ETH Merge einfach erklärt

ETH Merge

Heute ist es so weit: Ethereum stellt sein Konsensverfahren von Proof of Work auf Proof of Stake um. Dabei reduziert Ethereum den Energiebedarf um über 99 Prozent. Hier erklären wird dir am Beispiel der Ticketkontrolle am Stadioneingang des FC Crypto United, was mit dem Ethereum Merge gemeint ist und wie die Blockchain-Technologie mit ihren Konsensmechanismen in sehr groben Zügen funktioniert.

Dezentral anstatt zentral

Bei der altbekannten Ticketkontrolle am Stadioneingang - beispielsweise des FC Oldschool Town - ist es der Verein, welcher prüft, ob alles mit rechten Dingen zugeht. Die Ticketkontrollen werden durch Mitarbeiter des Vereins oder durch Sicherheitsfirmen durchgeführt. Möchte ein Fan das Stadion betreten, wird sein Ticket durch eben diese Personen auf die Gültigkeit überprüft. Der Fan muss somit immer der zentralen Instanz (FC Oldschool Town) vertrauen. Bei der Ticketkontrolle des FC Crypto United gibt es hingegen keine zentralen Kontrollinstanzen. Jeder Fan kann auch selbst mithelfen, die Tickets auf ihre Gültigkeit zu prüfen. Durch diese Art von Dezentralisierung wird Vertrauen geschaffen, wo keine Vertrauensperson vorhanden ist. Da alle Aktionen in der Blockchain gespeichert werden, ist genau zu sehen, wann, welche Aktionen durchgeführt worden sind, was zu mehr Datenschutz und Transparenz führt. Es benötigt alleine einen Mechanismus, welcher in diesem Netzwerk die Transaktionen durchführt. Und hier kommen Proof of Work und Proof of Stake ins Spiel.

Proof of Work

Stell dir vor, der FC Crypto United führt ein Meisterschaftsspiel durch. Dabei werden wie gewöhnlich am Stadioneingang die Tickets der Fans kontrolliert. Anstatt dass beim Stadioneingang jedoch zwei Mitarbeiter nach und nach die Tickets der Fans auf ihre Richtigkeit prüfen, hat sich der FC Crypto United etwas anderes ausgedacht. Beim Stadioneingang stehen hunderte von freiwilligen Personen, welche die Tickets kontrollieren wollen. Wir nennen diese freiwilligen Mitarbeiter «Stewards». Bei jedem Fan, der das Stadion nun betritt, wird ein Ratespiel gespielt, bei dem alle Stewards teilnehmen. Das Ratespiel geht wie folgt: Derjenige Steward, welcher die Ticketnummer des Fans als erster herausgefunden hat, validiert automatisch das Ticket (und erzeugt so einen neuen Block in der Blockchain). Dazu erhält er als Belohnung 10% des Ticketpreises vom FC Crypto United. Bezahlt wird der glückliche Steward aber nur, wenn die anderen am Ratespiel beteiligten Stewards bestätigen, dass alles mit rechten Dingen zu und her ging. Jeder Steward erhält somit immer die gleiche Entlöhnung, sobald er ein Ticket validieren konnte. Dieser Prozessablauf nennt sich Arbeitsnachweis. Um die Tickets auf ihre Gültigkeit zu prüfen, haben die Stewards viel Energie und eigene Intelligenz eingesetzt. Der Beweis der Arbeit war die Gehirnleistung, welche jeder Steward für jedes Ticket aufwenden musste.

Proof of Stake

Beim Proof of Stake versammeln sich beim Stadioneingang wiederum hunderte Stewards, um die Ticketkontrollen beim Stadion durchzuführen. Diesmal findet jedoch kein Wetträtseln statt, sondern die Stewards besitzen Aktien des FC Crypto United. Die Aufgabe zur Ticketkontrolle wird per Zufallsgenerator an einen Mitarbeiter vergeben. Das Los entscheidet, welcher Steward das nächste Ticket validieren kann. Dabei haben diejenigen Stewards eine höhere Chance die Aufgabe durchzuführen, je höher ihr Aktienanteil am FC Crypto United ist. Dies hat den Vorteil, dass nicht alle Stewards zusammen ihre Zeit und Energie für eine einzelne Ticketkontrolle aufwenden müssen. Auch haben sie kein Interesse zu schummeln, da es finanziell praktisch unmöglich ist, eine Mehrzahl der Aktien zu besitzen (vorausgesetzt es handelt sich um ein Multi-Milliarden-Assets wie Ethereum). Jedoch führt Proof of Stake wieder zu mehr Zentralisierung: Je mehr Aktien ein Steward besitzt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass er das nächste Ticket validieren kann und die Belohnung erhält. Dies verstärkt die Gefahr von Monopolen oder Oligopolen.

Fazit

Einer der grössten Innovation der Blockchain-Technologie ist, dass die Übertragung von Kontrolle und Entscheidungsfindung von einer zentralisierten Stelle (FIFA, UEFA, usw.) auf ein dezentrales Netzwerk mit mehreren Stellen aufgeteilt wird. Man stelle sich nur mal vor, die FIFA wäre dezentral aufgestellt und somit transparent und vertrauenswürdig. Jedoch hat die Dezentralisierung ihren Preis: Mit jedem verarbeiteten Block und Datensatz wächst die Blockchain und der damit verbundene Speicheraufwand. Zudem ist die Verarbeitung der Daten noch ungenügend, wenn man beispielsweise an den Proof of Work Mechanismus mit den vielen Stewards denkt.

Zusammenfassung

Proof of Work:

• Bei Proof of Work geht es darum zu beweisen, dass die Miner Energie verbraucht haben, um den nächsten Block zu validieren.

• Der Anteil der Rechenkapazität im gesamten Netzwerk der Miner ist ausschlaggebend für die Wahrscheinlichkeit, einen Block erfolgreich zu minen.

Proof of Stake:

• Bei Proof of Stake geht es darum zu beweisen, dass die Miner Geld eingesetzt haben, um den nächsten Block zu validieren.

• Der Anteil der Token im gesamten Netzwerk der Miner ist ausschlaggebend für die Wahrscheinlichkeit, einen Block erfolgreich zu minen.