Ethereum: Was Proof of Stake bringen wird – und was nicht

Gleich nach den regelmäßigen Bitcoin-Upgrades ist es das technisch größte Spektakel der Blockchain-Welt: The Merge. Damit ist der Zeitpunkt gemeint, ab dem die zweit wichtigste Blockchain der Welt – Ethereum – von Proof of Work (Mining) auf Proof of Stake (Staking) umgestellt wird. Viele gehen davon aus, dass der Zusammenschluss der neuen Beacon Chain (bereits auf PoS) mit dem alten Mainnet (noch auf PoW) im September passieren wird. Offiziell behält sich die Ethereum Foundation noch vor, vom dritten oder vierten Quartal 2022 zu sprechen.

Jedenfalls: Der seit Jahren verfolgte Plan, Ethereum mit PoS zu einer viel energiesparenderen und effizienteren Form des Konsens-Algorithmus zu bringen, steht vor der Vollendung. Und das bringt nicht nur neue Möglichkeiten mit sich, sondern auch einige Unruhe. So fürchten Miner künftig um ihre ETH-Erträge und wollen entweder Ethereum Classic (ETC; eine frühere Abspaltung der Chain) oder einen Hard Fork für eine PoW-Version von Ethereum unterstützen. Dem gegenüber stehen jene, die in Staking die Zukunft sehen – und Ethereum dann mit neueren (wenn auch zentralisierteren) Layer-1-Blockchains wie Cardano, Solana oder Polkadot gleichziehen sehen.

Was aber wird Proof of Stake genau bei Ethereum bringen. Hier der Überblick:

1. Viel weniger Stromverbrauch

Aktuell liegt der Energieverbrauch Schätzungen von Digiconomist zufolge bei etwa 85 TWh pro Jahr (ca. 190 kWh/Transaktion). Da die Beacon Chain seit November 2020 neben dem Mainnet läuft, gibt es Erfahrungswerte. Die Ethereum-Community spricht davon, dass Ethereum unter Proof of Stake um 2.000x weniger Energie verbraucht – also nur 0,05 Prozent des heutigen Strombedarfs. Adam Riese nach würde der jährliche Energiebedarf von Ethereum somit auf 0,06 TWh pro Jahr sinken.

„Bei Proof of Stake werden Validatoren anstelle von Minern eingesetzt. Validatoren erfüllen dieselbe Funktion wie Miner, nur dass sie ihr Vermögen nicht im Voraus als Energieaufwand verbrauchen, sondern ETH als Sicherheit für unredliches Verhalten einsetzen. Die eingesetzten ETH können zerstört werden, wenn sich der Validator falsch verhält, wobei die Strafen für ruchlosere Handlungen höher ausfallen“, heißt es seitens der Ethereum-Community. „Dies ist ein starker Anreiz für eine aktive und ehrliche Beteiligung an der Sicherung des Netzwerks, ohne dass ein großer Energieaufwand erforderlich ist.“ Zudem wären Investition in leistungsfähigere Hardware bei Proof-of-Stake nicht von Vorteil, sodass es kein Wettrüsten gibt und weniger Elektronikmüll anfällt.

2. ETH bleibt ETH – es gibt keine ETH2-Token

Je näher „The Merge“ rückt, umso eher rechnen Expert:innen mit Betrugsversuchen. Doch die Ethereum-Community betont: alle ETH-Token, die man bereits besitzt, bleiben unverändert so wie sie sind und werden künftig wie gewohnt funktionieren. „Trotz der Abschaffung von Proof of Work bleibt die gesamte Geschichte von Ethereum seit der Entstehung intakt und wird nach dem Übergang zu Proof of Stake nicht verändert. Alle Gelder, die sich vor dem Zusammenschluss in Ihrer Wallet befinden, sind auch nach dem Zusammenschluss noch zugänglich. Für das Upgrade ist keine Aktion Ihrerseits erforderlich“, heißt es. „Da wir uns der Zusammenführung des Ethereum Mainnet nähern, sollten Sie auf der Hut vor Betrügern sein, die versuchen, die Nutzer während dieses Übergangs auszunutzen. Schicken Sie Ihre ETH nirgendwohin, um ein „Upgrade auf ETH2“ zu erhalten. Es gibt keinen „ETH2″-Token, und Sie müssen nichts weiter tun, damit Ihre Gelder sicher bleiben.“

