Am Donnerstag, dem 15. September 2022, um 06:42:59 Uhr UTC entstand der erste Ethereum-Block ohne Mining. In Deutschland war es 08:42 Uhr MESZ. Damit war der Ethereum Merge vollzogen. Das Hauptnetz, auf dem seit 2015 Überweisungen und Smart Contracts laufen, verschmolz mit der Beacon Chain. Smart Contracts sind Programme, die direkt auf der Blockchain ausgeführt werden. Seit diesem Morgen sichern Validatoren das Netz, also Teilnehmer, die eigene ETH als Pfand hinterlegen.
Zwei Ketten laufen nebeneinander
Ethereum startete im Sommer 2015. Der erste Block nach dem Startblock trägt den Zeitstempel 30. Juli 2015, 15:26 Uhr UTC. Von Beginn an arbeitete das Netz mit Proof of Work, einem Arbeitsnachweis. Rechner probieren um die Wette Zahlen durch. Wer zuerst eine gültige Lösung findet, darf den nächsten Block anhängen und erhält dafür neue ETH. Dieses Wettrechnen heißt Mining. Es frisst Strom.
Den Umbau ging Ethereum in Etappen an. Am 1. Dezember 2020 um 12:00:23 Uhr UTC startete die Beacon Chain, eine eigene Blockchain mit Proof of Stake. Laut ethereum.org lief sie getrennt vom Hauptnetz und parallel dazu. Die Überweisungen der Nutzer blieben vorerst auf der alten Kette.
Am 24. August 2022 veröffentlichte die Ethereum Foundation ihre Ankündigung für den Merge im Hauptnetz. Darin stehen zwei Schritte. Zuerst erhielt die Beacon Chain mit dem Upgrade Bellatrix die neuen Regeln, in Epoche 144.896 am 6. September 2022 um 11:34:47 Uhr UTC. Der eigentliche Wechsel sollte folgen, sobald das Hauptnetz eine festgelegte Terminal Total Difficulty erreicht. Gemeint ist die Summe aller bis dahin geleisteten Rechenarbeit, festgelegt auf 58.750.000.000.000.000.000.000. Die Stiftung rechnete damit zwischen dem 10. und dem 20. September. Den Minern schrieb sie, Mining werde danach im Netz nicht mehr möglich sein.
Der Morgen des Ethereum Merge
Die Schwelle überschritt Block 15.537.393. Laut Etherscan entstand er am 15. September 2022 um 06:42:42 Uhr UTC, 08:42:42 Uhr MESZ. Etherscan ordnet die Empfängeradresse dem Mining-Pool F2Pool zu, einem Zusammenschluss von Minern. Der Block enthält eine einzige Transaktion. Seine Gesamtschwierigkeit liegt bei 58.750.003.716.598.352.816.469, knapp über der Vorgabe. Es war der letzte Block, den Miner für Ethereum erzeugten.
17 Sekunden später folgte Block 15.537.394, um 06:42:59 Uhr UTC. Ein Validator hatte ihn in Slot 4.700.013 der Beacon Chain vorgeschlagen, Epoche 146.875. Die Schwierigkeit steht hier bei null, dafür stecken 80 Transaktionen darin. Als Vorgänger verweist der Block auf den letzten Mining-Block. Die Kette lief ohne Lücke weiter.
Den Moment verfolgten viele live. Laut CoinDesk schauten mehr als 41.000 Menschen auf YouTube zu. Justin Drake, Forscher bei der Ethereum Foundation, verglich den Merge mit dem Tausch des Motors in einem fahrenden Auto. Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, sprach laut CoinDesk vom ersten Schritt auf dem Weg zu einem ausgereiften System, dem noch weitere folgen müssten.
