Auf diesen Moment hat die Ethereum-Gemeinschaft lange Zeit hingefiebert. Anfang Dezember soll der Startschuss zu Ethereum 2.0 fallen. Nach vielen Verzögerungen schlägt das Blockchain-Projekt damit ein neues Kapitel auf und bringt eine Entwicklung in Gang, an deren Ende lästige Skalierungsprobleme der Vergangenheit angehören sollen.
Sollte alles nach Plan verlaufen, wird der 1. Dezember 2020 wohl einen verdienten Platz in den Ethereum-Geschichtsbüchern ergattern. An jenem Tag soll die Beacon Chain gelauncht werden und damit ein längerer Übergangsprozess in die Wege geleitet werden, der die Geschwindigkeit des Netzwerks massiv erhöhen und es damit zukunftssicher machen soll.
Von den ersten Ideen zu Ethereum 2.0 bis hin zur aktuellen Ankündigung des Release-Termins lag ein langer, steiniger Weg. Bereits seit den Anfangstagen des Projekts im Jahr 2014 wird an Skalierungslösungen gearbeitet. Doch immer wieder gab es Verzögerungen. Nun hat das Warten ein Ende. Das erste Mal haben wir einen fixen Starttermin – scheinbar in Stein gemeißelt.
Ein unscheinbarer Blogpost
Führt man sich vor Augen, von welch wichtigem Meilenstein wir hier sprechen, erscheint der nur wenige Zeilen umfassende Blogeintrag mit dem nüchternen Titel „eth2 quick update no. 19“ fast schon unangemessen unscheinbar. Ganz ohne Umschweife, ohne großes Geschrei werden in dem kurz gefassten Beitrag die wichtigsten Eckdaten des bevorstehenden Launches benannt.
Today, we released v1.0 of the eth2 specs, including the mainnet deposit contract address – 0x00000000219ab540356cBB839Cbe05303d7705Fa. eth2 will have a MIN_GENESIS_TIME of 1606824000 (or for those of you who don’t think in unix time – December 1, 2020, 12pm UTC).
https://blog.ethereum.org/2020/11/04/eth2-quick-update-no-19/
Der gut komprimierte Blogeintrag verrät uns die Deposit-Adresse 0x00000000219ab540356cbb839cbe05303d7705fa und den geplanten Starttermin in Unixzeit: 1606824000. Freundlicherweise wird für alle, die ihre Termine nicht regelmäßig in Unixzeit vereinbaren, auch ein gebräuchlicheres Zeitformat angegeben. Am 1. Dezember um 13 Uhr Mitteleuropäischer Zeit soll der Genisis-Block erzeugt werden.
Damit dies geschehen kann, müssen zuvor noch einige Bedingungen erfüllt werden. Bis zum 24. Dezember (also genau eine Woche vor dem geplanten Starttermin) müssen mindestens 16.384 Validatoren jeweils 32 ETH an die benannte Adresse versenden. Wir benötigen also wenigstens 524.288 Ether (oder nach aktuellen ETH-Preisen von 462 USD rund 242 Millionen US-Dollar), um Eth2 in die Wege zu leiten. Sollte diese Mindestmenge bis dahin nicht eingegangen sein, verschiebt sich der Start der Beacon Chain auf einen Zeitpunkt 7 Tage nach Erreichen des Schwellenwerts. Wann immer das auch sein mag.
Wie ein Smartphone aus dem Jahr 1999
Zunächst gilt es zu klären, warum Ethereum diesen Umstieg überhaupt vollzieht. Es ist schließlich nicht ohne Risiko, eine vitale Blockchain, in der täglich mehrere Millarden Dollar an Transaktionsvolumen abgewickelt werden, bei laufendem Betrieb auf eine technisch völlig veränderte Grundlage zu stellen. Man könnte es mit einer Reperatur am Auto bei laufendem Motor vergleichen. Warum also gehen die Entwickler dieses Risiko ein? Warum brauchen wir Ethereum 2.0, auch als Serenity bezeichnet?
Nun ja, die ursprüngliche Mainchain skaliert sehr schlecht. Gerade einmal 15 Transaktionen pro Sekunde sind aktuell drin. Viel zu wenig für ein Netzwerk, was für sich selbst in Anspruch nimmt, das künftige Werteprotokoll des Internets zu werden. Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, verglich das vor Jahren einmal recht treffend mit einen „Smartphone aus dem Jahr 1999, auf dem man Snake spielen kann“.