Auch wenn in der Vergangenheit oftmals von „ETH2“ die Rede war, gilt das Kürzel nunmehr als veraltet und wird offiziell nicht mehr verwendet. Stattdessen wird gesprochen von:

• Execution Layer (vormals ETH1): Hier werden die Transaktionen und dApps ausgeführt
• Consensus Layer (vormals ETH2): Hier wird der Proof-of-Stake-Konsens ausgeführt

The Merge: Was sich bei Ethereum nach dem Wechsel zu Proof of Stake ändert

3. Normale Nodes brauchen keine 32 ETH

Man muss unterscheiden: Normale Nodes im Netzwerk, die neue Blöcke in der Chain validieren und so zu einer dezentralen Kontrolle der Transaktionen beitragen. Im Prinzip kann jeder einen Node betreiben – dazu ist ein handelsüblicher Computer, eine stabile Internetverbindung und 1 bis 2 Terabyte an Speicherplatz notwendig. Wie man eine Ethereum-Node betreibt, erfährt man hier.

4. Staking: Validatoren brauchen 32 ETH

Validatoren sind jene Nodes, die neue Blöcke vorschlagen können – und wenn diese dann auch geschrieben werden, gibt es ETH als Belohnung dafür. Um Staken zu können, muss man prinzipiell 32 ETH einzahlen, um die Validator-Software aktivieren zu können. „Als Validator sind Sie für die Speicherung von Daten, die Verarbeitung von Transaktionen und das Hinzufügen neuer Blöcke zur Blockchain verantwortlich. Dadurch bleibt Ethereum für alle sicher und Sie verdienen dabei neue ETH“, heißt es.

Staking kann man auf 4 unterschiedliche Arten machen:

1. Solo Staking: Für die Pros zu Hause; erfordert 32 ETH, einen dezidierten starken Rechner und viel Tech-Know-how
2. Staking as a Service: Man überlässt einem anderen Validator 32 ETH, der den Node betreibt; kostet üblicherweise eine Service-Gebühr; Anbieter sind etwa Kiln oder Abyss Finance
3. Pooled Staking: Nicht alle haben 32 ETH zur Verfügung, weswegen der Betrag von mehreren Nutzer:innen in einem Pool zusammengelegt werden; man teilt sich die ETH-Belohnungen und Kosten für den technischen Betrieb des Validator Nodes. Staking Pools sind etwa bei Lido, StakeWise oder Rocket Pool zu finden.
4. Staking bei Exchanges: Eine ganze Reihe an zentralisierter Krypto-Börsen bieten ETH-Staking bereits an; in der Kern-Community wird das eher naserümpfend betrachtet, weil man die ETH an einen zentralisierten Player vergibt und ihn mitverdienen lässt

5. Keine niedrigeren Transaktionsgebühren

Was oft falsch dargestellt wird, ist, dass Ethereum durch den Umstieg auf PoS sofort günstiger wird. Das ist nicht richtig. „Die Gas Fees sind ein Produkt der Netzwerknachfrage im Verhältnis zur Kapazität des Netzwerks. Durch den Zusammenschluss wird die Verwendung von Proof of Work veraltet und zu Proof of Stake für den Konsens übergegangen, aber es werden keine wesentlichen Parameter geändert, die die Netzwerkkapazität oder den Durchsatz direkt beeinflussen“, heißt es. Transaktionsgbühren wird es weiterhin geben, und sie werden nicht spottbillig sein. Denn sie dienen dazu, um Bösewichte im Netzwerk daran zu hindern zu spammen. Höhere Gebühren würden zu viel kosten, um das Netzwerk zu missbrauchen.

Stattdessen verweist die Ethereum-Community Entwickler:innen, die auch der Suche nach günstigeren Transaktionsgebühren sind, auf Layer-2-Lösungen. L2-Lösungen sind etwa Optimism, Arbitrum oder Boba Network. L2-Lösungen sind nicht zu verwechseln mit Sidechains wie etwa Polygon.

