Ethereum-Casper erklärt
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Ethereum-Casper erklärt

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Veröffentlicht Aug 4, 2019Aktualisiert Apr 29, 2021
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Was ist Ethereum Casper?

Community - Autor: William M. Peaster


Casper ist die Implementierung, die irgendwann Ethereum in eine Proof of Stake (PoS) Blockchain (auch bekannt als Ethereum 2.0) umwandelt. Obwohl Ethereum im Sommer 2015 als eine Proof of Work (PoW) Blockchain gestartet wurde, planten die Entwickler bereits einen langfristigen √úbergang zum Staking-Modell. Nach Abschluss der Umstellung wird der Mining-Prozess nicht mehr Teil des Ethereum-Netzwerks sein.
Bisher gab es zwei entwickelte Casper-Implementationen im Ethereum-√Ėkosystem: Casper CBC und Casper FFG. Die CBC-Version wurde urspr√ľnglich von Ethereum Foundation-Forscher Vlad Zamfir vorgeschlagen. Obwohl die Forschung an CBC zun√§chst auf PoS-Protokollen f√ľr √∂ffentliche Blockchains ausgerichtet war, hat sie sich seitdem zu einem breiteren Studienfeld entwickelt, das eine ganze Gruppe von PoS-Modellen umfasst.

Die Entwicklung an Casper FFG wird von Ethereum-Mitbegr√ľnder Vitalik Buterin geleitet. Der erste Vorschlag bestand aus einem Hybrid-PoW/PoS-System, aber die Umsetzung wird noch diskutiert, und weitere Vorschl√§ge k√∂nnten es schlie√ülich durch ein reines PoS-Modell ersetzen.

Casper FFG ist das geplante Ethereum 2.0 Rollout. Aber dies bedeutet nicht, dass Casper CBC nicht verwendet wird. Tatsächlich kann es in Zukunft Casper FFG ersetzen oder ergänzen. 

W√§hrend beide Versionen f√ľr Ethereum entwickelt wurden, ist Casper ein PoS-Modell, das auch in anderen Blockchain-Netzwerken angenommen und implementiert werden kann.


Wie Casper funktioniert

Der √úbergang von Ethereum 1.0 auf 2.0 wird als das ‚ÄúSerenity‚ÄĚ Upgrade bezeichnet. Es wird aus drei verschiedenen Phasen bestehen. In seiner ersten Phase (Phase 0) wird eine neue Blockchain namens Beacon Chain gestartet. Casper FFG Regeln werden den Mechanismus dieser neuen PoS-basierten Blockchain steuern.
Im Gegensatz zu PoW mining, wo teure Miner ben√∂tigt werden um Bl√∂cke von Transaktionen zu erstellen und zu validieren, wird die Casper-Implementierung den Prozess des Minings von Ethereum entfernen. Alternativ wird die √úberpr√ľfung und Validierung neuer Zahlungsbl√∂cke durch Blockvalidierer durchgef√ľhrt, die entsprechend ihrem Anteil ausgew√§hlt werden.

Mit anderen Worten, die Stimmkraft jedes Validators wird durch die Höhe ihrer ETH bestimmt. Zum Beispiel wird jemand, der 64 ETH hinterlegt hat, das doppelte Stimmgewicht eines jeden, der den Mindestbetrag hinterlegt hat, haben. Um in der ersten Phase von Serenity ein Block-Validator zu werden, benötigen Benutzer einen Mindestanteil von 32 Eter (ETH) - der in einen speziellen smart-contract auf der Basis der ehemaligen Ethereum Blockchain (1.0) hinterlegt wird. 

Wenn alles l√§uft wie geplant, werden zuf√§llige Validatoren ausgew√§hlt, um neue Bl√∂cke vorzuschlagen und schlie√ülich die Blockbelohnung erhalten. Die Blockbelohnungen werden wahrscheinlich nur aus Transaktionsgeb√ľhren bestehen.¬†

Es ist jedoch anzumerken, dass jede PoS-Implementierung einen anderen Ansatz mit unterschiedlichen Verg√ľtungsmodellen darstellen kann. Das Casper-Modell befindet sich noch in der Entwicklung, und viele Details m√ľssen noch definiert werden.¬†


Vorteile von Casper

Ein Vorteil von Casper ist, dass es durch die Option des Stakings helfen wird, Ethereum umweltfreundlich zu gestalten. Bei Stromversorgungs- und Rechenrechnern sind PoW-basierte Systeme sehr anspruchsvoll. Im Gegensatz dazu haben PoS-Modelle eine wesentlich geringere Nachfrage. Wenn ein vollständiges PoS-Modell endlich in Ethereum umgesetzt wird, werden Miner nicht mehr benötigt um die Blockchain zu sichern, so dass die benötigten Ressourcen wesentlich niedriger sein werden.