„Serenity ist „der Weltcomputer „, so wie er eigentlich gedacht ist, kein Smartphone aus dem Jahr 1999, auf dem man Snake spielen kann.“
Vitalik Buterin, Devcon4 2018 in Prag
In der Vergangenheit haben wir bereits gesehen, welche Folgen eine geringe Durchsatzrate mit sich bringen kann. In Phasen exzessiver Nutzung ist das Ethereum-Netzwerk bereits das ein oder andere Mal an seine Grenzen gestoßen. Wir konnten das während der Spekulationblase zum Jahreswechsel 2017/2018 beobachten, als digitale Kätzchen – die sogenannten Cryptokitties – die Blockchain verstopften und das Netwerk fast zum Erliegen brachten. Und auch im Spätsommer diesen Jahres, als der Defi-Boom seinen vorläufigen Höhepunkt erreichte und eine Transaktion schnell mal 100 Euro oder mehr kosten konnte.
Solche Engpässe sind nicht nur nervig, sie behindern auch weiteres Wachstum. In seiner gegenwärtigen Struktur ist Ethereum schlicht nicht bereit für die Mainstream-Adaption. Um das Netwerk für die Zukunft zu rüsten, müssen also Skalierungslösungen her.
Der erste Schritt auf dem Weg zu einer hochskalierenden Blockchain beginnt nun am 1. Dezember mit dem Launch der Beacon Chain. Die Beacon Chain ist der zentrale Baustein, um den herum das neue Ethereum aufgebaut werden soll.
Ethereum 2.0
Die Lösung der Skalierungsprobleme kommt mit Namen Ethereum 2.0 daher. Es soll eine ganze Reihe von technischen Verbesserungen zur Skalierung umsetzen – die wichtigsten davon sind Proof of Stake und Sharding. Das Ganze soll in 3 Phasen ausgerollt werden. Phase 0 markiert den Launch der Beacon Chain. In 2 weiteren Schritten werden anschließend Shard Chains hinzugefügt und als Abschluss das „Docking“ von der alten ETH1-Chain mit der Beacon Chain durchgeführt.
- Beacon Chain (2020): Die Beacon Chain ist die Schaltzentrale von Ethereum 2.0. Sie koordiniert die 64 Shard Chains, die später in Phase 1 eingeführt werden. Die Konsensfindung basiert auf Proof of Stake.
- Sharding (2021): Mit Hilfe von Sharding soll Ethereum skalieren. Die ETH2-Chain wird in 64 parellel laufende Shards unterteilt. Durch das Auslagern von Transaktionen und Daten in verschiedene Shards, kann das Netzwerk ingesamt mehr Transaktionen und Daten verarbeiten.
- Docking (2022): Das heutige Ethereum-Mainnet wird mit der Beacon Chain verschmolzen. Das bedeuted gleichzeitig das Ende von Proof of Work.
Ehereum 2.0 ist also ein über mehrere Jahre angelegtes Projekt und es werden noch viele Blöcke der Kette hinzugefügt, bevor es schließlich seinen finalen Zustand erreicht. Ist Ethereum 2.0 dann einmal fertig, sollen tausende Transaktionen pro Sekunde möglich sein und unzählige Smart Contract miteinander interagieren. Vollgestopfte Blöcke und ausufernde Transaktionsgebühren sollen dann der Vergangenheit angehören.
Doch all das ist Zukunftsmusik. Die Beacon Chain ist nur der erste Schritt und löst das Skalierungsproblem vorerst noch nicht. Sie unterstützt keine smart contracts; nicht einmal einfache Transaktionen können auf ihr ausgeführt werden. Ethereums künftige Herzschlagader ist zunächst nur eine leblose Hülle, die nicht viel mehr kann, als leere Blöcke übereinander zu stapeln. Die Zweck der Chain besteht zu Beginn einzig darin, den Proof of Stake zum implementieren und sicherzustellen, dass das neue Konsensprotokoll reibungslos funktioniert. Phase 0 hat fast ein wenig Testnetz-Charakter. Nur mit dem Unterschied, dass hier echte Ether gestaked werden und damit Millionen von Dollar auf dem Spiel stehen.
