Ethereum
Merge

Der Ethereum Merge ist das größte und bedeutendste Update in der Geschichte der Kryptowährung.

15.09.2022

Überblick

  • Ziel: Der Merge - Ethereums größtes Upgrade verstehen
  • Zeit: 60 Minuten
  • Level: Mittel

Inhalte

Was ist der Merge?

Der Ethereum Merge ist das größte und bedeutendste Update in der Geschichte der Kryptowährung. Dabei wird der Konsensmechanismus – also wie Entscheidungen über valide oder invalide Transaktionen getroffen werden – verändert.  Derzeit verwendet Ethereum ein Proof of Work (PoW) System, bei dem so genannte Miner energieintensive Rechenleistung einsetzen, um einen Konsens zu erreichen. Das Proof of Work System ist wegen seiner mangelnden Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit in die Kritik geraten. Beim Proof of Stake (PoS) wird keine Energie für die Sicherheit verwendet, sondern Kapital in Form des nativen Vermögenswertes des entsprechenden Netzwerks. Das Proof of Stake System von Ethereum, die Beacon Chain, wurde im Dezember 2020 als parallele Blockchain gestartet und seitdem intensiv getestet. Der Merge ist die Zusammenführung der Proof of Stake Beacon Chain mit der bestehenden Ethereum Chain. Dabei wird der Proof of Work Konsensmechanimus von Proof of Stake abgelöst. Die gesamte Transaktionshistorie wird in die Beacon Chain verlagert. Der Merge findet voraussichtlich Mitte September 2022 statt.
https://ethereum.org/en/upgrades/merge/

Was passiert nach dem Merge?

Der Merge hat einige Auswirkungen auf die Ethereum Chain. Der Energieverbrauch wird drastisch abnehmen, die Emissionen von neuen Ether wird sehr stark abnehmen und der Staking-Ertrag wird sich voraussichtlich verdoppeln oder verdreifachen.

Energieverbrauch 99,95% reduziert

Die Umstellung von Proof of Work zu Proof of Stake führt zu einer dramatischen Absenkung des Energiebedarfs.

Emission von ETH 90% gesenkt

Durch den Rückgang der Emissionsrate und dem seit EIP 1559 vorhandenen Burn-Mechanismus kann Ethereum zeitweise deflationär werden.

Staking Erträge ca. 5-7% APY

Post Merge werden die Erträge für das Staken von Ether von aktuell etwa 4% APY auf voraussichtlich 5-7% APY steigen.

Energieverbrauch 99,95% reduziert

Kryptowährungen stehen seit Langem in der Kritik mit ihrem erheblichen Stromverbrauch den Klimawandel anzuheizen. Mit dem Merge verringert Ethereum seinen Energieverbrauch um etwa 99,95% und wird somit erheblich nachhaltiger und umweltfreundlicher. Statt großer Serverfarmen benötigen Teilnehmer in Zukunft nur noch einen Laptotp. Diese enorme Stromreduktion könnte ein wichtiger Katalysator sein, um Institutionen und die Öffentlichkeit durch ein ESG-Gütesiegel zu überzeugen.
Energy consuption
https://blog.ethereum.org/2021/05/18/country-power-no-more/

ETH Emission sinkt um 90%

Im Proof of Work System bekommen Miner Belohnungen in Ether für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blocks. Diese Belohnungen werden durch neu erzeugtes Ether finanziert (Inflation). Der Übergang zu Proof of Stake bedeutet eine drastische Verringerung dieser Belohnungen um etwa 90%. Gleichzeitig sinken die Kosten und damit der Verkaufsdruck der Proof of Stake Teilnehmer, da sie für die Validierung von Transaktionen nur einfache Laptops mit Internetzugang benötigen (und keine Hardware-intensiven Mining Maschinen). 

