Ethereum hat gerade The Merge gestartet – und der Einsatz für den Planeten ist hoch. Die Fusion ist wohl eines der am meisten erwarteten Ereignisse in der Geschichte der Kryptowährung, wenn die Ethereum-Blockchain von einer energieintensiven, energieintensiven Transaktionsvalidierungsmethode zu einer neuen Strategie übergeht, die einen Bruchteil der Elektrizität verbraucht, die das zuvor verschlungene Netz hatte.
Der Übergang soll den Energieverbrauch von Ethereum um 99,95 % reduzieren. Dies ist eine große Sache, da erst letzte Woche geschätzt wurde, dass das Kryptowährungsnetzwerk so viel Strom pro Jahr verbraucht wie das Land Bangladesch. All diese Energie ist natürlich mit einer Menge Kohlendioxidbelastung verbunden, die den Klimawandel verschärft. Der native Token von Ethereum, Ether, ist die zweitgrößte Kryptowährung der Welt nach Marktkapitalisierung nach Bitcoin.
Wie soll fast die gesamte Verschmutzung, die Ethereum zuvor abgepumpt hat, so gut wie verschwinden? Es ist kompliziert, also lass es uns so einfach wie möglich aufschlüsseln.
Was ist Fusion?
Es läuft auf eine grundlegende Änderung der Art und Weise hinaus, wie Transaktionen in der Ethereum-Blockchain aufgezeichnet werden. Eine Blockchain ist eine Aufzeichnung von Transaktionen, die gemeinsam und nicht von einer einzelnen Institution wie einer Bank geführt wird (vgl Die Kante’s praktischer Erklärer der Blockchain hier). „Blöcke“ von Transaktionsaufzeichnungen werden der Kette von vielen verschiedenen Akteuren hinzugefügt, weshalb Blockchains oft als „verteilte Hauptbücher“ bezeichnet werden.
Bei so vielen beteiligten Akteuren – auch bekannt als Knoten – brauchen Blockchains ein Sicherheitssystem, um sicherzustellen, dass niemand etwas falsch macht oder die Kontrolle über das Hauptbuch übernimmt. Die alte Version eines Sicherheitssystems von Ethereum ist absichtlich leistungshungrig, also wechselt das Netzwerk über The Merge zu einer neuen.
Was hat Ethereum überhaupt so umweltschädlich gemacht?
Energieineffizienz war von Anfang an in das Netzwerk eingebaut, dank dieses alten „Sicherheitssystems“, das Ethereum auf Proof-of-Work betrieb. Beim Arbeitsnachweis validieren „Miner“ Blöcke neuer Transaktionen, indem sie Computerrätsel lösen. Dadurch sollen doppelte Ausgaben vermieden werden und die Miner verdienen im Gegenzug neue Token. Um zu verhindern, dass zu viele neue Token den Markt überschwemmen, wird das Lösen von Rätseln mit der Zeit schwieriger und erfordert mehr Energie.
Die Kosten für die Lösung dieser Rätsel in Form von Ausrüstungs- und Stromrechnungen sollen es einem Unternehmen erschweren, zu viel Einfluss auf das Hauptbuch zu nehmen. Wenn das passieren würde, würde es den Hauptzweck eines dezentralisierten Finanzsystems zunichte machen. Außerdem besteht das Risiko, dass ein Tyrann hereinkommt und das Hauptbuch zu seinem eigenen Vorteil manipuliert.
Mit Proof-of-Work schießen Energieverbrauch und Umweltverschmutzung in die Höhe, da Miner mehr Token verdienen können, indem sie leistungsfähigere Computer zu ihren Operationen hinzufügen. Krypto-„Minen“ sind im Wesentlichen riesige Datenfarmen, die mit Hardware gefüllt sind, die rund um die Uhr läuft, um Rätsel zu lösen. Wenn Miner an einen neuen Standort ziehen, erhöhen sie normalerweise die Stromrechnungen benachbarter Gemeinden. Außerdem hinterlassen sie den Elektroschrott der Hardware, die sie zum Lösen dieser Rätsel verwenden.
Neben Ethereum ist Bitcoin die andere große Kryptowährung, die für Probleme im Zusammenhang mit Arbeitsnachweisen berüchtigt ist. Die Suche der Bitcoin-Minenarbeiter nach reichlich vorhandener und erschwinglicher Energie für ihren Betrieb hat sterbenden Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen neues Leben eingehaucht. Diese Pflanzen setzen dann mehr Schadstoffe in die Luft frei.
