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Was ist das Ethereum Casper Protokoll?

Wenn Sie an Ethereum interessiert sind, dann müssen Sie sich der Begriffe “Proof of stake” und “Ethereum Casper” bewusst sein. Es gibt kein Entkommen vor diesen Begriffen, sie sind überall. Also, in diesem Artikel stellen wir Ihnen Casper vor, und wie er Ethereum ewig verändern wird.

Was ist das Ethereum Casper Protokoll?

Erstens, was ist ein Beweis für die Arbeit?

Die meisten Kryptowährungen, einschließlich Bitcoin, laufen auf einem “Arbeitsnachweis”. Der Nachweis der Arbeit als Prozess umfasst die folgenden Schritte:

  • Miners lösen kryptographische Rätsel, um einen Block zu “extrahieren”, um ihn der Blockchain hinzuzufügen.
  • Dieser Prozess erfordert eine enorme Menge an Energie und Computerausrüstung.
  • Wenn ein Miner das Rätsel löst, präsentiert er seinen Block dem Netzwerk zur Verifizierung.
  • Die Prüfung, ob der Block zur Kette gehört oder nicht, ist ein extrem einfacher Vorgang.

Das Lösen des Puzzles ist schwierig, aber es ist einfach zu überprüfen, ob die Lösung korrekt ist oder nicht. Dies ist das System von Bitcoin und Ethereum (bis jetzt). Es gibt jedoch einige fundamentale Fehler im System.

Das Problem des Proof of Work

Am Ende gibt es viele Probleme mit PoW.

  • Erstens ist der Arbeitsnachweis wegen der Menge an Energie die er verbraucht, ein äußerst ineffizienter Prozess.
  • Einzelpersonen und Organisationen, die sich leistungsfähigere ASICs (Bitcoin-Mining-Ausrüstung) leisten können, haben im Allgemeinen bessere Chancen auf Mining als andere.
  • Infolgedessen ist Bitcoin nicht so dezentralisiert, wie es sein möchte. Lassen Sie uns das Verteilungsdiagramm der Hashrate überprüfen:

Quelle: Blockchain.info

Wie Sie sehen können, sind fast 65% der gesamten Hashrate in nur fünf Pools aufgeteilt. Theoretisch können diese großen Mining-Pools einen 51% igen Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk einfach assoziieren und starten.

Um diese Probleme zu lösen, beabsichtigt Ethereum, sich an PoS (Proof of Stake) als Lösung zu wenden.

Was ist der “Proof of Stake”?

Ein “Beweis des Einsatzes” macht den gesamten virtuellen Extraktionsprozess und ersetzt die Minenarbeiter mit ihren Maschinen durch Validatoren.

So funktioniert der Prozess:

  • Validatoren müssen eine bestimmte Menge ihrer Münzen sperren.
  • Danach beginnen sie mit der Validierung der Blöcke. Das heißt, wenn sie einen Block entdecken, von dem sie denken, dass er der Kette hinzugefügt werden kann, werden sie ihn validieren, indem sie darauf wetten.
  • Wenn der Block hinzugefügt wird, erhalten die Validierer eine Belohnung proportional zu ihren Wetten.

Die Ethereum-Entwickler wollten schon immer auf PoS umsteigen, es war immer noch ihr Plan. Bevor sie es jedoch konnten, mussten sie einen der größten Fehler dieses Systems (POS) in Angriff nehmen.

Betrachten Sie dieses Szenario für einen Moment:

Angenommen, wir haben eine Situation wie die obige. Es gibt eine Hauptkette und eine schwarze Kette, die aus dem Hauptteil kommt. Was soll verhindern, dass ein böswilliger Miner schwarze Blöcke ausbeutet und eine harte Gabelung erzwingt?

In einem Arbeitsbeweis-System (POW) kann dieses Risiko gemildert werden.

Angenommen, ein schelmischer Miner möchte die schwarze Kette ausnutzen. Selbst wenn er ihm all seine Kraft des Haschings widmet, wird er keinen anderen Miner haben, der sich ihm in der neuen Kette anschliesst. Alle anderen werden weiterhin den Hauptkanal bedienen.

Denken Sie daran, POW ist extrem teuer. Es macht für einen Miner keinen Sinn, so viele Ressourcen in einem Block zu verschwenden, dass das Netzwerk ihn am Ende sowieso ablehnt. Daher werden Kettenunterteilungen in einem Proof of Work-System vermieden, da der Angreifer Geld verschleudern muss.