Validatoren statt Miner
Dennoch sie ein wichtiger erster Schritt – denn sie setzt einen neuen Konsenmechanismus in Gang: Proof of Stake. Dieser Wechsel war seit dem Launch der Ethereum-Blockchain Teil der Roadmap. hat nun aber mehr als 5 Jahre gebraucht, um realisiert zu werden. Bisher wurde der Konsens im Ethereum-Netzwerk – ähnlich wie bei Bitcoin – mit Hilfe von Proof of Work erzielt. Es musste Rechenleistung eingesetzt werden, um kryptographische Rätsel zu lösen. Als Belohnung erhalten die Miner bei jedem neuen Block frische Ether. In Zukunft wird keine Rechenleistung mehr benötigt, sondern eine gewisse Menge an Ether als Stake zur Verfügung gestellt werden, um neue Blöcke zu validieren.
Der Launch hat auf die bestehende Ethreum-Chain keinen direkten Einfluss. Sie wird weiter laufen wie bisher auf Basis von Proof of Work. Beide Chains laufen also erst einmal parallel nebeneinander. Die Miner auf der ETH1-Chain erhalten weiterhin ihre Blockrewards; während auf der Beacon Chain Staking Rewards verteilt werden. Erst wenn das aktuelle Mainnet an die Beacon Chain angedockt wird (das soll nach derzeitigem Stand der Dinge 2022 soweit sein), wird der PoW nicht mehr benötigt und das Netzwerk allein durch PoS abgesichert.
Aufgabe des Validators ist es, Blöcke vorzuschlagen und zu bestätigen. Tut er das pflichtgemäß und im Sinne des Netzwerkes, erhält er im Gegenzug eine Belohnung in Form von Ether. Die Ether werden alle secheinhalb Minuten dem eigenen Konto gutgeschrieben; ein regelmäßiger Einkommenstrom, wenn man so will. Also ganz ähnlich einer Anleihe, die jährlich Zinsen abwirft oder der Aktie eines Unternehmens, welches Dividenden ausschüttet.
Mit 32 ETH zum Validator
Den eigenen Ether-Bestand nutzen und daraus ein regelmäßiges Einkommen beziehen: das dürfte auf den ein oder anderen Kryptojünger verlockend klingen. Jedoch ist zu beachten, dass mindestens 32 Ether benötigt werden, um am Staking-Prozess teilnehmen zu können. Zumindest dann, wenn man seine Validator-Node in Eigenregie betreiben möchte. Von der Ethereum-Foundation wurde das Launchpad eingerichtet, welches eine Schritt-für-Schritt Anleitung an die Hand gibt und helfen soll, durch die technischen Hürden zu navigieren. Dennoch gilt: ganz unerfahren beim Umgang mit einer Ethereum-Node sollte man nicht sein. Es wird dringend empfohlen, zuvor einige Erfahrungen im Eth2-Testnetz Medalla zu sammeln.
Wer mitmachen möchte, aber keine 32 Ether sein Eigen nennt, ist nicht gezwungen als Zuschauer an der Seitenlinie zu verharren. Zahlreiche Staking-Services und Kryptobörsen werden voraussichtlich einen bequemen Zugang zum Staking auf ETH2 ermöglichen. So haben auch „Kleinanleger“ die Gelegenheit, mit weitaus geringerem Kapitaleinsatz ihre Ether „für sich arbeiten zu lassen“.
Es ist davon auszugehen, dass diese Services in Zukunft eine hohe Popularität genießen werden. Aber nicht nur in der Gruppe der „Kleinanleger“, sondern allen voran auch beim wohlhabenden Klientel, welches an die 32 ETH-Obergrenze keine Gedanken verschwenden muss. Hier spielt der Faktor Bequemlichkeit eine starke Rolle. Mit einem Rundum-Wohlfühl-Service übernehmen die Plattformen das (umständliche) Aufsetzen und Betreiben der Nodes. Im Gegenzug behalten sie sich einen Teil der Staking-Erträge in Form einer Gebühr ein. Was es für die Dezentralität des Netzwerks bedeutet, wenn die Masse der Leute ihre Ether auf wenigen Plattformen bündelt, muss mit einem wachsamen Auge verfolgt werden. Die Zeit wird zeigen, ob und wie stark sich das Staking zentralisieren wird. Eine Übersicht über potentielle Staking-Anbieter gibt hier.
