Was ist Ethereum Casper (FFG)?

Mit der Veröffentlichung der neuen Version des Ethereum Casper Protokolls hat die Ethereum Blockchain einen wichtigen Schritt zum Wechsel des Konsens Mechanismus unternommen. Das Protokoll bietet vielversprechende Lösungsansätze und könnte der endgültige Durchbruch sein.

Was ist Ethereum Casper?

Ethereum Casper FFG ist ein hybrider Proof-of-Work/Proof-of-Stake-Konsens Mechanismus. Häufig wird es mit dem Kürzel FFG angeführt, das für „Friendly Finality Gadget“ steht. Der Name soll eine Anspielung auf den Kinderfilm „Casper das freundliche Gespenst“ sein. Die Entwickler entschieden sich vermutlich für diesen Namen, da sie für Casper eine vereinfachte Version des GHOST Protokolls verwendet haben, wie sie im dazugehörigen Yellow Paper beschreiben.

Ethereum Casper leitet den Übergang von POW zu POS ein

Wie Bitcoin und andere Kryptowährungen verwendet Ethereum bisher den Proof-of-Work (POW) Algorithmus, um einen Konsens innerhalb des Netzwerks zu erreichen und Transaktionen zu validieren. Seit der ersten Implementierung von POW hat sich jedoch zunehmend herausgestellt, dass der Arbeitsnachweis einige erhebliche Nachteile mit sich bringt:

• Ineffizient, da mit sehr viel Stromverbrauch, Rechenleistung verbunden
• Der enorme Rechenaufwand vermindert die Skalierbarkeit
• Benachteiligung von Minern mit weniger Rechenleistung
• Pool Mining kann das Risiko von 51 % Attacken erhöhen
• Mining Pools führen zu weniger Dezentralisierung

Schon seit einigen Jahren wird in der Ethereum Community diskutiert, den Arbeitsnachweis zu Gunsten des Pfahlnachweises aufzugeben, da dieser die genannten Probleme beheben könnte. Die Umsetzung gestaltete sich jedoch als schwierig, da auch das Stake-Modell einige Schwachpunkte hatte und deshalb in der Community nicht einheitlich angenommen wurde. Außerdem war ein schlagartiger Wechsel ohne Prüfung, wie gut das Modell tatsächlich arbeitet zu riskant.
Mit dem Caspar Protokoll bietet sich ein Ansatz, der zunächst eine hybride Koexistenz von Proof-of-Stake und Proof-of-Work ermöglicht und dazu sogar einige Probleme des Stake-Modells eliminieren kann.

Welche Vorteile bringt Ethereum Casper?

Ethereum Casper war nicht die erste Idee den Konsensus-Mechanismus auf Proof-of-Stake zu ändern. Die erste Phase, die Entwickler heute als „naiver PoS“ bezeichnen, leidete unter dem „Nothing-at-Stake„-Problem. Es beschreibt eine Situation, wenn es zu einer zufälligen Verzweigung oder einem Double-Spending kommt und sich daraus zwei Ketten ergeben.

Im Proof-of-Work Modell muss der Miner sich für eine der Ketten entscheiden und hoffen, dass die Mehrheit die gleiche Wahl trifft, um eine Belohnung zu erhalten. Im klassischen Stake-Modell könnte der Validierer einfach auf beide Ketten setzen und riskiert keine Verluste. Für die Sicherheit des Netzwerks ist das jedoch ein erheblicher Nachteil. Das Ethereum Casper Protokoll verhindert solche Aktionen, indem es böswilliges Verhalten bestraft. Wer byzantinisch oder betrügerisch handelt, riskiert nicht nur die Belohnung, sondern verliert auch den zuvor eingesetzten Betrag.

Grundsätzlich arbeitet das Casper Protokoll mit mehr Bestrafungen, um eine ehrlichere und effizientere Atmosphäre für die Validierung von Transaktionen zu schaffen. Knoten, die nachlässig arbeiten oder sich als nicht zuverlässig erweisen, riskieren ebenfalls ihre gesetzten Ether zu verlieren. Die Umsetzung des Casper Protokolls hat für Ethereum insgesamt folgende Vorteile:

• Hilft echte Dezentralisierung zu erreichen.
• Bessere Energieeffizienz, Minderung der Kosten.
• Wirtschaftliche Sicherheit.
• Höhere Skalierung.
• Erleichtert den Übergang zu Proof-of-Stake
• Verringert das Risiko von böswilligen oder betrügerischen Verhalten durch Stakeholder

Was die Zukunft bringt

In den Anfangsphasen wird Casper das aktuelle Proof-of-Work-Protokoll von Ethereum beibehalten, um den Großteil der Transaktionen durchzuführen. Proof-of-Stake wird voraussichtlich etwa bei jeder 50. Transaktionen und in regelmäßigen Abständen zur Validierung von Checkpoints verwendet werden. Laut einem Bericht von Coindesk wird die Mindesteinzahlung, um sich als Stake-Knoten zu qualifizieren, zunächst bei 1.500 ETH liegen. Zum aktuellen Kurs entspräche das umgerechnet über 690.000 €.

Langfristig soll das Netzwerk vollständig zum Proof-of-Stake Modell wechseln. In diesem Zusammenhang wird auch der Mindesteinsatz gesenkt werden. In welchem Zeitraum und wie genau dieser Prozess ablaufen soll, ist bisher nicht bekannt. Es wird vermutlich davon abhängen, wie gut die Testphasen von Ethereum Casper und die ersten Implementierungen anschlagen. Die Schlagzeilen des vergangenen Monats, über die neuen Ethereum Asics Miner, werden die Entwickler vermutlich motivieren das Casper Protokoll schneller umzusetzen.

Da das Ethereum Casper Protokoll mit früheren Versionen nicht kompatibel sein wird, kann mit einem Hard Fork gerechnet werden. Dieser wird aber erst dann nötig sein, wenn das Ethereum Netzwerk vollständig auf POS umgestellt wird.