Ethereum 2.0 Staking – So funktioniert es

Ethereum Staking

Die Smart-Contract-Plattform Ethereum steht kurz vor dem Übergang in die finale Phase. Diese wird auch als Ethereum 2.0 bezeichnet und beschreibt im Wesentlichen den Übergang Ethereums auf einen neuen Algorithmus. Zukünftig lassen sich neue Blöcke der Ethereum Blockchain nicht mehr minen, sondern durch einen speziellen Staking Contract erstellen. Noch im Jahr 2020 soll Ethereum 2.0 an den Start gehen und damit eine neue Ära für Ethereum einläuten. Dies nehmen wir zum Anlass, um zu erklären, was Staking eigentlich bedeutet und wie man zukünftig an dem neuen Prozess teilnehmen kann.

Ethereum 2.0: So funktioniert ein Proof-of-Stake-Algorithmus

Um zu verstehen, wie das Staking funktioniert und wie man davon profitieren kann, gilt es die zugrundeliegende Technologie zu verstehen. Ein Proof-of-Stake (PoS)-Algorithmus ist ein Konsensmechanismus, welcher zur Generierung neuer Blöcke einer Blockchain eine andere Technologie einsetzt als man es vom klassischen Mining kennt. Der PoS basiert auf einer gewichteten Zufallsauswahl, welche anhand bestimmter Kriterien festlegt, welcher Teilnehmer im Netzwerk den nächsten Block generieren darf. Diese Kriterien setzen sich aus dem Vermögen und der Teilnahmedauer des Stakers zusammen. Sobald die Wahl auf einen Knoten (Validierer) im Netzwerk gefallen ist, beginnt der eigentliche Erstellungsprozess. Der Validierer prüft die Gültigkeit der Transaktionen in einem Block und signiert diesen im Erfolgsfall. Anschließend wird der Block der Blockchain hinzugefügt.

Beim Mining im Falle eines Proof-of-Work (PoW)-Algorithmus erhält derjenige den größten Teil der Mining-Provision, der die meiste Rechenleistung liefert. In der Regel erhalten die Miner eine festgelegte Provision in der Kryptowährung einer Blockchain, für die sie einen neuen Block erstellt haben. Beim PoS werden die Staker an den entstehenden Netzwerkgebühren beteiligt. Um sich als Validator aufzustellen und einen Knoten zu betreiben, müssen sie eine gewisse Anzahl an Coins als Einsatz auf der Blockchain sperren. Je größer dieser Einsatz eines Knotenteilnehmers ist, desto größere Chancen bestehen als Staker ausgewählt zu werden. Damit nicht stets die vermögendsten Netzwerkteilnehmer den nächsten Block erstellen dürfen, fügt man dem Algorithmus weitere Auswahlkriterien hinzu. Diese ermöglichen schließlich die gewichtete Zufallsauswahl. Weitere Zugangsbeschränkungen gibt es nicht und jeder, der ETH auf der Blockchain sperrt, darf am Staking teilnehmen.

Ethereum 2.0: Darum wird der Algorithmus umgestellt

Der große Erfolg der Ethereum-Blockchain offenbarte schnell die Probleme des verwendeten PoW-Algorithmus. Das Mining ist nicht sehr energieeffizient und die Macht der großen Mining-Pools aus Asien nahm Überhand an. Die Unternehmen haben aufgrund günstiger Energiepreise und der gigantischen Mining-Anlagen einen klaren Vorteil gegenüber privaten Minern. Insbesondere unter dem Aspekt, die Erzeugung neuer Blöcke zu dezentralisieren, bietet sich ein Proof-of-Stake-Algorithmus als Konsens an. In Verbindung mit der Sharding-Technologie (Partitionierung großer Datenbanken) soll sich der Datendurchsatz um ein tausendfaches steigern lassen. Das Potenzial besteht in einer Steigerung von derzeit 14 auf über 100.000 Transaktionen pro Sekunde.