So erzeugt Proof of Stake neue Blöcke
Proof of Stake ersetzt die Rechenarbeit durch ein Pfand. Wer Validator werden will, zahlt 32 ETH in einen Einzahlungsvertrag ein. Die Zeit ist in Slots von zwölf Sekunden eingeteilt, 32 Slots ergeben eine Epoche. In jedem Slot wird ein Validator zufällig ausgelost, der den nächsten Block vorschlägt. Andere Validatoren prüfen den Vorschlag und stimmen darüber ab.
Wer betrügt, setzt das Pfand aufs Spiel. Die Strafe hängt davon ab, wie viele Validatoren gleichzeitig gegen die Regeln verstoßen. Handelte ein einzelner Validator allein falsch, kostete das zur Zeit des Merge mindestens 1/32 des Einsatzes, also 3,125 %. Nach den heutigen Regeln sind es laut ethereum.org weniger als 0,1 %. Verstoßen viele zugleich, kann der ganze Einsatz verloren gehen. Als endgültig gilt ein Block, sobald Validatoren mit mindestens zwei Dritteln aller hinterlegten ETH zwei Kontrollpunkte miteinander bestätigt haben. Fachleute nennen das Finalität.
Daraus folgt die Stromersparnis. Beim Mining gewinnt, wer am schnellsten rechnet, also lohnt es sich, immer mehr Geräte laufen zu lassen. Bei Proof of Stake entscheidet das Los. Mehr Rechenleistung bringt dabei keinen Vorteil.
Strom, Miner und eine Abspaltung
Laut ethereum.org sank der Energieverbrauch von Ethereum durch den Merge um geschätzt 99,95 %. Eine Studie des Crypto Carbon Ratings Institute (CCRI) aus Dingolfing, erstellt im Auftrag des Softwareunternehmens ConsenSys, beziffert beide Seiten. Vor dem Merge verbrauchte Ethereum demnach hochgerechnet rund 22,9 Terawattstunden (TWh) im Jahr, das sind 22,9 Mrd. Kilowattstunden. Für das Netz danach kommt die Studie auf rund 2.601 Megawattstunden, also etwa 2,6 Mio. Kilowattstunden.
Für Miner endete an diesem Morgen ein Geschäft. Wer Grafikkarten oder Spezialgeräte für Ether gekauft hatte, brauchte eine neue Verwendung. Viele zogen zu anderen Netzen, die noch mit Mining arbeiten. CoinDesk berichtete am selben Tag mit Daten des Anbieters CoinWarz, dass die Rechenleistung bei Ethereum Classic von 70,5 TH/s um 06:00 Uhr UTC auf 158,3 TH/s um 13:00 Uhr UTC stieg. TH/s steht für Terahashes pro Sekunde, also Billionen Rechenversuche je Sekunde. Bei Ravencoin ging es im selben Zeitraum von 8,9 auf 15,9 TH/s.
Ein Teil der Szene wollte Ethereum mit Mining weiterführen. Der Miner Chandler Guo hatte am 27. Juli 2022 eine Abspaltung vorgeschlagen, später EthereumPoW genannt, Kürzel ETHW. Die Mining-Pools Poolin und F2Pool kündigten laut The Block an, dort zu minen. Bis Block 15.537.393 sind beide Ketten identisch, danach läuft ETHW mit der eigenen Kennung 10001 weiter. Laut den Blockdaten von ETHW folgten zuerst 2.048 leere Blöcke, der erste davon mit dem Zeitstempel 09:48 Uhr UTC. Der erste Block mit Transaktionen trägt den Zeitstempel 15. September 2022, 14:11 Uhr UTC.
Am Markt verlor ETH an diesem Tag deutlich. Bei der Börse Binance eröffnete das Handelspaar ETH/USDT den 15. September nach UTC bei 1.638 USDT und schloss bei 1.473 USDT, rund 10 % tiefer. USDT ist der Stablecoin Tether, der an den US-Dollar gekoppelt ist. Auch die Ausgabe neuer ETH änderte sich. Laut ethereum.org gingen vor dem Merge rund 4,93 Mio. ETH im Jahr an die Miner. Diese Belohnung fiel weg, die gesamte Neuausgabe sank um rund 88,7 %. Seit dem Upgrade London am 5. August 2021 wird außerdem der Grundanteil jeder Transaktionsgebühr vernichtet, Fachleute sprechen vom Verbrennen. Wie beides zusammen die Menge aller ETH verändert, zeigt die Seite ultrasound.money.
