Ethereum 2.0 erklärt: Wie die PoS-Revolution das Netzwerk veränderte

Seit seiner Einführung im Jahr 2015 hat sich Ethereum als führend in der Blockchain-Innovation positioniert und Smart Contracts eingeführt, die eine Welle dezentraler Anwendungen ermöglichten. Im September 2022 erlebte das Netzwerk jedoch seine bedeutendste Transformation, als es vom Proof of Work (PoW) auf den Proof of Stake (PoS) Konsensmechanismus umstellte – ein Wandel, der weithin als die Geburtsstunde dessen gilt, was viele Ethereum 2.0 nennen. Diese Entwicklung war nicht nur ein technisches Upgrade; sie veränderte grundlegend, wie das Netzwerk funktioniert, seinen ökologischen Fußabdruck und seine Attraktivität für Entwickler und Investoren weltweit.

Vom PoW zum PoS: Das Kernstück von Ethereum 2.0 verstehen

In den ersten sieben Jahren stützte sich Ethereum auf Proof of Work, den gleichen Konsensmechanismus, der auch Bitcoin antreibt. Bei diesem System konkurrierten Miner darum, komplexe mathematische Rätsel zu lösen, wobei der Erste, der es schaffte, den nächsten Transaktionsblock zur Ledger hinzuzufügen und Kryptowährungsbelohnungen zu erhalten. Obwohl effektiv, verbrauchte dieses Verfahren enorme Mengen an Energie und führte zu Engpässen, da das Transaktionsvolumen wuchs.

Der Meilenstein namens „The Merge“ änderte alles. Ethereum 2.0 wechselte das gesamte Netzwerk von PoW auf Proof of Stake und revolutionierte damit die Validierung von Transaktionen. Statt energieintensive Mining-Rigs zu verwenden, verlagerte Ethereum 2.0 die Validierung auf ein System, bei dem Netzwerkteilnehmer Kryptowährungen sperren, um Transaktionen zu bestätigen. Das war kein kleiner Schritt – es war ein echter architektonischer Durchbruch, der langjährige Schwachstellen des ursprünglichen Netzwerks adressierte.

Validatoren, Staking und Belohnungen: Wie Ethereum 2.0 wirklich funktioniert

Im Ethereum-2.0-Ökosystem bilden Validatoren das Rückgrat der Transaktionsvalidierung. Um Validator zu werden, müssen Teilnehmer mindestens 32 ETH auf der Blockchain sperren und damit ihr Engagement für das Netzwerk demonstrieren. Nach Aktivierung übernehmen diese Validatoren die Verantwortung, Transaktionen zu verarbeiten und neue Blöcke zu erstellen.

Das System arbeitet mit eleganter Einfachheit: Der Ethereum-2.0-Algorithmus wählt zufällig verschiedene Validatoren aus, um etwa 7200 Mal pro Tag Blöcke vorzuschlagen und zu validieren. Wenn ein Validator erfolgreich Transaktionsdaten an das Netzwerk sendet, erhält er ETH-Belohnungen, die direkt an seine Krypto-Brieftasche ausgezahlt werden. Die Höhe dieser Belohnungen schwankt je nachdem, wie viele Validatoren aktiv am Netzwerk teilnehmen.

Um die Integrität zu wahren und böswilliges Verhalten zu verhindern, implementiert Ethereum 2.0 ein Slashing-Mechanismus. Erkennt das System, dass ein Validator falsche Informationen eingereicht, unehrlich gehandelt oder längere Zeit offline war, wird automatisch ein Teil seiner gestakten Kryptowährung eingezogen. Dieses elegante Bestrafungssystem motiviert Validatoren, ehrlich und funktionsfähig zu bleiben, ohne externe Durchsetzung.

Die tatsächliche Auswirkung: Energieverbrauch, Gebühren und der ökologische Gewinn von Ethereum 2.0

Die praktischen Ergebnisse der Umstellung auf Ethereum 2.0 sind beeindruckend. Der Wechsel zu Proof of Stake führte zu einer sofortigen und drastischen Reduktion des Energieverbrauchs. Laut Ethereum Foundation verbraucht die Konsensschicht jetzt 99,95 % weniger Energie im Vergleich zur vorherigen Ausführungsschicht. Dieser erstaunliche Effizienzgewinn macht Ethereum 2.0 zu einem der umweltfreundlichsten Blockchain-Systeme.

