The Merge: Ihr umfassender Leitfaden

Grundlagen

Seit seiner Einführung im Jahr 2015 hat sich Ethereum im Blockchain-Bereich als weit verbreitete dezentrale Computerplattform etabliert. Tausende Projekte wurden auf der Ethereum-Blockchain aufgebaut. Obwohl es weiterhin eine bedeutende Rolle in der Branche spielt, muss die bestehende Infrastruktur den weltweit steigenden Anforderungen gerecht werden. Um die Skalierbarkeit zu optimieren, hat das Ethereum-Team mehrere Verbesserungen vorgeschlagen, die die Zukunft von Ethereum prägen werden. Zu diesen Änderungen zählen die Beacon Chain, The Merge, The Surge, The Verge, The Purge und The Splurge.

Ethereum-Upgrade

Blockchains sind als dezentrale Systeme konzipiert, die nicht auf eine zentrale Kontrollinstanz angewiesen sind. Diese Methode, die zentrale Machtstruktur zu beseitigen, hat viele Vorteile, wie etwa permissionless Zugang, eine vertrauensfreie Plattform und eine erhöhte Sicherheit der Chain durch Reduzierung potenzieller Single Points of Failure.

Mit der zunehmenden Nutzung von Blockchains müssen Plattformen sicherstellen, dass ihre Netzwerke mit der weltweiten Nachfrage nach Transaktionsverarbeitungsleistung zurechtkommen — kurz: die Skalierbarkeitsanforderungen. Andernfalls wird das Netzwerk mit zu vielen ausstehenden Transaktionen überlastet und kann verstopfen. Das führt meist zu höheren Transaktionsgebühren.

Das Blockchain-Trilemma, wie es von Vitalik Buterin beschrieben wurde, erklärt die Schwierigkeit, Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung gleichzeitig zu erreichen und dabei den dezentralen Charakter zu bewahren. Dieses Problem wird oft als Skalierbarkeits-Trilemma bezeichnet.

Vitalik Buterin erkannte, dass das Ethereum-Netzwerk vor The Merge die Skalierbarkeitsanforderungen aufgrund seines PoW-Konsensmechanismus nicht erfüllen konnte. Solche Blockchains sind aus verschiedenen Gründen schwer skalierbar. Vor allem begrenzen sie die Zahl der Transaktionen, die ein einzelner Block verarbeiten kann, und erfordern, dass Blöcke konstant gemined werden.

Zum Beispiel wurde Bitcoin so konzipiert, dass durchschnittlich alle 10 Minuten ein Block entsteht, basierend auf einer vom Protokoll automatisch angepassten Mining-Schwierigkeit. Während das Design von Bitcoin sehr sicher ist, können die Blockzeiten und das Limit an Transaktionen pro Block zu Überlastungen in Spitzenzeiten führen. Das resultiert häufig in höheren Gebühren und längeren Wartezeiten zur Bestätigung einer Transaktion.

Das Ethereum-Team schlug ein neues Upgrade-Paket vor, bekannt als Ethereum 2.0 (ETH 2.0), um die Einschränkungen des PoW-Protokolls zu überwinden.

Ethereum-Upgrades: Ein Überblick

Das Upgrade-Paket Ethereum 2.0 umfasst die bereits eingeführte Beacon Chain und The Merge sowie Planungen für The Surge, The Verge, The Purge und The Splurge. Nach Abschluss aller Upgrades wird die Ethereum-Blockchain effizienter, sicherer und nachhaltiger sein und gleichzeitig ihre dezentrale Natur bewahren.

Die Beacon Chain

Die Beacon Chain wurde erstmals als Phase 0 am 1. Dezember 2020 veröffentlicht und führte Proof of Stake (PoS) in das Ethereum-Netzwerk ein. Sie läuft parallel zum Ethereum-Mainnet und ermöglicht Nutzern zwei Beteiligungsformen: ETH zu staken oder einen Consensus-Client zu betreiben, um das Netzwerk zu sichern. Dieses Upgrade markiert den Beginn einer Reihe bedeutender Änderungen für Ethereum.

The Merge

The Merge ist Ethereums zentrales Vorhaben zur Lösung von Skalierbarkeitsproblemen. Es verbindet die zuvor getrennten Chains innerhalb des Ethereum-Ökosystems: die Ausführungsschicht (Execution Layer) und die für den Konsens zuständige Beacon Chain.