Dreifache Halbierung (Triple Halving): 

Im Bitcoin Netzwerk gibt es alle vier Jahre ein sogenanntes Halving, bei dem die Belohnungen, die an Miner ausgegeben werden, halbiert werden. Eine 90%-ige Reduktion im Ethereum Netzwerk entspricht in etwa drei Halbierungs-Events – also 12 Jahren in Bitcoin. Bitcoiner sind bekannt dafür, die Bitcoin-Halbierung als Katalysator für BTC zu propagieren. Dieses Narrativ hat Krypto seither  definiert. Tatsächlich hat BTC jedes Mal, wenn es eine Halbierung gab, innerhalb weniger Monate ein neues Allzeithoch erreicht. Dies sind gute Gründe, um der dreifachen Halbierung in Ethereum optimistisch entgegenzublicken. Die Ausgabe von ETH wird auf <1% pro Jahr sinken. Dadurch wird ETH zum Vermögenswert mit der geringsten Emission und zur ersten profitablen Blockchain in der Geschichte.

Ultrasound Money:

Um im Proof of Stake Netzwerk Belohnungen zu bekommen, muss man ETH auf der Beacon Chain staken. Diese ETH werden gelockt und erst mit dem Shanghai Upgrade 6-12 Monate nach dem Merge zur Auszahlung freigegeben. Aktuell sind mehr als 10% aller ETH dort gelockt (13 mio ETH). In Verbindung mit dem Triple Halving Event und dem Burn-Mechanismus seit EIP-1559 wird es höchstwahrscheinlich zu einem Angebotsshock kommen. Es wird möglicherweise deflationäre Phasen geben, in denen mehr ETH verbrannt als neu ausgegeben wird. Dadurch sinkt der Gesamtbestand an ETH (aktuell etwa 120 mio ETH). Dies wird in der Ethereum Community seit längerem als „Ultrasound Money Thesis“ bezeichnet (‚If Bitcoin is Sound Money, Ether is Ultrasound Money‘). 

https://medium.com/coinmonks/how-the-bitcoin-halving-impacts-bitcoins-price-ac7ba87706f1

Staking Ertrag ca. 5-7%

Im pre-Merge Proof of Work System haben ETH Miner drei Einkommensquellen:

1) Block Belohnungen: Für einen neu vorgeschlagenen Block erhalten sie ETH als Belohnung

2) Transaktionsgebühren: Ein Teil (ca. 10-15%) der Transaktionsgebühren werden als „Trinkgeld“ ausbezahlt. Der Rest wird verbrannt.

3) Miner/Maximal Extractable Value (MEV):  Das ist der Wert, der aus der Blockproduktion extrahiert werden kann indem Transaktionen in einem Block einbezogen, ausgeschlossen oder in der Reihenfolge geändert werden. 

Pre-Merge verdienen ETH Staker auf der Beacon Chain nur Block Belohnungen, was sich in einem effektiven Jahreszins von etwa 4% ausdrückt. Mit dem Vollzug des Merge werden die Block Belohnungen jedoch um 90% gesenkt, was isoliert betrachtet eine Absenkung des Staking Ertrags bedeutet. Gleichzeitg werden aber die Transaktionsgebühren weg von den Hardware-Minern und hin zu den ETH-Stakern gelenkt, was den effektiven Jahreszins auf ca. 5-7% ansteigen lässt. Dabei steigt nicht nur der nominale Zins an, sondern der reale Zins. Das ist der Fall, da die Erhöhung nicht auf der Neuausgabe von ETH basiert sondern auf den Transaktionsgebühren, d.h. dem tatsächlichen Einkommen der Ethereum Nutzer. 

Was passiert mit Ethereum Proof of Work?

Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Ethereum Chain nach dem Merge von den PoW-Minern geforkt (kopiert) wird und parallel zur PoS Chain under PoW weiterläuft. Ethereum besteht nicht nur aus der Kryptowährung Ether, sondern umfasst ein großes Ökosystem mit tausenden Vermögenswerten und hunderten Protokollen, die auf dem Netzwerk basieren. Das bedeutet, dass auch alle Protokolle und Vermögenswerte kopiert werden. Dadurch entsteht eine einzigartige Situation, die große Volatilität im Markt verursachen kann. Das Problem hierbei: Nicht jeder Vermögenswert oder jedes Protokoll wird auf der PoS und der PoW Chain unterstützt. Sicher, man kann die Token und Verträge auf die PoW Chain kopieren, aber man kann die externen Resourcen, wie Menschen, Infrastruktur usw. nicht duplizieren. Die Defizite einer PoW Fork werden besonders deutlich, wenn man sich „Stablecoins“ und „Liquid Staking Tokens“ anschaut.

