Bald, sehr bald, genauer gesagt, Mitte September 2022 ist es so weit:

„The Merge“ der Ethereum Blockchain.

Die Ethereum Foundation wird dabei eine grundlegende Änderung der eigenen Blockchain vornehmen und damit so einiges ändern. The Merge, könnte damit das größte und vielleicht wichtigste Upgrade in der Geschichte der Kryptowährung sein. Die Ethereum Foundation arbeitet bereits seit Jahren an dem Upgrade, um die Sicherheit des Upgrades zu gewährleisten. Die letzten Tests konnten nun erfolgreich absolviert werden und dem Merge Event steht soweit (eigentlich) nichts mehr im Wege.

Immer mehr Krypto Experten, Anhänger, Magazine und auch Influencer sprechen daher vermehrt darüber. Grund genug, dass auch ich mir diesen „Merge“ einmal genauer anschaue und wieder versuche, es möglichst einfach zu erklären.

Also, lets go:

Was ist „The Merge“?

Hinter dem englischen Begriff verbirgt sich eine sehr tiefgreifende Veränderung der Ethereum Blockchain:

Der Konsensmechanismus (1) der Blockchain wird von dem sog. Proof of Work, kurz PoW (2), zu Proof of Stake, kurz PoS (3) umgestellt.

Beim Merge wird das Ethereum-Main-Net (4) mit der neuen Konsensus-Schicht, auch Beacon-Chain (5) genannt, mit PoS zusammengeführt/fusioniert.

Ok, das waren jetzt direkt einige Begriffe, die glaube ich kurz erklärt werden sollten:

• (1) Konsensmechanismus:
  Der Konsensmechanismus ist ein zentrales Merkmal und entscheidendes Sicherheitsaspekt von Blockchains. Wie der Name bereits vermuten lässt, sorgen Konsensmechanismen dafür, dass alle Teilnehmer einer Blockchain einen gemeinsamen Nenner (also einen Konsens) finden und alle Informationen korrekt sind. Mithilfe der Konsensmechanismen kann die Blockchain also automatisch Transaktionen verifizieren, bestätigen und schreiben.
• (2) PoW:
  Beim Proof of Work wird dieser Konsens durch eine Art zeitintensive Rechenaufgabe erzeugt. Für die Lösung der Aufgabe ist Rechenleistung, also „Arbeit“ (Englisch „work“), notwendig. Diese wird von sogenannt Minern (vom englischen „schürfen“) zur Verfügung gestellt, welche vereinfacht gesagt, für das Lösen der Rechenaufgabe mit Coins vergütet werden.
• (3) PoS:
  Im Proof of Stake ist im Vergleich keine Rechenleistung nötig und es wird auch keine zeitintensive Rechenaufgabe gelöst. Sondern Netzwerk-Teilnehmer können ihre Blockchain-nativen Token (z. B. Ether (ETH) im Falle von Ethereum) dem Netzwerk zur Verfügung stellen und so zum Validator werden. Validatoren übernehmen dann das Verifizieren neuer Blöcke. Damit kein fehlerhafter Block validiert wird, dienen die zur eingesetzten Coins quasi als Einsatz. Verifiziert ein Validator dann einen fehlerhaften Block, so wird er dafür bestraft und kann eingesetzte Coins verlieren. Für das Verifizieren korrekter Blöcke erhält er dafür wiederum neue Coins.
• (4) Mainnet:
  Das Mainnet, also „Haupt-Netzwerk“, bezeichnet sozusagen die echte Blockchain, welche auch den echten monetären Wert hält. Daneben gibt es noch weitere Netzwerke wie Testnet, Signet und Regtest für Testzwecke. Ist die Rede von der Bitcoin- oder Ethereum-Blockchain, ist in der Regel immer das Mainnet gemeint.
• (5) Beacon-Chain:
  Die Beacon-Chain ist eine Art Kopie der Ethereum Blockchain, aber in einer brandneuen Proof-of-Stake-Version. Diese wurde bereits Ende 2020 gestartet und läuft seitdem parallel zum Mainnet. Mit ihr wird seitdem daran gearbeitet, getestet und Schritt für Schritt alles für den Merge vorbereitet. Sie ist damit in gewisser Weise das Rückgrat des neuen Ethereum Systems. Die Hauptfunktion der Beacon-Kette ist die Verwaltung des Proof-of-Stake-Protokolls für sich selbst und allen Test-Netzwerken.
  