Ein weiterer potenzieller Vorteil von Casper liegt im Bereich der Sicherheit. Im Wesentlichen wird Casper als Selektor eingesetzt, der f√ľr die Reihenfolge der Blockchain verantwortlich ist. Grunds√§tzlich wird dabei eine Buchhalter-Funktion des Ledgers Ethereum 2.0 √ľbernommen. Wenn also ein Validator b√∂swillig handelt, wird er schnell entfernt und bestraft. Die Strafe f√ľr das Versto√üen gegen die Regeln ist der Einsatz eines Validators (in ETH), was bedeutet, dass Netzwerk√ľberschreitungen sehr teuer werden. Allerdings diskutieren die Entwickler immer noch die M√∂glichkeiten von 51% Angriffen.

Einige Leute sind der Meinung, dass Casper Ethereum einen h√∂heren Grad an Dezentralisierung verleihen wird. Im Moment sind diejenigen, die im Netzwerk am einflussreichsten sind, diejenigen, die √ľber die Ressourcen verf√ľgen, um Mining-Aktivit√§ten durchzuf√ľhren. In Zukunft wird jeder, der die entsprechende Menge an Ether kaufen kann, dazu beitragen k√∂nnen, die Blockchain zu sichern.


Einschränkungen

Bis zur endg√ľltigen Entwicklung und Umsetzung von Casper ist es noch ein langer Weg. Derzeit sind seine Effizienz und Sicherheit noch nicht erwiesen. Es gibt viele Details, die es zu definieren und anzupassen gilt. Bis eine Version davon in Phase 0 des Serenity-Upgrades live geht, k√∂nnen wir nicht sicher sein, wie es aussehen und sich verhalten wird.

Was die theoretischen Einschränkungen betrifft, so wird Casper nicht in der Lage sein, Blöcke zu finalisieren, wenn das Validierungssystem von Ethereum manipuliert wird. Wie es derzeit strukturiert ist, ist Casper noch nicht ganz resistent gegen 51% der Angriffe. Ansonsten ist noch eine formale Spezifikation erforderlich, um eine Fork-Regel zu definieren, die bei der Reaktion auf Angriffe erforderlich sein kann.


Gedanke zum Schluss

Ethereum bewegt sich weg vom Mining und hin zum Staking, bei dem die Nutzer Ether (ETH) in einer Adresse permanent aufbewahren, um die Blockchain zu sichern. Casper ist eine Technologie, die verwendet wird, um Blöcke zu finalisieren, die diese Umstellung erleichtern. 

Casper wird dazu beitragen, die Grundlage f√ľr folgende Weiterentwicklungen von Ethereum 2.0 zu schaffen, und wird den √úbergang zu einem PoS-Modell reibungsloser gestalten. Dar√ľber hinaus bedeutet der Open-Source-Charakter der Blockchain auch, dass die beschriebenen Vorteile von Casper von anderen Projekten auf unbestimmte Zeit herausgearbeitet, modifiziert und ausgebaut werden k√∂nnen.¬†

Wenn Casper offiziell eingef√ľhrt wird, wird dies einen wichtigen Meilenstein in der Geschichte von Ethereum darstellen. Was den Zeitpunkt der Einf√ľhrung von Casper betrifft, so hat der Ethereum-Forscher Justin Drake erw√§hnt, dass die erste Phase von Casper m√∂glicherweise ¬†am 3. Januar 2020 (dem 11. Geburtstag von Bitcoin) starten wird. Dieses Datum war jedoch nur ein Vorschlag. Der Start k√∂nnte zu jedem anderen Zeitpunkt des Jahres 2020 erfolgen.
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