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6. Transaktionen werden nur ein klein wenig schneller

Weil Proof of Stake oft in einem Atemzug mit Sharding (siehe unten) vermischt wird, gibt es den Trugschluss, dass PoS eine Beschleunigung der Blockchain und viel schnellere Transaktionen bringt. Doch das ist falsch. Zwar erhöht sich die Geschwindigkeit der Ethereum-Blockchain um etwa 10 Prozent, aber das ist es dann auch schon.

„In der Vergangenheit wurde bei Proof of Work angestrebt, alle ~13,3 Sekunden einen neuen Block zu schreiben. Auf der Beacon Chain treten Slots genau alle 12 Sekunden auf, wobei jeder dieser Slots eine Gelegenheit für einen Validator darstellt, einen Block zu veröffentlichen“, heißt es dazu. „Bei Proof-of-Stake werden Blöcke ~10% häufiger produziert als bei Proof-of-Work. Dies ist eine ziemlich unbedeutende Änderung und wird von den Benutzer:innen wahrscheinlich nicht bemerkt.“

7. Stakes bleiben vorerst gesperrt

Wenn The Merge erfolgreich über die Bühne gegangen ist, bedeutet das nicht, dass gestakte ETH ausbezahlt werden können – das wird erst gehen, wenn später das Shanghai-Upgrade erfolgreich eingespielt wurde. „Staked ETH, Staking Rewards und neu ausgegebene ETH unmittelbar nach dem Zusammenschluss werden weiterhin auf der Beacon Chain gesperrt sein, ohne dass eine Auszahlung möglich ist“, heißt es dazu. „Abhebungen sind für das Shanghai-Upgrade geplant, dem nächsten großen Upgrade nach The Merge. Dies bedeutet, dass neu ausgegebene ETH, obwohl sie sich auf der Beacon Chain ansammeln, für mindestens 6-12 Monate nach dem Zusammenschluss gesperrt und illiquide bleiben werden.“

Aber auch nach dem Shanghai-Upgrade kann es keinen Bankrun geben. Denn das Protokoll wird dann verhindern, dass es einen Massenexodus von Geldern gibt, weil nur maximal etwa 43.200 ETH pro Tag abgezogen werden können.

8. APR soll sich leicht erhöhen

Was natürlich viele Staker:innen interessiert ist, wie sich die jährlichen Zinssätze (Annual Percentage Rate, APR) nach „The Merge“ entwickeln werden. Aktuell liegt der APR bei etwa 4,2 Prozent. Der APR soll sich laut Ethereum-Community nach der Umstellung auf Proof of Stake aber nicht um 200 Prozent vervielfachen, sondern wird eher um etwa 50 Prozent in Richtung 7 Prozentpunkte wachsen. Fix ist das aber nicht.

9. Sharding kommt erst 2023

Generell geht es bei Sharding darum, dass die Validatoren nicht mehr die gesamte Datenbank rechnen müssen, sondern nur mehr Teile davon. „Mit Sharding müssen die Validatoren nicht mehr alle diese Daten selbst speichern, sondern können stattdessen Datentechniken verwenden, um zu bestätigen, dass die Daten vom Netz als Ganzes zur Verfügung gestellt wurden. Dadurch werden die Kosten für die Speicherung von Daten auf Layer 1 drastisch gesenkt, da weniger Hardware benötigt wird“, heißt es. Dann wäre möglich, Ethereum etwa auf einem Smartphone laufen zu lassen. Durch Sharding würden 100.000 Transaktionen oder mehr pro Sekunde realistisch werden.

Eigentlich wurden Proof of Stake und Sharding in der Vergangenheit oft im gleichen Atemzug in Bezug auf die Weiterentwicklung von Ethereum genannt. Jedoch: Sharding hat derzeit keine Priorität mehr und wird erst später eingeführt werden. „Ursprünglich war geplant, vor The Merge an Sharding zu arbeiten, um die Skalierbarkeit zu verbessern. Mit dem Boom der Layer-2-Skalierungslösungen hat sich die Priorität jedoch auf die Umstellung von Proof-of-Work auf Proof-of-Stake durch The Merge verschoben“, heißt es. Nun wird die Einführung von Sharding für 2023 angepeilt.

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