuell liegt der Energiebedarf von Ethereum laut Digiconomist bei über 90 Terawattstunden im Jahr. In etwa so hoch wie auf den Philippinen. Durch die deutlich verbesserte Energieeffizienz verbraucht Ethereum nach dem Umstieg auf PoS nur noch ein Hundertstel davon.
Ein Meer von mehr
“Darüber hinaus bietet Proof of Stake stärkere Sicherheitsgarantien als Proof of Work zu einem viel günstigeren Preis”, erklärt Edgington. “Die Ausgabe neuer Ether an Validierer wird um 90 Prozent niedriger sein als die derzeitige Ausgabe an Miner, und dennoch werden wir von einem viel besseren Sicherheitsmodell profitieren”.
Gekoppelt daran: eine höhere Netzwerkaktivität. Teure Hardware, Wartung, Stromkosten – Die Beteiligung an Proof of Work ist für Miner mit hohen Spesen verbunden. PoS fordert zwar einen finanziellen Einsatz, den Stake selbst. “Betriebskosten” wie beim PoW fallen aber keine an. Das Kalkül: Durch kleinere Einstiegshürden beteiligen sich mehr Leute an der Netzwerkabsicherung, wodurch Ethereum robuster, dezentraler und inklusiver wird. Auch die Bedrohung durch 51-Prozent-Attacken entfällt beim Konsenswechsel.
“Obwohl Proof of Stake immer noch zentralisierende Kräfte hat, glauben wir, dass diese geringer sind als bei Proof of Work. PoS ermöglicht es einem viel breiteren Spektrum von Akteuren, sich am Betrieb des Netzwerks zu beteiligen”, fügt Bedgington an.
Im August ist es so weit – wahrscheinlich
Auf einen konkreten Termin wurde sich zwar nie offiziell festgelegt. Erwartet wurde der Umstieg aber grob für Juni. Nachdem klar wurde, dass sich der Zeitraum nicht einhalten lässt, steht ein neues Datum im Raum: August. Darauf festnageln lassen möchte sich Ben Edgington zwar noch nicht. Aber: “Viele von uns glauben, dass ein Zusammenschluss im August sehr gut möglich ist”.
Edgington: “Die Tests laufen in der Tat sehr gut. Die Spezifikation ist vollständig. Die Client-Teams sind bereit, insbesondere auf der Konsensseite, obwohl ein oder zwei der ausführenden Client-Teams (Eth1) etwas mehr Zeit benötigen”.
Als Generalprobe dient der Merge-Testlauf auf dem Ropsten-Testnet am 8. Juni. “Wenn das gut läuft, sehe ich allen Grund, so schnell wie möglich mit The Merge fortzufahren”.
Die Bombe tickt
Die Uhr tickt also. Buchstäblich. Denn im Hintergrund macht die “Difficulty Bomb” Druck. Die Difficulty Bomb ist ein Mechanismus, der den Schwierigkeitsgrad im Proof-of-Work-Algorithmus erhöht. Die Folge: längere Blockzeiten und geringere ETH-Belohnungen für Miner. Ist die “Bombe” einmal geplatzt, erhöht sich der Schwierigkeitsgrad immer weiter, bis die Blockchain keine Blöcke mehr produziert, zum Erliegen kommt und eingefroren wird – bekannt als “Ice Age”.
Der Mechanismus sei Segen und Fluch zugleich, wie Edgington erklärt: “Ich glaube, dass die Bombe eine nützliche Zwangsfunktion für uns als Entwickler darstellt, und dass dies unser “Plan A” sein sollte. Andere Entwickler sind dagegen der Meinung, dass dieser Druck nicht hilfreich ist”.
Bislang musste die Detonation der Difficulty Bomb immer wieder durch eine Hard Fork hinausgezögert werden. Aber: “Wenn wir The Merge im August ausliefern könnten, müssten wir die Difficulty Bomb nicht mehr verschieben”, zeigt sich Edgington optimistisch. “Wir werden versuchen, in den nächsten zwei Wochen eine Einigung in dieser Frage zu erzielen. Ich gehe davon aus, dass die Hauptdiskussion darüber, ob die Difficulty Bomb verschoben werden soll, in der Sitzung der Core-Entwickler am 10. Juni stattfinden wird”.
Den Flaschenhals ausdehnen
Mehr Dezentralisierung, Sicherheit, Energieeffizienz: Der Konsenswechsel markiert für Ethereum eine Art Stunde Null – und damit auch den Anfang neuer Entwicklungsarbeiten. Insbesondere auf Skalierungsebene, also der Durchsatzleistung des Netzwerks, besteht auch nach dem Merge Handlungsbedarf. Immer wieder Sinnbild für die Skalierungsdefizite: hohe Transaktionsgebühren.
Für den nötigen Leistungsschub sollen vor allem Layer-2-Lösungen sorgen. “Wir planen nicht mehr die Einführung von In-Protocol Shard Chains”, erklärt Ben Edgington. “Stattdessen erwarten wir, dass die Skalierung über Layer-2-Lösungen wie Roll-Ups erfolgen wird”.
Ethereum wächst zusammen
Dafür werde “eine enorme Datenverfügbarkeitskapazität im Protokoll bereitgestellt”, wodurch “Roll-ups Tausende von Transaktionen pro Sekunde mit der vollen Sicherheit der Ethereum Base Chain durchführen” können. Eine deutliche Verbesserung: Aktuell liegt der Durchsatz von Ethereum bei etwa 15 Transaktionen pro Sekunde. Eine erste Version werde mit der ersten Hard Fork nach dem Konsensübergang eingesetzt, “vielleicht 6-9 Monate nach dem Merge”. Die Vollversion stünde dann als “nächste Priorität” an.
In etwa einem Jahr dürften die Arbeiten somit weitestgehend abgeschlossen sein. Noch ist die To-do-Liste also gut gefüllt. Der dickste Brocken dürfte aber im August weggeschaufelt und damit der Weg frei für ein neues Ethereum-Zeitalter sein.