Der Konsensmechanismus kann sich in der Praxis in verschiedene Unterkategorien teilen, welche sich jeweils in der Art und Weise unterscheiden. Ethereum 2.0 integriert einen reinen Proof of Stake. Andere Projekte setzen derweil auf andere Formen des Proof-of-Stake-Algorithmus. So entwickelte beispielsweise Daniel Larimer, Gründer von mehreren Kryptowährungen, den sogenannten Delegated Proof of Stake (DPos). Dieser verteilt das Stimmrecht proportional zu den gehaltenen Coins einer Kryptowährung. Die Nutzer wählen anschließend mehrere Delegierte, welche die Blockchain im Namen ihrer Wähler verwalten. Der Reward beim Staking geht an die Delegierten, welche die Provision unter ihren Wählern aufteilen. Die Verteilung erfolgt erneut Vermögens-basiert, sodass die Wähler mit dem größten Vermögen auch die größte Provision bekommen.

Ethereum 2.0 Staking: Welche Rendite ist möglich?

Wie so oft entscheidet die Anzahl der Teilnehmer über die mögliche Provision, die ein Validator erhält. Sollten etwa eine Million ETH die Beacon Chain validieren, wären es etwa 18 % jährliche Rendite, bei 30 Millionen ETH wären es dagegen nur noch 3,3 % Rendite. Um den Genesis-Block zu staken, benötigt der Smart Contract 524.000 ETH, was einer Anzahl von 16.000 Validatoren entspricht. Es gibt verschiedene Rechner im Internet, welche die mögliche Rendite aufzeigen.

Wie kann man am Staking teilnehmen?

Es wird keine spezielle Hardware benötigt, um sich als Validator am Staking zu beteiligen. Dennoch gibt es gewisse Eintrittsbarrieren, welche das Staken mit sich bringt. Dazu gehören neben einem technischen Verständnis auch 32 ETH, die in einem Smart Contract eingezahlt werden müssen. Den Start des Ethereum 2.0 Stakings bildet die sogenannte Beacon Chain – auch „Phase 0“ genannt. Nach der Einzahlung in den Einzahlungsvertrag erhält der Validator den Validierungsschlüssel. Anschließend muss eine spezielle Software auf einem Rechner ausgeführt werden, welcher ständig an das Ethereum-Netzwerk angeschlossen ist. Diese Software ist der Client Node, von dem es einige bekannte Varianten gibt. Zu den prominentesten Vertretern gehören:

  • Prysm Client
  • Nimbus
  • Teku
  • Lighthouse

Die Ethereum Foundation hat ein eigenes Launchpad veröffentlicht, welches als eine Art Einstiegspunkt dient. Das Launchpad führt durch den Einführungsprozess und begleitet Interessenten auf dem Weg bis hin zu einem Validatoren. Allerdings sind die 32 ETH nicht die einzigen Vermögenswerte, welche die Validatoren aufbringen müssen. Darüber hinaus fallen Gas-Kosten im Netzwerk an. Wer sich einen Cloud-Server beispielsweise bei Amazon Web Services (AWS) mietet, muss darüber hinaus erneut einen höheren dreistelligen Jahresbetrag einplanen. Neben der ETH-Einzahlung, dem technischen Verständnis, einem geeigneten Server und den Validierungsschlüssel benötigt ein angehender Validator noch ein Web-basiertes Wallet.

Viele Experten empfehlen das bekannte Wallet MetaMask. Aber warum wird ein Web-Wallet benötigt? Der Grund liegt an der Kombination aus den gebundenen ETH aus dem Ethereum 1.0 Mainnet und der Verbindung mit der Ethereum 2.0 Beacon Chain. Beide Ketten verwenden unterschiedliche Kryptografieklassen, welche jeweils völlig neue Arten von Schlüsseln generieren. Gemeinsam mit ConsenSys entwickelte die Ethereum Foundation daher eine spezielle Schnittstelle, welche über das Launchpad erreichbar ist und ein Web-Wallet erfordert.

Ethereum 2.0 Staking
Roadmap von Ethereum 2.0 (Stand: 11/2020; Quelle)

Alternative zum Validatoren-Prozess: Ethereum Staking Pools

Sicherlich wird nicht jeder die Mittel haben, 32 ETH zu binden, um sich als Validator zu registrieren. Dennoch gibt es eine weitere Möglichkeit, um sich am Ethereum 2.0 Staking zu beteiligen. Durch einen Zusammenschluss als sogenannter Staking Pool kann sich eine Gemeinschaft als Validator aufstellen. Ein Pool-Betreiber übernimmt die Organisation und verteilt den Staking Reward unter den Mitgliedern. Vor allem große Handelsplätze, wie Binance, Crypto.com und Kraken, treten als Pool-Betreiber auf und bieten spezielle Staking Wallets an. Häufig wird die Provision anteilig auf Basis der hinterlegten ETH-Einlage verteilt.