Stablecoins Ethereum PoW

Stablecoins sind Coins, die mit ihrem Wert an den US-Dollar gekoppelt sind und diesen stabil abbilden. Die größten Stablecoins sind USDC und USDT. Diese Stablecoins werden bei einer PoW Fork eins zu eins kopiert, genau wie jeder andere Token. Das Problem ist, dass sich das Bargeld auf den Bankkonten von USDT und USDC nicht verdoppelt. Das heißt, sie können ihren Wert nur auf einer der beiden Chains stabil halten. Beide Emittenten haben angekündigt keine USDC und USDT Stablecoins auf der PoW Chain einlösen. Die kopierten Stablecoins auf PoW sind also praktisch wertlos. Und da USDC wertlos wird, verliert DAI – ein dezentraler Stablecoin, der zu 40 % mit USDC gesichert ist – auch einen erheblichen Teil der Sicherheiten und wird sich dadurch wahrscheinlich vom US-Dollar lösen. Dadurch lösen sich aktuell etwa $120 Milliarden in Luft auf.

Liquid Staking Ethereum PoW

Wenn man sein ETH auf der Beacon Chain mit Anbietern wie Rocketpool oder Lido staked, dann bekommt man dafür einen so genannten Liquid Staking Token. Im Falle von Lido ist das stETH und bei Rocketpool rETH. Diese Token repräsentieren den ETH Stake beim jeweiligen Anbieter und können als Sicherheit (collateral) im DeFi Bereich genutzt werden. Eine Ethereum Fork, die unter PoW läuft, wird unter keinen Umständen Staking anbieten. Daher werden die Liquid Staking Token nicht einlösbar sein. Sie streben gegen 0. Aave, ein Protokoll, in dem man Geld leihen und verleihen kann, hat Milliarden von Dollar an stETH, die als Sicherheiten für Kredite verwendet werden. Diese Sicherheiten werden quasi über Nacht wertlos. In Anbetracht der engen Verstrickungen und Abhängigkeiten von Ethereum Protokollen kann man sich leicht vorstellen, dass es zu einer großen Menge an Liquidationen und Volatilität kommt.

Bull Case
Ethereum PoW

Die Ethereum Community ist sich in Bezug auf die Umstellung von Proof of Work auf Proof of Stake völlig einig. Abgesehen von den Ethereum Minern. Diese verlieren von heute auf morgen ihre Verdienstgrundlage. Zwei Punkte, die für eine erfolgreiche Abspaltung von ETH PoW sprechen könnten:

Erstens: Wenn die Ethereum Miner die Proof of Work Chain aufrechterhalten und eine Community finden, die einen Wert in dieser Chain sieht, dann könnte sich das ETH PoW Netzwerk als sehr dezentral und sicher etablieren. Tatsächlich würde Ethereum PoW zur dritt-sichersten Blockchain hinter Bitcoin und Ethereum PoS werden. Das macht die Chain zwar nicht per se wertvoll, aber es bietet eine entscheidende Grundlage dafür, dass sie es werden kann.

Zweitens: Ethereum Proof of Work hat eine lange Erfolgsgeschichte. Es hat in den letzten 7 Jahren verlässlich Billionen von Dollar an wirtschaftlicher Aktivität abgewickelt. Wir wissen, dass Ethereum PoW funktioniert – es gibt Belege dafür.

Sollte der Merge aus irgendeinem Grund scheitern, wird Ethereum PoW ohne Probleme weiterlaufen. Daher kann man ETH PoW gewissermaßen als Absicherung (Hedge) gegen den Merge betrachten, wenn man Zweifel an seiner Vollendung hat.

