Ethereum kämpft mit Transaktionsgebühren

Die Gebühren bei Ethereum sind auf konstant hohen Niveau. Eine Erhöhung der Gaspreise sollte das Leid der User lindern – verpuffte aber wirkungslos. Die Ethereum-Entwickler fürchten langfristige Schäden, hoffen auf Ethereum 2.0 und versuchen mit EIP1559, die Berechnung der Gebühren neu zu erfinden.

In Kürze:

• Ethereum wurde zu einer so beliebten Plattform für Token und Smart Contracts, dass die Gebühren in letzter Zeit immer teurer wurden.
• Die Miner haben daher vor kurzem das Gas-Limit erhöht, um mehr Transaktionen prozessieren zu können
• Der Ethereum-Entwicker Péter Szilágyi kritisiert das heftig, weil es die langfristige Sicherheit von Ethereum bedrohe
• Die Erhöhung der Gas-Limits hat zudem die Gebühren nicht gesenkt. Aber es hat die Einnahmen der Miner erhöht
• Die langfristige Lösung des Gebühren- bzw. Skalierungsproblems liegt in ETH 2.0 und offchain-Transaktionen
• Kurzfristig jedoch soll EIP1559 die Gebührenberechnung neu aufstellen. Dass dabei die Basisgebühren verbrannt werden sollen, ist ein gewagter Eingriff in die Ökonomie der Blockchain

Es wird teuer auf Ethereum

Ethereum ist eine wundervolle Plattform für Token, Smart Contracts und DeFis. Es gibt immer mehr Anwendungen, und Wallets wie Metamask oder Alphawallet sind großartig darin, die Verwaltung von Token einfach zu machen. Auf Webseiten wie Zapper kann man sich mit seiner Wallet einloggen, um einen Überblick über seine DeFis zu bekommen. Das Ökosystem und die Software sind gereift und interagieren hervorragend zusammen, und der Fortschritt auf der Anwendungsebene ist phänomenal.

Allerdings … Ethereum wurde teuer. Man zahlt hier mal 30 Cent für eine Transaktion, da einen Euro, und manchmal auch zwei oder drei. Ehe man es sich versieht, hat man 10 Euro für Gebühren ausgegeben, nur um das richtige Token zu haben, für das man im Jahr 30 Euro Zinsen bekommen kann – wenn es gut läuft. Für kleine Investoren, die ein offenes Finanzsystem doch gerade integrieren sollte, wird es schon jetzt zu teuer. Geringwertige Alltagstransaktionen sind mehr oder weniger undenkbar geworden. Und dabei hat alles erst begonnen.

Solche Kapazitätsengpässe sind bei Ethereum nichts neues. Eine Anpassung des Gas-Limits in den letzten Wochen zeigt jedoch, dass das Problem fundamentaler ist, als viele es wahrhaben wollen.

Miner erhöhen Gas-Limit auf 12,5 Millionen

Die Miner von Ethereum haben kürzlich entschieden, die Gas-Limits von 10 Millionen auf 12,5 Millionen zu erhöhen.

Was das bedeutet ist nicht ganz einfach zu verstehen: Während Bitcoin die „Kosten“ einer Transaktion in Bytes berechnet – eine Transaktion, die mehr Bytes auf der Blockchain verbraucht, kostet höhere Gebühren – hat Ethereum die Maßeinheit des „Gas“. Diese misst nicht die reine Größe, sondern vielmehr den rechnerischen Aufwand für einen Computer.

So kostet eine gewöhnliche Transaktion in der Regel 21.000 Gaseinheiten, eine Transaktion mit Token je nach ihrem Aufbau etwas mehr, und ein Smart Contract, wie der Wechsel oder das Verleihen von Token, oft auch mehrere Hunderttausend Gaseinheiten. Mit dem neuen Gaslimit von 12,5 Millionen könnte ein Miner in einem einzelnen Block knapp 600 Transaktion verbuchen, was knapp 40 Transaktionen je Sekunde oder 3,5 Millionen Transaktionen am Tag entsprechen würde. Tatsächlich kommen aber sehr viel weniger Transaktionen auf, da ein Großteil von ihnen mit Token oder Smart Contracts arbeiten.