Slasher – die Netzwerkpolizei
Wir haben bereits festgestellt, dass ein Validator fleißig Ether sammelt, wenn er gültige Transaktionen in Blöcke packt und deren Richtigkeit überprüft. Was aber geschieht, wenn sich einzelne Validatoren nicht an die Spielregeln halten und betrügerische Blöcke anhängen wollen? Hier kommen die Slasher ins Spiel. Man kann sie sich als Wächter vorstellen, die auf der Beacon Chain patroullieren und Ausschau nach betrügerischen Validatoren halten. Wird ein Regelverstoß entdeckt, wird der Betrüger bestraft – durch das Einkassieren eines Teils seiner Ether. Die Aufgabe der Slasher ist also die Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten.
Da betrügerisches Verhalten bestraft wird, lohnt es sich für Validatoren auch nicht, einen solchen Versuch zu unternehmen. Die gestakten Ether stellen eine Art Pfand dar. Bei ehrlichem Verhalten und aktiver Beeiligung behält der Teilnehmer seine Coins (zusätzlich dazu den Staking-Reward). Bei betrügerischen Verhalten wird er durch den Verlust einer bestimmten Menge Ether bestraft.
Bestrafungen können grob zusammengefasst zwei Ursachen haben.
- Der Validator beteiligt sich nicht aktiv am Netzwerk: sollte der Validator offline sein und nicht aktiv am Konsensprozess teilnehmen, verliert er ein Teil seiner eingesetzten Ether. Eine stabile und schnelle Internetverbindung ist daher dringend zu empfehlen. Nun ist es aber auch nicht so, dass durch einen unverschuldeten Ausfall des heimischen Internets alle eingestzten Ether futsch wären. Laut Aussagen der Ethereum-Foundation reicht eine uptime-Dauer von über 50% aus, um profitabel zu staken. In der Zeit, in der man nicht online ist, verliert man ungefähr die Menge Ether, die man stattdessen in dieser Zeit als aktiver Validator verdient hätte.
- Der Validator versucht zu betrügen: Böswilliges Verhalten (beispielsweise das Bestätigen ungültiger Blöcke oder das doppelte Wählen zwei verschiedener Blöcke gleichzeitig) wird sehr viel strenger bestraft. In einem solchen Fall können hohe Strafen verhängt werden.
Wie hoch die Bestrafungen im Einzelfall sind ist nicht ganz trivial und in wenigen Sätzen nicht zu beantworten. Viele Faktoren fließen in die Berechnung mit ein. Wen die Details interessieren, der sei auf die offizielle Launchpad-Seite verwiesen. Vereinfacht ausgedrückt lässt sich sagen: Für Inaktivität werden geringfügige Strafen verhängt; betrügerisches Verhalten hingegen hat hohe Sanktionen zur Folge.
Teilnehmer sollten also ehrlich und aktiv sein, um maximal zu profitieren. Die Anreizmechanismen animieren die Teilnehmer dazu, das Richtige im Sinne des Netzwerkes zu tun.
Teilnehmer und Netzwerk profitieren gleichermaßnen, wenn sich alle an die Regeln halten. Nutzer, die ihren Reward maximieren, bieten auch den größten Nutzen für das Netzwerk.
Hohe Rendite birgt hohes Risiko
Welche jährliche Rendite kann ich als Validator erzielen? Grob zusammengefasst: Irgendetwas zwischen 20% und 2%. Die Höhe der Rewards ist abhängig von der Anzahl der Staking-Teilnehmer. Je weniger Validatoren mitmachen, desto höher ist die Rendite. Wenn hingegen genügend Staker im Boot sind, sinkt die Ausschüttung.
Der Grundgedanke dahinter ist folgender: das Netzwerk benötigt eine Mindestmenge an Teilnehmern, damit es ordnungsgemäß funktionieren kann. Es ist also wichtig, die Belohnungen hoch zu halten, damit die kritische Masse an Personen erreicht werden kann, die für einen stabilen Validierungsprozess vonnöten ist.. Je mehr Akteure dabei sind, desto dezentraler ist das Netzwerk. Wenn genügend Validatoren an Bord sind, kann die Rendite sinken. Das hilft dabei, die Gesamtmenge an Ether nicht übermaßig zu inflationieren (und damit den Wert der Kryptowährung zu verwässern).