Fragen & Antworten

Wieviel ETH brauche ich, um eine Ethereum Node zu betreiben?
Jeder kann seine selbst verifizierte Kopie von Ethereum synchronisieren (d. h. eine Node zu betreiben). Es wird keine ETH benötigt. Es gibt jedoch zwei Arten von Ethereum-Nodes: Nodes, die Blöcke vorschlagen können, und Nodes, die dies nicht tun.

Nodes, die Blöcke vorschlagen, machen nur einen kleinen Teil der Gesamt-Nodes auf Ethereum aus. Zu dieser Kategorie gehören Validierungs-Nodes unter Proof of Stake. Diese Kategorie erfordert den Einsatz von einem 32 ETH Stake im Austausch für die Möglichkeit, gelegentlich den nächsten Block vorzuschlagen und Protokollbelohnungen zu erhalten.

Die anderen Nodes im Netzwerk (d.h. die Mehrheit) müssen keine wirtschaftlichen Ressourcen einsetzen, abgesehen von einem Computer mit 1-2 TB verfügbarem Speicherplatz und einer Internetverbindung. Diese Nodes schlagen zwar keine Blöcke vor, spielen aber dennoch eine wichtige Rolle bei der Sicherung des Netzwerks, indem sie die Gültigkeit der vorgeschlagenen Blöcke überprüfen.
Wird der Merge Transaktionskosten reduzieren?

Beim Merge wird der Konsensmechanismus von Proof of Work auf Proof of Stake umgestellt. Diese Umstellumg umfasst keine Erweiterung der Netzkapazität und führt damit auch nicht zur Reduktion der Transaktionskosten. Die Kosten für eine Transaktion ergeben sich aus der Netzwerknachfrage im Verhältnis zur Kapazität des Netzwerks. </br></br>

Ethereum verfolgt eine Rollup-zentrierte Roadmap, sodass Skalierung durch sogenannte Layer 2s erreicht werden. Nur die gebündelten Resultate der Transaktionen werden an das Mainnet gesendet und dort verarbeitet. Der Übergang zu Proof of Stake bildet die Basis, um Rollup Transaktionen in der Zukunft exponentiell günstiger zu machen.

Sind Transaktionen schneller nach dem Merge?
Die Transaktionsgeschwindigkeit auf Ethereum Mainnet bleibt nach dem Merge weitgehend gleich. Es gibt nur geringfügige Änderungen bei der Zeit bis zur Aufnahme in einen Block und der Zeit bis zum Abschluss.

Bei Proof of Stake werden Blöcke ~10% häufiger produziert als bei Proof of Work (12 Sek. vs 13,3 Sek.), d.h. eine Transaktion wird schneller in einen Block aufgenommen. Dies ist für den Nutzer jedoch kaum spürbar. Proof-of-Stake führt das Konzept der Endgültigkeit von Transaktionen ein. Die Blöcke werden in Epochen gebündelt (6,4 Minuten, 32 Blöcke), über die die Validatoren abstimmen. Wenn die Validatoren zustimmen, wird sie in der nächsten Epoche abgeschlossen. Endgültigkeit von Transaktionen kann zusätzliche Sicherheitsgarantien bieten, beschleunigt die Transaktionen aber unwesentlich.
Kann man 'gestaktes' ETH nach dem Merge auszahlen?

Auszahlungen von gestaktem ETH sind direkt nach dem Merge noch nicht möglich. Gestaktes ETH sowie erhaltene und zukünftige Belohnungen werden weiterhin auf der Beacon Chain gelockt. Abhebungen sind für das Shanghai-Upgrade geplant, das 6-12 Monate nach dem Merge durchgeführt werden soll.

Welche Belohnungen erhält ein ETH Staker/Validator?
Für das Vorschlagen neuer Blöcke erhält ein Validator neu ausgegebene ETH als Belohnung. Diese sind auf der Beacon Chain bis zum Shanghai Upgrade gelockt.