Die politischen Entscheidungsträger fragen sich, wie sie mit all diesen Konsequenzen umgehen sollen, die sich aus dem Arbeitsnachweis ergeben. Der Gesetzgeber des Bundesstaates New York, der zu einem Krypto-Mining-Zentrum wurde, nachdem China 2021 hart dagegen vorgegangen war, verabschiedete dieses Jahr ein Moratorium für Kryptowährungs-Mining-Operationen, die Arbeitsnachweise verwenden. Auf nationaler Ebene haben demokratische Gesetzgeber Krypto-Mining-Unternehmen zu ihrem Energieverbrauch befragt und die Bundesregulierungsbehörden gebeten, neue Regeln für das Krypto-Mining in den Vereinigten Staaten festzulegen.
Es gibt sogar eine Kampagne namens Change the Code, Not the Climate, die von den gemeinnützigen Organisationen Greenpeace USA und Environmental Working Group geleitet wird und das Bitcoin-Netzwerk dazu drängt, der Entscheidung von Ethereum zu folgen.
Wird die Fusion die Umweltprobleme von Ethereum lösen?
Die Fusion sollte, wenn alles gut geht, den ökologischen Fußabdruck von Ethereum deutlich reduzieren. Um den Proof-of-Work hinter sich zu lassen, geht Ethereum zu einem neuen Transaktionsvalidierungsprozess namens Proof-of-Stake über. Diese Methode beseitigt all das lästige Lösen von Rätseln – wodurch die Notwendigkeit für leistungsstarke Hardware und riesige Mengen an Strom entfällt, um die Blockchain am Laufen zu halten.
Anstatt riesige Energiekosten als Abschreckung gegen schlechtes Verhalten zu verwenden, erfordert der Proof-of-Stake Validatoren, Krypto-Token als Sicherheit zu sperren. Auf diese Weise haben Validatoren ein Interesse daran, die Genauigkeit des Ledgers aufrechtzuerhalten. Wenn jemand anderes im Netzwerk feststellt, dass jemand der Kette fehlerhafte Blöcke hinzugefügt hat, verliert der Übeltäter die von ihm eingesetzten Token. Im Fall von Ethereum müssen Sie 32 ETH-Token einsetzen, um als Validator zu starten. Da jeder Token heute etwa 1.600 US-Dollar wert ist, können schlechte Schauspieler eine große Menge Geld verlieren.
Validatoren werden immer mit neuen Token für gute Arbeit belohnt. Token Staking bringt sie in eine neue Art von Lotterie, um Transaktionsblöcke zu verifizieren und diese Belohnung zu erhalten. Ein Algorithmus wählt nach dem Zufallsprinzip aus, welche Validierer unter denen, die Token gesetzt haben, den nächsten Block in der Kette erstellen. Um die Chancen zu erhöhen, derjenige zu sein, der zum Hinzufügen des Blocks ausgewählt wurde, benötigen Sie mehr Token – nicht mehr Rechenleistung.
Infolgedessen sollte ein erfolgreicher Übergang zum Proof-of-Stake den Energieverbrauch von Ethereum um mindestens 99 % reduzieren. Die Ethereum Foundation schätzte diese Zahl auf rund 99,95 %. Es gibt ungefähr ein Prozent Spielraum, abhängig von der Menge an Energie, die nach der Fusion von den Computern verbraucht wird, die noch benötigt werden, um Daten zu speichern und Transaktionen zu überprüfen. Validatoren wollen immer noch Computer, die rund um die Uhr laufen, aber sie werden nicht so viel Saft verbrauchen, um diese lästigen Rätsel zu lösen.
Alles in allem sprechen wir von erheblichen Energieeinsparungen. Laut Alex de Vries, einem Forscher, der die Digiconomist-Website betreibt, die den Stromverbrauch von Bitcoin und Ethereum verfolgt, entspricht das ungefähr so viel Strom, wie ein Viertel der Rechenzentren der Welt jedes Jahr verbrauchen. de Vries erwartet, dass dieser drastische Rückgang des Energieverbrauchs bei erfolgreicher Fusion 30 bis 35 Millionen Tonnen Kohlendioxidemissionen pro Jahr einsparen wird.
Wie wird sich das alles entwickeln?
