Die Zukunft vom Ethereum wird mit Proof of Stake dank Casper durchgesetzt

06.05.2017

Nach Jahren der Entwicklung soll der Konsens-Algorithmus vom Ethereum-Netzwerk nun auf Proof of Stake geupdatet werden.

Es tut sich was bei Ethereum: Vitalik Buterin, der Erfinder der Kryptowährung, hat vor einiger Zeit einen Artikel veröffentlicht, der besagt, dass bald ein Hybridsystem zwischen Proof of Work und Proof of Stake aufgesetzt werden soll. Der beim Bitcoin-Mining bekannte, als Proof of Work bezeichnete Konsens, soll mit einem unter dem Namen Casper bekannten Proof of Stake-System kombiniert werden. Konkret bedeutet das, dass 1% der Blöcke via Proof of Stake gesichert werden sollen.

Parallel zum Ethereum-Entwickler Vlad Zamfir hat Buterin seine Version vom Proof of Stake-System vorangebracht. Gemäß Karl Floersch, einem Entwickler bei ConsenSys, der auch bei Casper mitmacht, wird sich das Netzwerk mit Casper erst mal für die sicherere Variante - nicht unbedingt für die revolutionärere - entscheiden:

"Vitalik hat letztlich eine gut funktionierende Version des Proof of Stake-Konsens geschrieben, die jedoch ggf. nicht so revolutionär wie die von Vlad ist."

Wenn das wirklich so kommt, wäre das sehr spannend: man würde das erste Proof of Stake-System auf der Ethereum-Plattform gestartet haben. Das würde natürlich auch bedeuten, dass das Konzept Proof of Stake aus den Labortests in der echten Welt in einem großen Netzwerk getestet wird. Man wird also sehen können, ob Proof of Stake besser oder schlechter als Proof of Work ist.

Befürworter dieses Konsens-Systemen meinen, dass dadurch der Stromverbrauch Ethereums signifikant gesenkt wird: Miner fressen viel Strom, der dann nicht mehr gebraucht wird.

Kritiker auf der anderen Seite betonen, dass gerade das ständige Verschieben - und jetzt die nur partielle Umsetzung von Proof of Stake - letztlich zeigt, dass dieses Konsens-System nie vollständig implementiert werden wird.

Buterin jedoch sieht es als einen wichtigen ersten Schritt. Laut ihm soll dieser Schritt mit der als Metropolis bekannten dritten Phase der Ethereum-Entwicklung realisiert werden:

"Proof of Stake wird ein wichtiger Schwerpunkt von Metropolis sein. Aktuell arbeiten wir an einem Prototyp in Python."

Proof of Stake - virtuelles Mining auf Ethereum

Was konkret ist Proof of Stake? Letztlich kann man es sich als eine Art "Virtualisierung" des Minings vorstellen.
Proof of Work ist das klassische Konsensprotokoll und die Basis des Mining-Prozesses: Die Miner suchen nach einem Block, der gemäß der Difficulty gewisse Konditionen erfüllt. Dazu wird - neben den Transaktionen, die in dem Block zusammengefasst werden sollen - ein Nonce genannter Counter variiert, bis eine berechnete Prüfsumme - der Hash - eine den Konditionen entsprechende Struktur hat. Diese Berechnungen kosten Geld für Equipment und Strom.

Im Proof of Stake-Prozess investieren die Stakeholder letztlich Geld in diesen Konsensprozess. Das Geld wird jedoch nicht in Strom und Equipment gesteckt. In Casper werden als Validadors bezeichnete virtuelle Miner ihr Geld dem System zur Verfügung stellen: Sie wissen, dass sie ihr Geld verlieren, wenn sie nicht nach den Regeln des Konsens spielen.

Mehr zum Thema: Bitcoin-Regulationen in China: neuer Aufwind zu erwarten?

Casper's erster Schritt

Buterins Plan sieht vor, im ersten Schritt Proof of Stake als eine Art Checkpoint zu nutzen: Alle hundert Blöcke wird quasi als Stichprobe überprüft, ob die Blöcke korrekte Transaktionen enthalten.

Floersch arbeitet aktuell an den sogenannten "Fork Choice Rules" für Pythereum, den Ethereum-Client in Python. Diese Regeln bestimmen, wie Validatoren sich für die korrekte Chain zum Hinzufügen von Blöcken entscheiden.
Validatoren schauen sich diese unterschiedlichen Versionen der Blockchain an und treffen eine Entscheidung, welche die Korrekte ist. Die Menge an Ether, die mit einer Blockchain-Version verbunden ist, ist in dieser Wahl eine Orientierung.

Doch Achtung: Validators, die die falsche Blockchain wählen, verlieren Geld.

"So wird ein Konsens und eine einzelne Chain gefunden, statt ständig eine neue Fork zu bilden", so Floersch.
Der Smart Contract, der das regelt, wird von den Casper- Entwicklern auf Ethereum veröffentlicht. Über diesen kann jeder Ether als Deposit hinterlegen und sich am virtuellen Mining-Prozess beteiligen.

Sobald die Pythereum-Version abgeschlossen ist, soll das ganze in dem Casper Deamon implementiert werden. Dieses Package kann dann gegebenenfalls mit jedem Ethereum-Client verwendet werden.

Wird es funktionieren?

Natürlich existieren mit dem Konzept Proof of Stake auch einige Herausforderungen. Sollte das alles nicht wie geplant funktionieren, würde das bedeuten, dass Transaktionen oder ganze Smart Contracts nicht korrekt verarbeitet werden.

Andere sehen den geplanten hybriden Ansatz der gemeinsamen Nutzung von Proof of Work und Proof of Stake kritisch.
Seitens IOHK, einer Firma, die viel an Ethereum Classic arbeitet, kommen entsprechende Bedenken:

"Eine solche Einführung in Raten ist meiner Meinung nach nicht sinnvoll. Man ist entweder von einem Konsens-Algorithmus überzeugt oder lässt es. Eine nicht getestete Komponente dem Netzwerk hinzufügen ist eine dumme Idee. Wo ist hier eine wirkliche Peer Review? Welchen Konferenzen wurde ein gutes Whitepaper vorgelegt? Was für ein Feedback haben sie erhalten?"

Trotz entsprechender Kritik sieht man bei Ethereum die Zukunft nicht nur rosig, sondern sieht im Proof of Stake-Mechanismus viel Potential jenseits der Suche nach einem Konsens:

"Natürlich ist Proof of Stake ein sehr interessantes Problem, aber ich denke, dass es deutlich mehr Anwendungen im Rahmen Krypto-Ökonomie, der Denkschule hinter Casper, gibt. In der Hinsicht wird Casper nur ein erster Schritt sein."