Was ist Ethereum Casper?

Eingereicht von Community-Benutzern – Autor: William M. Peaster


Die Implementierung von Casper markiert den Übergang von Ethereum zu einer Proof of Stake (PoS)-Blockchain (auch bekannt als Ethereum 2.0). Obwohl Ethereum im Sommer 2015 als Blockchain als PoW-Protokoll (Proof-of-Stake of Work) eingeführt wurde, hatten Entwickler schon lange geplant, es auf ein PoS-Modell umzustellen. Nach Abschluss der Umstellung wird das Mining nicht mehr Teil des Ethereum-Netzwerks sein.

Bisher gibt es im Ethereum-Ökosystem zwei gemeinsam entwickelte Versionen von Casper: Casper CBC und Casper FFG. Die CBC-Version wurde ursprünglich vom Forscher der Ethereum Foundation, Vlad Zamfir, vorgeschlagen. Obwohl sich die CBC-Forschung zunächst auf PoS-Protokolle für öffentliche Blockchains konzentrierte, hat sie sich zu einem breiteren Forschungsgebiet entwickelt, das eine Reihe von PoS-Modellen umfasst.

Die Forschung von Casper FFG wird vom Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin geleitet. Zu den ersten Vorschlägen gehörte ein hybrides PoW/PoS-System, die Umsetzung wird jedoch noch diskutiert und neue Vorschläge könnten es schließlich nur durch ein PoS-Modell ersetzen.

Es ist erwähnenswert, dass Casper FFG die Einführung von Ethereum 2.0 plant. Das bedeutet jedoch nicht, dass Casper CBC nichts unternimmt. Tatsächlich könnte es Casper FFG in Zukunft ersetzen.

Während beide Versionen für Ethereum entwickelt wurden, handelt es sich bei Casper um ein PoS-Modell, das auch in anderen Blockchain-Netzwerken beworben und verwendet werden kann.


Wie Casper funktioniert

Der Übergang von Ethereum 1.0 zu 2.0 wird als „Serenity“-Upgrade bezeichnet. Es besteht aus drei verschiedenen Phasen. In ihrer Anfangsphase (Phase 0) wurde eine neue Blockchain namens Beacon Chain gestartet. Casper FFG wird Regeln formulieren, um diesen neuen Konsensmechanismus auf Basis der PoS-Blockchain zu fördern.

Im Gegensatz zum PoW-Mining, bei dem Miner im PoW-Protokoll teure und professionelle Geräte zum Erstellen und Überprüfen von Transaktionsblöcken benötigen, wird Ethereum mit der Implementierung von Casper den Mining-Prozess nicht mehr benötigen. Die Überprüfung und Bestätigung neuer Transaktionsblöcke erfolgt durch Blockvalidatoren, die auf der Grundlage ihres Einsatzes ausgewählt werden.

Mit anderen Worten: Die Stimmrechte jedes Validators werden durch die Menge an ETH bestimmt, die er besitzt. Beispielsweise hat ein Benutzer, der 64 ETH besitzt, das doppelte Stimmgewicht als ein Benutzer, der nur den Mindestbetrag besitzt. Um in der ersten Phase des Serenity-Upgrades Blockvalidator zu werden, müssen Benutzer einen Mindesteinsatz von 32 Ether (ETH) in einen speziellen Smart Contract einzahlen, der auf der Ethereum-Blockchain (1.0) basiert.

Wenn alles gut geht, wird ein zufälliger Validator ausgewählt, der den neu generierten Block übermittelt und schließlich die Blockbelohnung erhält. Blockbelohnungen dürfen nur Transaktionsgebühren enthalten, da es keine Blockbelohnungen gibt.​

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass jedes PoS-Protokoll unterschiedlich implementiert und in verschiedene Belohnungsmodelle unterteilt werden kann. Das Casper-Modell befindet sich noch in der Entwicklung und viele Details müssen noch ausgearbeitet werden.