Soviel wie nötig, so wenig wie möglich! Die Renditekurve stellt sicher, die Inflation der Gesamtmenge an Ether zu bremsen, ohne dabei die Sicherheit des Netzwerkes zu gefährden.
Ausgehend von den 524.288 Ether, die nötig sind, um die Beacon Chain zu initiieren, beträgt die maximal erreichbare Rendite 21,6%. Das klingt natürlich sehr attraktiv in einem Zinsumfeld, in dem man glücklich über Erträge jenseits der Nulllinie sein kann. Eine der grundlegendsten Kapitalmarktregeln behält aber auch im Kryptomarkt ihre Gültigkeit: hohe Renditen werden durch hohes Risiko erkauft. Und das Risiko ist in diesem Fall nicht zu knapp bemessen.
Da wäre zum einen das Smart-Contract-Risiko. Der Code könnte unvorhergesehene Bugs enthalten. Zwar wurden zweifellos zahlreiche Auditings durchgeführt. Doch jede noch so gewissenhafte Prüfung ist keine Garantie dafür, dass sich im Praxiseinsatz nicht doch Sicherheitslücken offenbaren. Die Vergangenheit führt eine Reihe schmerzhafter Beispiele auf, in denen Anleger aufrund von Fehlern im Code eine Menge Geld verloren haben. Sollte der Smart-Contract hochgehen, wird Ethereum weiterleben. Die eingezahlten 32 Ether sind aber futsch.
Hinzu kommt: wer seine Ether auf die Beacon Chain überführt, der friert diese dort für unbestimmte Zeit ein. Zwar verspricht die offizielle Roadmap, dass die Coins mit Übergang zu Phase 1,5 (dem Docking) wieder entsperrt werden (laut offizieller Timeline 2021/2022). Doch bestehen berechtigte Zweifel, ob dieser Zeitplan eingehalten werden kann. An Proof of Stake wird seit nunmehr 7 Jahren gearbeitet. Und wie oft wurde der Startschuss nach hinten verschoben?
Ethereum 2.0 ist und bleibt ein ambitioniertes Projekt. Es ist das erste Mal, dass eine führende Blockchain versucht, sich von Grund auf neu zu erfinden und während dieser Zeit voll funktionsfähig bleibt.
A call to arms
Ob der anvisierte Starttermin eingehalten werden kann, ist derweil fraglich. Aktuell haben erst 98.208 Ether ihren Bestimmungsort erreicht. Das entspricht knapp 20% der notwendigen Mindestmenge und nur noch eine Woche verbleibt, um den Smart Contract mit den fehlenden ETH aufzufüllen. Es sieht also ganz danach aus, als ob der Launch der Beacon Chain noch etwas länger auf sich warten lässt. Verantwortlich für die zögerliche Haltung der Nutzer sind wohl die doch nicht ganz trivialen technischen Kenntnisse, die es erfordert, seinen Validator in Eigenverantwortung zu betreiben. Auch die Furcht vor möglichen Bugs im Code mag eine Rolle spielen. Viele Interessierte wollen wohl das Geschehen zunächst sicher von der Seitenlinie betrachten und sich vergewissern, dass der Contract sauber läuft.
Die Ethereum-Community macht derweil mobil, um den geplanten Starttermin doch noch einzuhalten. Ob der Aufruf „Zu den Waffen“ Erfolg hat, ist letztlich aber gar nicht so entscheidend. Nach Jahren des Ausharrens wirken ein paar Tage oder Wochen zusätzliche Wartezeit eher wie eine nebensächliche Randnotiz.
Der Erfinder von Ethereum, Vitalik Buterin, hat bereits Ether im Wert von knapp 1,5 Millionen Dollar in den contract eingezahlt. Insgesamt 3200 Ether; also jeweils 32 ETH in 100 Transaktionen. Man kann das als Statment des Vertrauens deuten, der andere Investoren ermutigen soll, ihr Kapital in gleicher Weise bereistzustellen.
98.208 ETH; 462 US