Während es bei Bitcoin ein „hartes“ Limit für die Größe von Blöcken gibt, obliegt das Gas-Limit bei Ethereum den Minern. Wenn sie sich einig sind, es zu erhöhen, dann kann es auch erhöht werden. Genau dies geschah in den Tagen vor dem 19. Juni.

Ärger im Maschinenraum

Über diese Entscheidung der Miner ist beileibe nicht jeder glücklich. Péter Szilágyi, der leitende Entwickler von Geth, der wichtigsten Node-Software für Ethereum, war sogar ziemlich verärgert:

TL;DR: The #Ethereum miners don't give a fuck about the long term health of the network nor about DoS attacks. https://t.co/qamT0nakFA

— Péter Szilágyi (karalabe.eth) (@peter_szilagyi) June 19, 2020

Übersetzt: „Kurz gesagt: Die Miner von Ethereum scheren sich einen Scheiß um die langfristige Gesundheit des Netzwerks oder DoS-Angriffe.“

Die Entwickler haben, fährt Peter fort, schon oft erklärt, welche langfristigen Folgen die Erhöhung des Gas-Limits haben wird. „Aber die Leute wollen das nicht hören. Sie wollen im Märchenland leben.“

Das Problem ist für ihn, dass die meisten Akteure – die Miner, die User – keine Ahnung haben, wie schwierig es ist, Ethereum schon jetzt stabil und am Laufen zu halten. „Das Ethereum-Netzwerk wird derzeit von 3-5 Leuten erhalten.“ Wenn es auseinanderfalle, könne es sein, dass es niemanden mehr gibt, der die Scherben zusammensetze.

Der Druck auf die Entwickler scheint enorm zu sein, und die Entscheidung der Miner, das System weiter herauszufordern, frustriert sie so sehr, dass Péter ungeschminkt damit droht, das Handtuch zu werfen: „Das Problem sind keine temporären Probleme. Das Problem sind die langfristigen Effekte, die es auf die 3-5 Leute hat, die dafür sorgen, dass die Lichter brennen, und was passiert, wenn sie entscheiden, dass es das nicht mehr wert ist.“

Im Prinzip haben wir hier die Neuauflage des Blocksize-Krieges bei Bitcoin. Es geht, wie schon so oft, um die Full Nodes – was bei Ethereum eine ganz besonders komplexe Angelegenheit ist.

Die Entwickler sind der Meinung, dass zuviel Last für das System schädlich ist, während die Miner und User gerne mehr wollen; für die Entwickler ist es frustrierend, wenn das Ökosystem nicht auf ihr Urteil hört. Man hört auch einen gewissen Größenwahn heraus, wenn 3-5 Entwickler der Überzeugung sind, dass sie das System am Laufen halten, anstatt der Miner, Full Nodes, User, Börsen und so weiter.

Aber eventuell ist das auch nur das durchaus realistische und frustrierende Empfinden, im Maschinenraum eines Kreuzfahrtschiffs Tag für Tag dafür zu sorgen, dass der Kessel nicht explodiert, während oben an Deck die Gäste feiern und der Kapitän fröhlich die Geschwindigkeit anzieht.

Keine Linderung, aber mehr Einnahmen für Miner

Die Lösung, das Gas-Limit zu erhöhen, ist tatsächlich unbefriedigend. Einerseits natürlich, weil es die Last auf die Full Nodes weiter erhöht. Andererseits, weil Erhöhungen um 25 Prozent nicht eben viel Wirkung zeigen.

Die ETH-Gasstation berechnet für normale Transaktionen mit 21.000 Gaseinheiten Gebühren von derzeit etwa 20 Cent. Wenn man nun komplexe Transaktionen bildet, etwa Token wechselt, leiht oder verleiht, springen die Gebühren rasch auf zwei Euro an. Das war vor der Erhöhung des Gaslimits so, und das ist auch heute so. Es hat sich für die User im Prinzip nichts verändert.

Für Börsen, Wallets und Zahlungsdienstleister wird es dagegen nun aufwändiger, einen Full Node in Betrieb zu setzen und zu betreiben. Ein Ethereum-Node ist schon jetzt teuer; wer einen Full Archival Node möchte, braucht dafür einen guten Server; auf einem guten Heim-PC ist schon ein Pruned Node eine Quelle des Frustes.