Vorteile von Casper

Einer der Vorteile von Casper besteht darin, dass es einen Nachweis des Einsatzes ermöglicht, was dazu beitragen wird, dass Ethereum energieeffizienter und freundlicher wird. In Bezug auf Leistung und Rechenressourcen stellt das PoW-basierte Modell hohe Anforderungen an die Systemhardware. Im Gegensatz dazu ist die Nachfrage nach dem PoS-Modell in diesem Bereich sehr gering. Und wenn Ethereum schließlich ein vollständiges PoS-Modell implementiert, werden keine Miner mehr benötigt, um die Blockchain am Laufen zu halten, sodass die erforderlichen Ressourcen geringer sein werden.

Ein weiterer potenzieller Vorteil von Casper betrifft die Sicherheit. Im Wesentlichen fungiert Casper als Filter, der für die Sortierung der Blöcke in der Kette verantwortlich ist. Im Grunde wird es der Buchhalter des verteilten Hauptbuchs von Ethereum 2.0 sein. Wenn ein Prüfer Daten manipulieren möchte, wird er daher schnell aus dem Netzwerk entfernt und bestraft. Die Strafregel besteht darin, den Einsatz des Validators (ETH) abzuziehen, was bedeutet, dass die Kosten eines Verstoßes sehr hoch sind. Entwickler diskutieren jedoch immer noch über die Möglichkeit eines 51-Prozent-Angriffs.

Abschließend wurde erklärt, dass Casper Ethereum dezentraler machen wird. Derzeit sind die Knoten mit starker Dominanz im Netzwerk Benutzer mit großen Mengen an Mining-Ressourcen. Zukünftig kann jeder Benutzer, der über eine entsprechende Menge ETH verfügt, dazu beitragen, die Sicherheit der Ethereum-Blockchain zu gewährleisten.


Einschränkung

Bis zur endgültigen Entwicklung und Implementierung von Casper ist es noch ein weiter Weg. Derzeit sind seine Wirksamkeit und Sicherheit noch nicht bewiesen. Es gibt viele Details, die noch neu definiert und angepasst werden müssen. Wir werden uns über die Funktionalität und Leistung der neuen Version erst sicher sein, wenn sie in Phase 0 des Serenity-Upgrades live geht.

Auch wenn das Verifizierungssystem von Ethereum kompromittiert wird, kann Casper keine neuen Blöcke mehr generieren. Aufgrund seiner aktuellen Architektur ist Caspe nicht vollständig resistent gegen 51 %-Angriffe. Darüber hinaus ist eine formelle Spezifikation erforderlich, die die Fork-Regeln darlegt, die als Reaktion auf Angriffe erforderlich sein können.


Zusammenfassen

Ethereum gibt das Mining nach und nach auf und entscheidet sich für die Verwendung eines Eigenkapitalnachweises. Benutzer können Ether (ETH) an der entsprechenden Aufladeadresse einzahlen, um den Betrieb der Blockchain aufrechtzuerhalten. Casper ist eine Technologie zur Generierung von Blöcken, die diese Transformation von Ethereum erleichtern kann.

Casper wird dabei helfen, eine auf Ethernet 2.0-Upgrades basierende Infrastruktur zu schaffen und den Übergang zu einem PoS-Modell reibungsloser zu gestalten. Darüber hinaus bedeutet der Open-Source-Charakter des Blockchain-Bereichs auch, dass die wesentlichen Vorteile von Casper von anderen Projekten gespalten, modifiziert und rekonstruiert werden können.

Wenn Casper offiziell eingeführt wird, wird dies einen weiteren wichtigen Meilenstein in der Geschichte von Ethereum markieren. Was den Zeitpunkt der Veröffentlichung von Casper betrifft, so hat der Ethereum-Forscher Justin Drake bereits zuvor verraten, dass die erste Phase von Casper möglicherweise am 3. Januar 2020 (dem 11. Geburtstag von Bitcoin) veröffentlicht wird. Dieses Datum bleibt jedoch ungewiss. Diese Veröffentlichung kann jederzeit im Jahr 2020 erfolgen.