Dieser Artikel wurde von BlockWeeks zusammengestellt und organisiert
EthereumBeacon Chain (Beacon Chain) hat ihren allerersten Hard Fork abgeschlossen, der den Codenamen Altair trägt. Dieses Upgrade bringt strengere Strafmechanismen, eine fairere Art der Verhaltensverfolgung und weist den Netzwerkteilnehmern – also den Validatoren – neue Verantwortlichkeiten zu.
Die Beacon Chain ist die brandneue Konsenskette, die nach dem Ethereum-2.0-Upgrade aktiviert wurde. Wie der Name schon sagt, ist sie wie die „ewige Flamme“ des neuen Netzwerks und bildet die Konsensgrundlage für das gesamte PoS-System. Altair ist ein rückwärtsinkompatibles, systemweites Upgrade, das am 27. Oktober 2021 offiziell aktiviert wurde.
Zeitplan: Altair ist nur ein „Aufwärmspiel“
Altair ist nach dem zwölfthellsten Stern am Nachthimmel benannt. In den Augen der Protokollentwickler gleicht es eher einem „Aufwärmspiel“ in einer Reihe von Upgrades – das eigentliche Hauptereignis ist die weitaus komplexere und riskantere „Merge“ (The Merge), die folgt.
Die Roadmap sieht grob wie folgt aus: Zunächst schließt die Beacon Chain ihren ersten Hard Fork, Altair, ab; dann wird im Dezember 2021 die Ethereum-PoW-Hauptkette das „Arrow Glacier“-Upgrade durchlaufen, um sich auf die letztendliche Zusammenführung der beiden parallelen Ketten vorzubereiten; nach den damaligen Schätzungen der Protokollentwickler wäre die Merge bis Ende März 2022 bereit für die Bereitstellung.
Sobald die Merge abgeschlossen ist, wird Ethereum das Mining dauerhaft beenden und Proof-of-Work (PoW) durch den Proof-of-Stake (PoS)-Mechanismus der Beacon Chain ersetzen.
Besonders wichtig ist der Hinweis, dass im Gegensatz zu Knotenbetreibern auf der PoW-Kette Einzelpersonen und Institutionen, die Beacon-Chain-Software betreiben, für alle drei Hard Forks ein Upgrade durchführen müssen, einschließlich desjenigen im Dezember. Der Grund dafür ist, dass der Anschluss an die Beacon Chain selbst erfordert, dass Benutzer sowohl einen Ethereum-PoW-Knoten als auch einen Beacon-Chain-Knoten betreiben.
Umstieg auf PoS: Energieverbrauch sinkt um mehr als 99 %
Ein Hauptgrund, warum Ethereum-Entwickler PoS schätzen, ist, dass es den Mining-Betrieb der Vergangenheit angehören lässt und dadurch den Energieverbrauch des Netzwerks um mehr als 99 % senkt. Da das Netzwerk keine großen Mengen an Strom und Rechenleistung mehr verbrauchen muss, wird erwartet, dass sich das Ethereum nach der Merge weiter von Bitcoin abhebt und zu einem relativ umweltfreundlicheren Krypto-Asset wird.
Seit dem Start von Ethereum planen die Protokollentwickler einen vollständigen Übergang zu PoS. Doch das explosive Wachstum der Nutzeraktivität verlangsamte den Fortschritt erheblich: Die an der dezentralen Governance des Protokolls beteiligten Akteure expandierten von einer Handvoll Personen am Anfang zu einem massiven Kollektiv. Angesichts eines riesigen DApp-Ökosystems und vielfältiger Teilnehmer – Nutzer, Entwickler, Miner, Börsen, Wallet-Dienstanbieter – ist die kollektive Entscheidungsfindung über die Zukunft von Ethereum zunehmend schwieriger geworden.
Doch im scharfen Gegensatz zur Bitcoin-Community ist die Ethereum-Community nicht in das politische Tauziehen der dezentralen Governance verfallen, das das Protokoll über lange Zeiträume hinweg stagnieren lässt. Stattdessen schreitet sie weiter voran und bleibt innovativ an der Spitze der Blockchain-Technologie.
Dezentralisierung: Light Clients auf Handys und Laptops laufen lassen
Neben der Annäherung von Ethereum an ein „grüneres“ PoS liegt die wichtigste Bedeutung von Altair darin, die Grundlage für eine „leichtgewichtige“ Version des Beacon-Chain-Codes zu legen – Light Clients dieser Art können auf nahezu jedem Gerät laufen, vom Smartphone bis zum Laptop.
Mit mobilerfreundlicher Client-Software können kleine ETH-Halter, die zuvor nur über zentralisierte Kanäle wie Börsen oder Staking-Dienstanbieter Erträge erzielen konnten, leichter mit ihrer eigenen Hardware eine Verbindung zum Netzwerk herstellen und so die Kontrolle über ihre Vermögenswerte zurückgewinnen. Je stärker der Staking-Wert unter vielen Teilnehmern verteilt ist, statt sich in den Händen einiger weniger großer Akteure zu konzentrieren, desto höher sind die Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Protokolls.
Derzeit ist die Netzwerkdezentralisierung von Ethereum den Layer-1-Herausforderern wie Solana, Polkadot und Near überlegen, aber der Übergang zu PoS könnte auch dazu führen, dass die Netzwerkkontrolle stärker in die Hände von „Kapital (Angebot)“ fällt, was Bedenken hinsichtlich der Zentralisierung mit sich bringt. Um dieses Risiko abzusichern, führen Ethereum-Entwickler entsprechende Protokolle ein, damit auch Kleinanleger am PoS-Konsens teilnehmen können.