Was vom Ethereum Merge bleibt
Seit dem 15. September 2022 kommt jeder Ethereum-Block von einem Validator. Bitcoin setzt dagegen weiter auf Mining. Wie sich beide Netze heute unterscheiden, zeigt unser Vergleich von Bitcoin und Ethereum. Wie Ethereum 2016 zur zweitgrößten Kryptowährung wurde, erzählt ein eigener Beitrag im Kalender.
Das CCRI zählt den Merge zu den größten und kompliziertesten Upgrades, die ein Kryptonetz je hatte. Das Netz tauschte sein Verfahren, ohne anzuhalten. Die Beacon Chain lief dafür gut 21 Monate nebenher, bevor beide Ketten zusammenfanden.
Im Historischen Kryptokalender steht acht Tage vor dem Merge der 7. September 2021, an dem El Salvador Bitcoin zum gesetzlichen Zahlungsmittel machte. Danach folgt der 12. Oktober 2009 mit dem ersten Handel von Bitcoin gegen US-Dollar.
Dieser Beitrag ist ein historischer Rückblick und keine Anlage-, Rechts- oder Steuerberatung.
Kurz erklärt
- Proof of Stake: Verfahren, bei dem Teilnehmer eigenes Kapital als Pfand hinterlegen, um Blöcke vorschlagen und bestätigen zu dürfen. Wer gegen die Regeln verstößt, verliert einen Teil des Pfands oder alles.
- Beacon Chain: Die Proof-of-Stake-Kette von Ethereum, gestartet am 1. Dezember 2020. Seit dem Merge ist sie die Konsensschicht, die festlegt, welche Blöcke gelten. Die Überweisungen selbst verarbeitet die Ausführungsschicht, das frühere Hauptnetz.
- Terminal Total Difficulty (TTD): Die Summe aller geleisteten Rechenarbeit, ab der das Mining auf Ethereum endete. Sobald ein Block diesen Wert erreichte oder überschritt, kam der nächste Block von einem Validator. Der Wert lag bei 58.750.000.000.000.000.000.000.
Häufige Fragen zum Ethereum Merge
Sind die Gebühren auf Ethereum durch den Merge gesunken?
Nein. Der Merge hat das Verfahren getauscht, mit dem sich das Netz auf neue Blöcke einigt. Mehr Platz für Transaktionen hat er nicht geschaffen. Laut ethereum.org waren niedrigere Gebühren nie das Ziel des Merge.
Wurde Ethereum durch den Merge schneller?
Kaum. Vor dem Merge kam laut ethereum.org im Schnitt etwa alle 13,3 Sekunden ein Block, seitdem alle 12 Sekunden. Die Seite ethereum.org nennt den Unterschied selbst ziemlich unbedeutend.
Konnten Validatoren ihre ETH nach dem Merge sofort abheben?
Nein. Hinterlegte ETH ließen sich erst mit dem Upgrade Shanghai/Capella am 12. April 2023 wieder auf normale Konten zurückholen. Bis dahin blieb das Pfand gebunden.
Warum nennen Quellen unterschiedliche Werte für die Stromersparnis?
Beide Zahlen sind Schätzungen mit unterschiedlichen Annahmen. ethereum.org nennt auf der Seite zum Merge rund 99,95 %. Die CCRI-Studie vom September 2022 kommt auf mehr als 99,988 %, auf sie verweist ethereum.org auf der Seite zum Energieverbrauch. Beide Werte sagen dasselbe: Ethereum braucht seit dem Merge nur noch einen winzigen Bruchteil des früheren Stroms.