Zur Info am Rande:

Aktuell nehmen bereits mehr als 410.000 Eth-Halter als Validierer auf der Beacon Chain teil und unterstützen damit den Aufbau des neuen Konsensmodell. Sie haben ihre Ether Token also dem Netzwerk Verfügung gestellt und insgesamt knapp 14 Mio. Ether (Stand 11.08.22 sind das über 25 Milliarden €) eingesetzt. Im Durchschnitt erhalten die Staker derzeit 4,1 % APR auf ihre Coins. Dafür haben sie jedoch erstmal keinen Zugriff auf ihre eingesetzten Coins, können sie also derzeit nicht aus dem Staking nehmen.

Aber zurück zum Merge:

Was ist der Hauptzweck vom Merge?

Wie Bitcoin wurde auch das Ethereum-Netzwerk bisher im PoW Konsensmodell durch Miner mit hohem Energiebedarf betrieben und gesichert. Von diesem Konsensmodell will man sich nun trennen. Denn PoW hat durch die notwendige Rechenleistung einen immensen Energieverbrauch, was auch immer wieder für negative Presse sorgt – auch wenn dieser hohe Energieverbrauch nicht nur negative Seiten hat. Immerhin macht es das Netzwerk auch extrem sicher, aber das ist mal einen eigenen Beitrag wert.

Mit der Umstellung auf das Proof of Stake System wird Ethereum dann eben durch Validierer gesichert, die ihre gestakten Ether eingesetzten. Durch diese Umstellung soll der Energieverbrauch der Blockchain um ganze 99,9 % gesenkt werden. Zusätzlich soll das die Dezentralisierung der Ethereum Chain erhöhen, da sich so jeder an der Blockchain beteiligen und einen Teil dazu beitragen kann.

Des Weiteren wird mit dem Merge bereits die Grundlage für das nächste Update geschaffen und die Implementierung von Sharding (6) vorbereitet.

• (6) Sharding beschreibt in der Blockchain-Welt die Aufteilung einer Blockchain in mehrere kleinere und dafür flexiblere Blockchains, was es ermöglicht, dass mehr Transaktionen verarbeitet werden können.

Wie funktioniert „the Merge“?

Bei dem Merge Upgrade wird das aktuelle (PoW-) Mainnet mit der neuen (PoS-) Konsensschicht der Beacon-Chain kombiniert.

Und zwar ohne die Blockchain dafür anzuhalten oder einen sogenannten Fork (7) zu vollziehen. Großes Ziel ist es, die Benutzeraktivität im Netzwerk nicht zu stören und natürlich keine Informationen zu verlieren.

Dies wird durch die Validatoren und der Implementierung einer Client-Software durchgeführt. Validatoren haben die Wahl zwischen verschiedenen Client-Software-Implementierungen, sowohl für den Konsens der Blockchain, als auch für die laufende Ausführung dieser. Vollständigen Clients werden dabei zwischen Ausführung und der Konsens auf zwei separate Knoten (Clients) aufgeteilt, welche dann über eine API „Schnittstelle“ weiter miteinander kommunizieren.

Nun wird das Mainnet und die Beacon Chain zusammengeführt.
Dafür beginnen die Ausführungs-Clients mit der Validierung der ausgegebenen Blöcke auf der neuen PoS-Kette. Gleichzeitig wird die Schwierigkeit (der Rechenaufgabe) im alten Proof-of-Work gezählt bis ein bestimmter Schwellenwert erreicht wird. Danach beginnen die Clients, die Blockproduktion der (PoS-) Beacon-Kette zu verfolgen.
Und wenn alles nach Plan läuft, übernimmt damit der neue Konsens die Validierung aller Transaktionen und Blöcke der Kette und bildet damit das neue Mainnet, welches somit auf PoS basiert.

• (7) Fork ist keine Gabel.
  Spricht man bei einer Blockchain von einem Fork, meint man damit die Abspaltung in zwei oder mehrere Blockchains, die von nun an unabhängig voneinander parallel laufen und bestehen.

Ich hoffe, ich konnte dir den Merge hier ein wenig erklären und näher bringen und freue mich, dass ab jetzt auch wieder öfter zu machen.

Wie immer zum Abschluss:
Vielen Dank fürs Lesen und über Dein Feedback freue ich mich immer sehr!

💙

Cheers
Björn