Ob sie nun von Altair oder vom umfassenderen Merge-Prozess stammen – jene Änderungen, die Ethereum dezentraler und für normale Nutzer leichter zugänglich machen, werden letztlich die globale Akzeptanz dieser Kryptowährung erhöhen und das Vertrauen von außen in das DApp-Ökosystem von Ethereum stärken.
Altairs drei zentrale Änderungen
Altairs Kernfunktionen lassen sich in drei Kategorien einteilen: Aktualisierungen der Strafparameter, Reform des Inaktivitäts-Scores und der Sync-Committee-Mechanismus.
1. Strafen durchgängig erhöht
Durch das Inkrafttreten von Altair werden die Strafen auf der Beacon Chain für Inaktivität und böswilliges Verhalten deutlich schwerer:
- Wenn die Blockfinalität ins Stocken gerät, verkürzt sich die Zeit, bis Offline-Validatoren vom Netzwerk bestraft werden, um etwa 13 %;
- Der Mindest-Slashing-Betrag steigt von 0,25 ETH auf 0,5 ETH;
- Die „korrelierte“ Strafe für böswilliges Verhalten – also die zusätzliche Strafe, die proportional zur Gesamtzahl der gleichzeitig geslashten Validatoren skaliert – steigt von einem Multiplikator von 1x auf 2x.
Die Logik hinter der Erhöhung der Strafen besteht darin, die Kosten für einen Angriff auf oder eine Manipulation des Netzwerks wieder auf die ursprüngliche Designabsicht der Beacon Chain zurückzuführen. Seit dem Start des Protokolls am 1. Dezember 2020 waren die in den Code geschriebenen Parameter bewusst gelockert worden, um Nutzer dazu zu ermutigen, ETH während der frühesten und experimentellsten Bereitstellungsphase der Beacon Chain zu staken. Nach fast einem Jahr ohne größere Probleme begannen die Protokollentwickler, durch Altair „die Zügel anzuziehen“.
2. Sync-Committees und Belohnungsstruktur
Nach dem ursprünglichen Mechanismus werden Validatoren, die nicht für die Blockproduktion ausgewählt wurden, Attestierungsausschüssen zugewiesen. Jeder Ausschuss besteht aus mindestens 128 Validatoren, und jedes Mitglied muss über einen vorgeschlagenen Block abstimmen, um zu bestätigen, dass die Daten im Block gültig sind – dies ist die Blockattestierung.
Nach Altair werden Validatoren auch der Teilnahme an „Sync-Committees“ zugewiesen, die dafür verantwortlich sind, nützliche Daten für an Light Clients weitergeleitete Informationen bereitzustellen, wie etwa die neuesten Epocheninformationen.
Nach dem Upgrade werden etwa 3 % der Validator-Belohnungen aus sync-committee-bezogenen Aufgaben stammen; aber fast 85 % der Belohnungen werden weiterhin aus der Blockattestierung kommen – deren Rolle darin besteht, den Fortschritt einer einzelnen Blockchain zu bestätigen und im Falle einer Chain-Spaltung zu bestimmen, welche Chain die kanonische Chain ist.
3. Light-Client-Infrastruktur
Eines der Ziele von Altair ist es, die Bausteine für die Light-Client-Unterstützung zu schaffen, damit DApps, Wallets und andere Blockchain-Dienste sie nutzen können, um mobilfreundliche Produktformen zu schaffen. Dies wird die Netzwerkdezentralisierung langfristig verbessern und die Akzeptanz des Ethereum-Protokolls vorantreiben.
Wer muss upgraden?
Altair ist die erste größere Änderung der Codespezifikation für ein Netzwerk, das fast 30 Milliarden Dollar an gestakten ETH angesammelt hat: Es verhängt schwerere Strafen gegen regelverletzende Validatoren, setzt Parameter zurück, um Validator-Belohnungen fairer zu machen, und legt die Grundlage für Light-Client-Unterstützung.
Alle Validator-Node-Betreiber müssen auf die neueste Software upgraden, um weiterhin Belohnungen zu erhalten. Miner und andere Dienstanbieter, die nur Nodes auf Ethereums paralleler PoW-Chain betreiben, müssen an diesem Upgrade nicht teilnehmen.
Ob auf der Beacon Chain oder der PoW-Chain – alle Node-Betreiber müssen jedoch im Dezember 2021 ihre Maschinen für eine kleinere Codeänderung upgraden, die die Mining-Schwierigkeitskurve betrifft. Das Arrow-Glacier-Upgrade im Dezember und das Altair-Upgrade sind die letzten beiden Anpassungen des Ethereum-Protokolls vor dem Merge, danach wird sich die gesamte Aufmerksamkeit auf den Merge richten.
Fazit: Ein „Barometer“ für den Merge
Als erster Kontrollpunkt vor dem Merge soll Altair als Maßstab dafür dienen, ob die Beacon Chain Protokolländerungen reibungslos aktivieren kann, sowie für ihre Flexibilität und Bereitschaft. Gleichzeitig soll Altair durch die Schaffung der Grundlage für Light-Client-Software auch helfen, zentralisierenden Kräften nach dem Wechsel von Ethereum zu PoS entgegenzuwirken.