Es sieht jedoch etwas anders aus, wenn Sie POS mitbringen. Wenn Sie ein Validierer sind, können Sie Ihr Geld einfach in die Hauptkette und die schwarze Kette legen, ohne Angst vor Rückschlägen zu haben. Egal was passiert, Sie werden immer gewinnen und haben nichts zu verlieren, trotz der Bosheit Ihrer Aktionen.

Es nennt sich das “Nothing at Stake” -Problem und das ist etwas, was Ethereum zu lösen hatte. Sie benötigten ein Protokoll, das POS implementieren und dieses Problem mildern konnte.

Ethereum Casper

Wie unterscheidet sich Casper von anderen Proof of Stake-Protokollen?

Casper hat einen Prozess eingeführt, mit dem sie alle schädlichen Elemente bestrafen können. So funktioniert POS unter Casper:

  • Validatoren stellten einen Teil ihrer Ethers auf dem Spiel.
  • Danach beginnen sie mit der Validierung der Blöcke. Das heißt, wenn sie einen Block entdecken, von dem sie denken, dass er der Kette hinzugefügt werden kann, werden sie ihn validieren, indem sie ihre Ether darauf platzieren.
  • Wenn der Block hinzugefügt wird, erhalten die Validierer eine Belohnung proportional zu ihren Wetten.
  • Wenn jedoch ein Validator böswillig handelt und versucht, “Nothing at Stake” durchzusetzen, wird er sofort gerügt und alle seine Chips werden reduziert.

Casper wurde entwickelt, um in einem System ohne Vertrauen zu arbeiten.

Wer böswillig handelt, wird sofort bestraft. Hier unterscheidet es sich von den meisten anderen POS-Protokollen. Böswillige Menschen haben etwas zu verlieren, also ist es unmöglich, dass nichts auf dem Spiel steht.

Dies ist nicht der einzige Ort, wo Casper die Validatoren bestraft.

Casper entwickelt strengere Anreize, um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten, einschließlich der Bestrafung von Minern, die sich unbeabsichtigt trennen.

Dies bedeutet, dass die Validatoren auf die Verfügbarkeit ihrer Knoten achten müssen. Vernachlässigung oder Faulheit führen dazu, dass sie ihren Einsatz verlieren. Diese Eigenschaft reduziert die Transaktionszensur und die allgemeine Verfügbarkeit.

Casper ist kein spezifisches Projekt. Es ist eine Mischung aus zwei Forschungsprojekten, die derzeit vom Ethereum-Entwicklungsteam durchgeführt werden. Beide Projekte sind:

  • Casper, FFG (Freundliches Finalität Gadget)
  • Casper, CBC (Korrekt-durch-Konstruktion)

Casper FFG alias Vitaliks Casper ist ein hybrider POW / POS-Konsensusmechanismus. Dies ist die Version von Casper, die zuerst implementiert wird. Es ist ziemlich entworfen, um den Übergang zum “proof of stake” zu erleichtern. Die Art und Weise, wie es entworfen wird, ist, dass es einen “proof of stake” Protokoll gibt, der auf dem “proof of work” ethash Protokoll  überlagert wird. Während die Blöcke weiterhin über POW ausgenutzt werden, wird jeder 50. Block ein POS-Kontrollpunkt sein, wo der Zweck durch ein Netzwerk von Validierern evaluiert wird.

Warum brauchen wir Ethereum Casper?

Die Implementierung von Ethereum Casper hat mehrere Vorteile. Sie können alle weit unter den folgenden Kategorien aufgeführt werden.

  • Hilfe zur Dezentralisierung
  • Energieeffizienz
  • Wirtschaftliche Sicherheit
  • Skalierung
  • Übergang zum POS

Menschen passen sich nicht leicht an Veränderungen an. Wenn sie sich an etwas gewöhnt haben, ist es sehr schwierig für sie, aus dieser Komfortzone herauszukommen.

Dies kann besonders heikel für ein monetäres System sein, dessen Wert vollständig auf dem von den Massen wahrgenommenen Wert beruht.

Es wird unglaublich unverantwortlich sein, POS aufzuerlegen. Dies könnte das Vertrauen der Öffentlichkeit in das System verringern, und der Wert von Ethereum könnte sinken. Daher ist es viel sicherer, einen reibungslosen Übergang von POW zu POS zu haben, den Casper FFG plant.

Die Zukunft von Ethereum Casper

Vitalik Buterin sagte, dass Casper nicht nur bereit ist, getestet zu werden, sondern auch einen Sicherheitsschub bieten könnte, wenn der Code zwischen den Kunden getestet wird. Obwohl es noch nicht bereit zu sein schein, weit angenommen zu werden, scheint es, dass das Datum von Caspers erstem Test näher und näher kommt.

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