Zusätzlich erhalten Validatoren bei jeder Transaktion ein Trinkgeld sowie möglicherweise Maximal Extractable Value (MEV). Diese werden auf ein vom Validator kontrolliertes Konto gutgeschrieben und sind sofort verfügbar.
Sobald Auszahlungen möglich sind, werden dann alle Staker gleichzeitig gehen?
Aus Sicherheitsgründen ist es nicht möglich, dass alle Validatoren gleichzeitig ihre eingesetzten Stakes abziehen und das Netzwerk verlassen. Sobald das Shanghai Upgrade Auszahlungen generell aktiviert, können Staker ihre eingesetzten ETH abziehen. Das Protokoll hat die Ausstiegsrate von Validatoren jedoch begrenzt, so dass nur sechs Validatoren pro Epoche aussteigen können (alle 6,4 Minuten, also 1350 pro Tag, oder nur ~43.200 ETH pro Tag bei aktuell über 13 Millionen gestakten ETH). Dieses Ratenlimit passt sich an die Gesamtzahl der eingesetzten ETH an.

Auch nach dem Shanghai Upgrade bietet Ethereum attraktive Zinsen für das Staken von ETH an. Der effektive Jahreszins für das Staken ist dabei dynamisch eingestellt, so dass er sich je nach Angebot und Nachfrage ändert. Dies kann dazu führen, dass Staker ihre Gelder abziehen, weil ihnen der Zins zu niedrig ist. Dies führt dann sukzessive zu einem Zinsanstieg, bis es wieder Staker gibt, die bereit sind zu diesem Prozentsatz ihre ETH zu staken.
Wie hoch wird der Staking Ertrag nach dem Merge steigen?
Aktuellere Schätzungen gehen davon aus, dass sich der effektiven Jahreszinses nach dem Merge um etwa 50 % erhöht. Es ist wichtig zu verstehen, woher dieser Anstieg des effektiven Jahreszinses kommt.

Die Belohnungen, die an ETH Staker ausgezahlt werden, wird nach dem Merge um etwa 90% reduziert. Der Anstieg des Jahreszins kommt also nicht von den ausgezahlten Belohnungen, sondern durch eine Umverteilung von Transaktionsgebühren, die nach dem Merge an die Validatoren (und nicht mehr an die Miner) gezahlt werden, wenn sie Blöcke vorschlagen. Die Höhe der Gebühren verhalten sich proportional zu Netzwerkaktivität zum Zeitpunkt des Blockvorschlags. Steigt die Netzwerkaktivität, steigt auch die Rendite.

Betrachtet man die jüngsten Blockchain-Aktivitäten, so gehen derzeit etwa 10 % aller gezahlten Transaktionsgebühren als Trinkgeld an die Miner, während der Rest verbrannt wird. Wenn man die Zahl von 10 % auf die durchschnittliche Netzwerkaktivität der letzten Zeit hochrechnet, wird der effektive Jahreszins für das Staking schätzungsweise auf ~7 % ansteigen, was etwa 50 % über dem Basiszins für die Ausgabe liegt (Stand: Juni 2022).
Wird die Ethereum Chain für den Merge kurzzeitig abgeschaltet?
Das Merge-Upgrade ist so konzipiert, dass der Übergang zum Proof-of-Stake ohne Ausfallzeiten erfolgt.

Die Ethereum Foundation hat sehr viel Arbeit investiert, um sicherzustellen, dass der Übergang zu Proof of Stake das Netzwerk und seine Nutzer nicht beeinträchtigt. Der Zusammenschluss wird durch die „Terminal Total Difficulty“ (TTD) ausgelöst. Die TTD ist ein kumulatives Maß für die gesamte Mining-Leistung, die in den Aufbau der Chain geflossen ist. Wenn die Zeit gekommen ist und dieses Kriterium erfüllt wird, werden Blöcke nicht mehr durch Proof of Work, sondern durch Proof of Stake erstellt.

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