Nach der Fusion wechselte Ethereum vom Proof-of-Work‑Konsensmechanismus (PoW) zum Proof-of-Stake‑Mechanismus (PoS). Anstatt auf Mining zu setzen, werden Blöcke nun von einer Gruppe von Knoten erzeugt, die als Validatoren bekannt sind. In festen Intervallen wird zufällig einer dieser Validatoren ausgewählt, um einen vorgeschlagenen Block zu validieren. Anreize in Form von Transaktionsgebühren-Tips und Staking-Belohnungen werden angeboten, um Validatoren zur Teilnahme zu motivieren. Da Validatoren nicht im Wettbewerb stehen, um einen neuen Block hinzuzufügen, verbraucht PoS weniger Ressourcen als PoW und ist somit nachhaltiger.

Token

Transaktionen von Ethereum werden in die Beacon Chain integriert, doch das ETH-Token bleibt erhalten. Der Zugriff auf ETH-Mittel ist nach The Merge weiterhin möglich, und es sind keine besonderen Vorbereitungen seitens der Nutzer erforderlich.

Nach The Merge wurde das Token-Ausgabesystem überarbeitet, sodass künftig nur noch etwa 1.600 ETH pro Tag ausschließlich durch Staking-Belohnungen ausgegeben werden. Das ist ein dramatischer Rückgang gegenüber den zuvor etwa 13.000 ETH pro Tag — einem Mix aus Mining- und Staking-Belohnungen —, die zuvor über das Token-Ausgabesystem verteilt wurden.

Was kommt nach The Merge?

Obwohl es keine offizielle Stellungnahme zu einigen zukünftigen Ethereum-Upgrades wie The Surge, The Verge, The Purge und The Splurge gab, ist Sharding nach The Merge für 2023 vorgesehen.

Ethereum beabsichtigt, die Skalierbarkeit durch die Implementierung von Sharding zu erhöhen, was Transaktionskosten senken und die Geschwindigkeit steigern soll. Dabei entstehen Shard-Chains, im Grunde Blockchains mit kleineren Datensätzen. Durch diese kleineren, lokalisierten Daten haben Node-Betreiber weniger Aufwand bei der Verifikation von Transaktionen.

Die Implementierung von Sharding als Skalierungslösung erfordert beträchtliche Arbeit und Engagement. Bei erfolgreicher Umsetzung kann dies jedoch einen Durchbruch für die Blockchain-Technologie, insbesondere Ethereum, darstellen und die Möglichkeiten zur Datenspeicherung und -zugänglichkeit verbessern.

Der Sharding-Prozess wird mehrere Phasen umfassen: Die Shard-Chains der Version 1 werden dem System mehr Informationen liefern, während die Shard-Chains der Version 2 Code speichern und ausführen. Eine Zusammenführung der Kommunikation zwischen beiden Versionen wird zudem möglich sein.

Warum gibt es so viele Skalierungslösungen?

Ethereum passt sich an das potenziell explosionsartige Transaktionswachstum an, das bei Massenadoption entstehen könnte. Mehrere Lösungen können dazu beitragen, Netzwerküberlastungen zu reduzieren und gegen unzureichende Skalierung abzusichern. Diese Alternativen sorgen nicht nur für höhere Transaktionsgeschwindigkeiten und Durchsatz, sondern helfen auch, die Nutzergebühren niedrig zu halten.

Die Auswirkung von The Merge auf Ethereum

Ethereum, eines der bekanntesten Blockchain-Projekte der zweiten Generation, begann mit einer anfänglichen Versorgung von 72 Millionen ETH. Ein großer Teil dieses Token-Vorrats wurde im PoW-Modell verwendet, um Miner zur Sicherung des Netzwerks zu incentivieren.

Fazit

The Merge, das den Grundstein für die Integration neuer Skalierungslösungen legen soll, ist das zweite in einer Reihe bedeutender Upgrades des Ethereum-Netzwerks. Nach Abschluss dieser Upgrades wird Ethereum voraussichtlich in der Lage sein, mehr Transaktionen zu verarbeiten, ohne Sicherheit oder Dezentralisierung zu opfern.