Kurz gesagt, alle Computer, auf denen Blockchain-Software ausgeführt wird, müssen diese Software auf die neueste Version aktualisieren, die Proof-of-Stake verwendet. Das ist natürlich leichter gesagt als getan, wenn Sie Hunderttausende von Knoten im Netzwerk haben. Aber darauf kommen wir später zurück.
Um an diesen Punkt zu gelangen, entwickelten die Forscher eine neue „Beacon Chain“, die einen Proof-of-Stake verwendet, der neben der Haupt-Proof-of-Work-Blockchain von Ethereum funktioniert. Die alte Blockchain sollte schließlich mit der Beacon Chain verschmelzen und den Proof of Work loswerden. Die Fusion wird in zwei Phasen stattfinden, wobei die erste nach Jahren der Verzögerung gerade erst begonnen hat. Das Bellatrix-Upgrade ist heute live gegangen, was den Beacon-Kanal in den kommenden Wochen auf den endgültigen Übergang vorbereiten wird. In der zweiten Phase soll das Paris-Upgrade, das Krypto-Mining für Ethereum, das Proof-of-Work verwendet, endlich eingestellt werden.
Was könnte schiefgehen?
Die große Sorge ist, dass zu viele Bergleute meutern und sich dafür entscheiden, sich an den Arbeitsnachweis zu halten. Sie haben bereits in den Aufbau ihrer Krypto-Mining-Farmen investiert, und vielen wird es wahrscheinlich schwer fallen, ihre Hardware loszulassen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie diese Meuterei ausgehen könnte.
Wenn sich genügend von ihnen entscheiden, auf das Software-Update zu verzichten, könnten sie die alte Proof-of-Work-Blockchain von Ethereum am Leben erhalten. Es gibt bereits Druck von einigen Bergleuten, dies zu tun. Wenn diese Blockchain fortbesteht, wird es auch die Umweltverschmutzung geben, die sie produziert. Das Ausmaß der Verschmutzung hängt wiederum von der Anzahl der Miner ab, die meutern, und vom Wert, den die Token dieser Kette von Zombies, genannt „Fork“, behalten. Sie werden im Wesentlichen nur so viel Mining aufrechterhalten können, wie es der Wert des Tokens zulässt, da sie in der Lage sein müssen, ihre Stromrechnungen zu bezahlen und gleichzeitig einen Gewinn zu erzielen.
Oder Miner könnten sich dafür entscheiden, eine andere, etabliertere Proof-of-Work-Blockchain zu finden. Das Ethereum-Netzwerk hat sich bereits in der Vergangenheit als Reaktion auf einen Hack im Jahr 2016 in zwei Teile gespalten, wodurch zwei Blockchains entstanden: Ethereum und Ethereum Classic (beide verwenden Proof-of-Work). Nun sieht es so aus, als würden einige Ethereum-Miner als Reaktion auf The Merge bereits zu Classic wechseln und an ihren machtgierigen Gewohnheiten festhalten.
Auch für Ethereum ergeben sich Sicherheitsrisiken, wenn am Ende nicht genügend Validatoren an der neuen Proof-of-Stake-Blockchain teilnehmen. „Wenn Sie sehr, sehr wenige Validatoren haben, ist es einfach, das Netzwerk anzugreifen. Deshalb wollen wir sicherstellen, dass die Teilnahmequote von Hunderttausenden von Validierern nahe bei 99 % liegt“, sagt Leonardo Bautista Gomez, Gründer der Blockchain-Forschungsgruppe Miga Labs, der auch mit der Ethereum Foundation zusammengearbeitet hat, um die Entwicklung des Beacon zu unterstützen. Kette.
Für Bautista Gomez „zeigt The Merge, dass wir uns, auch wenn es technisch schwierig umzusetzen sein mag, die Mühe machen, dies zu tun, weil wir uns unserer Verantwortung für die Umwelt bewusst sind“.
Aber selbst wenn mit The Merge alles gut geht, sind Blockchains immer noch von Natur aus ineffizient, sagt de Vries, der auch als Datenwissenschaftler für die Nederlandsche Bank arbeitet. Aufgrund der Natur einer verteilten Datenbank werden Daten auf viele Geräte repliziert, was mehr Energie verbraucht. Dennoch räumt de Vries ein, dass Proof of Stake viel günstiger ist als Proof of Work.
Die Verschmelzung soll vorläufig vollzogen werden Am Ende des Monats. Dann werden wir sehen, wie erfolgreich der Übergang war und welche neuen Herausforderungen sich möglicherweise ergeben haben.
Previously published on www.theverge.com