Der Energiewandel basiert auf einem fundamentalen Unterschied: PoS-Validatoren müssen keine teuren Mining-Rigs mehr rund um die Uhr betreiben. Stattdessen installieren sie einfach die Blockchain-Software auf ihren Computern, verbinden ihre Krypto-Brieftasche und setzen ihre ETH ein. Während Validatoren ihre Computer online halten müssen, verbrauchen sie nur einen Bruchteil der Energie, die das alte Mining-System benötigte.

Was die Transaktionskosten betrifft, war die Auswirkung subtiler. Nach „The Merge“ sanken die Gas-Gebühren oder die Transaktionsgeschwindigkeit nicht dramatisch, wie manche erwartet hatten. Allerdings verschob sich die wirtschaftliche Struktur erheblich: Vor der Umstellung wurden täglich etwa 14.700 ETH ausgegeben; nach dem Wechsel auf PoS sank diese Ausgabe auf nur noch 1.700 ETH pro Tag. Zusammen mit dem EIP-1559-Upgrade, das einen Teil jeder Transaktionsgebühr verbrennt, befindet sich Ethereum 2.0 in einer neuen Ära, in der ETH tatsächlich deflationär werden kann, wenn die Verbrennungsrate die Ausgabe übersteigt.

Was hat sich geändert, was ist gleich geblieben: Ethereum 2.0 vs. das ursprüngliche Netzwerk

Der architektonische Wandel vom PoW zum PoS stellt die grundlegende Trennung zwischen Ethereum und Ethereum 2.0 dar. Über den Konsensmechanismus hinaus verdienen die Unterschiede jedoch eine genaue Betrachtung. Trotz Prognosen hat die Umstellung Ethereum nicht sofort dramatisch schneller oder günstiger gemacht. Die Transaktionsgeschwindigkeit verbesserte sich zunächst nur marginal, und die Gebührenstruktur blieb in den ersten Monaten nach „The Merge“ weitgehend unverändert.

Was sich jedoch deutlich veränderte, war das Umweltprofil und das wirtschaftliche Modell des Netzwerks. Während das PoW-System enorme Rechenleistung von Tausenden Minern weltweit erforderte, verteilt Ethereum 2.0 die Validierungsaufgaben auf ein wachsendes Netzwerk einzelner Validatoren. Dieser Wandel senkt die Teilnahmebarrieren und erhöht die Dezentralisierung.

Wichtig ist auch, dass die Ethereum Foundation die Terminologie klargestellt hat. Während viele Veröffentlichungen von „Ethereum 1.0“ versus „Ethereum 2.0“ sprechen, bevorzugt die Foundation die Begriffe „Ausführungsschicht“ (execution layer) und „Konsensschicht“ (consensus layer) – eine Terminologie, die die technischen Änderungen genauer widerspiegelt, ohne eine völlig separate Blockchain zu implizieren. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil Betrüger die Bezeichnung „2.0“ ausgenutzt haben, um Neueinsteiger zu verwirren und glauben zu lassen, sie müssten separate „ETH2-Token“ kaufen oder ihre Bestände upgraden. Tatsächlich sind alle Ethereum-basierten Coins und Tokens seit dem 15. September 2022 automatisch auf die neue Konsensschicht umgestellt worden, ohne dass die Inhaber etwas tun mussten.

Der Blick nach vorn: Die mehrphasige Upgrade-Reise von Ethereum 2.0

Die Entwicklung von Ethereum 2.0 geht weit über „The Merge“ hinaus. Das Netzwerk befindet sich derzeit in einem ehrgeizigen mehrstufigen Fahrplan, der die Leistung, Sicherheit und Skalierbarkeit weiter verbessern soll. Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, hat fünf große Phasen skizziert, die das Netzwerk in den kommenden Jahren umgestalten werden.

The Surge war die nächste große Etappe und führte Sharding-Fähigkeiten in das Ethereum-Ökosystem ein. Sharding teilt Transaktionsdaten in kleinere, parallele Segmente auf, was die Belastung der Hauptkette erheblich reduziert und eine höhere Transaktionsdurchsatzrate ermöglicht. Diese Phase adressiert eine der grundlegenden Skalierbarkeitsherausforderungen der Blockchain, indem sie mehreren Teilen des Netzwerks erlaubt, Daten gleichzeitig zu verarbeiten.