Die Vorteile für die Mitglieder eines Staking Pools liegen auf der Hand. Sie können sich am Staking beteiligen, ohne die für den Validatoren benötigten 32 ETH aufbringen zu müssen. Dennoch können sie sich mittels der verteilten Provision ein passives Einkommen für ihre Einlage generieren. Für sie entstehen keine Kosten für die Miete eines Servers, sie benötigen kein technisches Know-How und müssen keine hohe Einlage für eine längere Zeit auf der Blockchain sperren. Insbesondere aufgrund der vorhandenen Risiken ist dies ein wichtiger Aspekt.

Ethereum 2.0 Staking: Diese Risiken gibt es

Wie zuvor erwähnt erfordert die Arbeit des Validators eine uneingeschränkte Erreichbarkeit über das Netzwerk. Die eingelagerten ETH liegen in einem Hot Wallet, da jederzeit der Besitzbeweis über das Internet erbracht werden muss. Dies gilt als potenzielles Risiko für Angriffe. Der Validator verpflichtet sich, die ETH über mehrere Monate bis Jahre einzulagern. Sollte es zu einem Kursanstieg oder -einbruch kommen, können sie nicht auf ihre Einlage zugreifen und die ETH veräußern. Insbesondere bei einem drastischen Kursabstieg könnte unter Umständen die generierte Provision eventuelle Verluste nicht mehr ausgleichen, sodass sich das Staking zu einem Verlustgeschäft entwickelt. Doch neben einem potenziellen Verlust durch einen zwischenzeitlichen Preisverfall besteht auch durch einfachen Regelbruch ein Risiko für die Einlage.

Validatoren, die sich nicht an die Regeln halten, können mit einer Strafe belegt werden. Beim Ethereum 2.0 Staking drohen zwei potenzielle Strafen. Einerseits die Verringerung des Staking Rewards, andererseits der Teilverlust der Einlage. Die Verringerung des Rewards tritt bereits bei kleineren Verstößen ein – etwa bei einer Nichterreichbarkeit des Validators. Der Teilverlust der Einlage droht in der Regel nur bei schwerwiegenden Verstößen. Dazu gehört das ständige Vorschlagen von fehlerhaften Blöcken oder die fahrlässige Dopplung von Transaktionen.

Darüber hinaus besteht vor allem in der Anfangsphase von Ethereum 2.0 eine weitere Gefahr. Es besteht keine endgültige Gewissheit, ob die neuen Protokolle sicher, keine Bugs vorhanden und die Smart Contracts vor Hackern geschützt sind. Um dieses Risiko möglichst gering zu halten, haben die Entwickler der Ethereum Foundation ihren Code mehrfach durch Experten prüfen lassen. Auch durchliefen die wichtigen Komponenten eine ausführliche Testphase.

Zusammenfassung: Ethereum 2.0 Staking leitet neues Ethereum-Zeitalter ein

Noch vor Ende des Jahres 2020 soll Ethereum in die finale Phase 2.0 übergehen. Dies zieht eine Reihe spannender Neuerungen mit sich, welche die Plattform für dezentrale Anwendungen komplett umkrempelt. Ethereum wird schneller, nachhaltiger, sicherer und endlich skalierbarer. Dafür sorgt unter anderem der neue Proof of Stake, welcher die wahrscheinlich größte Anpassung darstellt. Der PoS ersetzt das konventionelle Mining durch die Staking-Technologie.

Ziel der Ethereum Foundation war es, die Erschaffung neuer Blöcke zu dezentralisieren. Beim Staking kann jeder – unabhängig von Hardware und Energiekosten – partizipieren und beim Schürfen neuer Böcke als sogenannter Validator unterstützen. Entweder bringt man selbst die benötigten 32 Ether auf oder man schließt sich einem Staking Pool an. Die mögliche Rendite, welche eine passive Einkommensquelle darstellt, hängt in dem Fall stark von der Anzahl der teilnehmenden Validatoren ab.

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