The Scourge konzentriert sich auf die Verbesserung von Sicherheit und Fairness durch Erhöhung der Zensurresistenz und Verringerung von Exploitationsrisiken. Das aktuelle Maximum Extractable Value (MEV)-System erlaubt Validatoren und Suchern, durch Transaktionsreihenfolge Gewinne zu erzielen – eine Dynamik, die gewöhnliche Nutzer benachteiligen kann. The Scourge zielt darauf ab, diese Ineffizienzen zu verringern und eine gerechtere Transaktionsinklusion zu gewährleisten.

The Verge bringt fortschrittliche kryptografische Verbesserungen durch Verkle-Bäume, eine komplexe Datenstruktur, die die Hardware-Anforderungen für Validatoren erheblich senkt. Durch die Reduzierung der Teilnahmehürden fördert The Verge eine breitere Dezentralisierung des Netzwerks und macht die Teilnahme für mehr Nutzer zugänglich.

The Purge umfasst die systematische Entfernung veralteter historischer Daten aus der Blockchain, um Speicherplatz freizugeben. Diese Phase könnte Ethereum 2.0 in die Lage versetzen, über 100.000 Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten.

The Splurge, so Buterin humorvoll, wird den verbleibenden Punkten und der Feinabstimmung gewidmet, um das Ökosystem vollständig zu optimieren.

Mitmachen: Staking-Optionen für Ethereum-2.0-Teilnehmer

Das vollständige Validator-Sein erfordert das Sperren von 32 ETH, Ethereum 2.0 bietet jedoch mehrere Wege zur Teilnahme. Delegiertes Staking ermöglicht es jedem, Kryptowährungen unterhalb der 32 ETH-Grenze in einen Validator-Staking-Pool einzuzahlen und einen proportionalen Anteil an Belohnungen zu erhalten. Dieser Ansatz demokratisiert die Teilnahme, während die gleichen Sicherheitsvorteile für das Netzwerk gewahrt bleiben.

Drittanbieter – darunter Krypto-Börsen, Wallet-Dienste und DeFi-Plattformen wie Lido Finance – haben Infrastruktur aufgebaut, um delegiertes Staking zu erleichtern. Dieses Ökosystem macht Ethereum 2.0 auch für Privatanleger zugänglich, die nicht das Kapital für eine unabhängige Validierung besitzen.

Delegatoren sollten die Vor- und Nachteile kennen: Während sie Staking-Belohnungen verdienen, nehmen sie nicht an On-Chain-Governance-Entscheidungen teil, die nur Vollvalidatoren vorbehalten sind. Zudem teilen Delegatoren das Risiko des Slashing – wenn ihr gewählter Validator böswillig handelt oder Fehler macht, verlieren sie ihre gestakte Kryptowährung zusammen mit dem Validator. Die Wahl seriöser, etablierter Validatoren ist daher entscheidend, um Risiken zu minimieren.

Die fortlaufende Entwicklung und Wirkung von Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 ist mehr als nur ein technisches Meilenstein; es ist eine grundlegende Neugestaltung der Nachhaltigkeit und Zugänglichkeit der Blockchain. Die Reduktion des Energieverbrauchs, das neue wirtschaftliche Anreizsystem und der Fahrplan für kontinuierliche Verbesserungen positionieren Ethereum 2.0 als Vorbild für die nächste Generation von Kryptowährungsnetzwerken.

Für Investoren, Entwickler und Nutzer bietet Ethereum 2.0 einen klareren Weg nach vorn. Das Netzwerk hat bewiesen, dass sich Konsensmechanismen weiterentwickeln können, ohne Anwendungen oder den Wert der Inhaber zu zerstören; dass Effizienz und Dezentralisierung sich nicht gegenseitig ausschließen; und dass Blockchain-Technologie verantwortungsvoll im großen Maßstab betrieben werden kann.

Während Ethereum 2.0 seine mehrphasige Entwicklung fortsetzt, wird das Netzwerk wahrscheinlich Entwickler anziehen, die eine umweltverantwortliche Basis für dezentrale Anwendungen suchen, Investoren, die an nachhaltiger Blockchain-Ökonomie interessiert sind, und Nutzer, die Dezentralisierung ohne Umweltbelastung schätzen. Der Weg vom Proof of Work zum Proof of Stake, eingeleitet im September 2022, verändert nicht nur Ethereum, sondern die gesamte Kryptowährungslandschaft nachhaltig.