Immerhin verdienen die Miner gut. Seit dem 20. Juni waren die täglich durch Gebühren vereinnahmten Ether mindestens 1.900 und maximal 3.300, das sind etwa 450.000 bis 790.000 Dollar. Bei Bitcoin in derselben Woche dagegen waren es nur zwischen 180.000 und 490.000 Dollar.

Im Grunde zeigt sich hier, dass die Idee des Gebührenmarktes bei Bitcoin gescheitert ist. Die Core-Entwickler wollten die Einnahmensicherheit der Miner erzwingen, indem sie deren Produktion drastisch quotiert haben. Diese Art von mittelalterlicher Gilden-Ökonomie ist gegenüber dem offeneren Ansatz von Ethereum mehr oder weniger gescheitert. Mit einer Marktkapitalisierung von gerade mal 15 Prozent von Bitcoin steht die künftige Netzwerksicherheit bei Ethereum schon jetzt auf stärkeren Beinen.

Dennoch haben die Miner mit der Erhöhung des Gaslimits eine Entscheidung getroffen, die laut leitenden Entwicklern die langfristige Sicherheit von Ethereum untergräbt – und damit für die User keinen spürbaren Effekt geschaffen. Daher dürfte das nicht die Lösung sein, die auch nur mittelfristig tragbar ist.

Aber welche anderen Lösungen sind im Gespräch?

ETH 2.0 und Offchain

Die eine Lösung, auf die alle bei Ethereum hinfiebern, ist ETH 2.0. ETH 2.0 soll noch in diesem Jahr beginnen, Ethereum von einer Proof-of-Work-Blockchain auf eine Proof-of-Stake-Blockchain zu transportieren.

Proof of Work (PoW) bedeutet, dass Miner Energie investieren, um Hash-Rätsel zu lösen und dadurch einen Block zu finden. Proof-of-Stake (PoS) dagegen bedeutet, dass es keine Miner mehr gibt, sondern „Staker“: Sie beweisen, eine bestimmte Menge an Ether zu halten, um dadurch bei der Lotterie der neuen Blöcke mitzumachen.

Proof-of-Stake frisst weniger Strom als Proof-of-Work und ist damit natürlich klimafreundlicher. Es verschiebt auch die ökonomischen Anreize etwas: die Miner müssen nicht länger in Hashing-Power investieren. Sie können stattdessen dafür Sorge tragen, dass ihr Node die Kapazitäten stemmt. Es könnte also sein, dass PoS die richtigen Anreize für Knoten stellt, in CPU, Bandbreite und Speicher zu investieren.

Ferner soll ETH 2.0 das sogenannte „Sharding“ ermöglichen. Das bedeutet, dass die Blockchain aufgespalten wird, so dass nicht länger jeder Knoten die ganze Blockchain kennen muss. Auch das würde die Last auf die Knoten senken. Sharding ist für eine Blockchain eine relative Zukunftstechnologie, und PoS ist laut den Ethereum-Entwicklern eine Grundvoraussetzung dafür. Aber dorthin dürfte es noch ein ziemlich weiter Weg sein.

Ein Teil des Gesamtpaketes sind schließlich die offchain-Lösungen. Das können Sidechains wie OMG sein, also komplett neue Blockchains, die über irgendeinen Anker mit der Kern-Blockchain verbunden sind, oder Statechannels wie bei Raiden und soviel ich weiß auch xDai und die seit einiger Zeit enthusiastisch aufgenommenen Optimistic Rollups. Es gibt ein sehr großes Spektrum an Konzepten für solche Lösungen bei Ethereum. Allerdings hat noch keines davon die Reife oder gar die Marktdurchdringung wie Lightning oder Liquid bei Bitcoin.

Eine dritte Lösung wird durch EIP1559 ausgedrückt. Das ist zwar eher ein Pflaster, das den Schmerz vorübergehend lindern soll. Aber da es derzeit heiß diskutiert wird, schauen wir es uns etwas genauer an.

EIP1559: Ein massiver Eingriff in die Ökonomie von Ethereum

Ein EIP ist ein „Ethereum Improvement Proposal“, also ein Vorschlag, Ethereum auf Protokoll-Ebene zu verbessern. EIP1559 möchte die Gebühren bei Ethereum auf eine Weise neu organisieren, die, schreibt Deribit Insights, „die größte Änderungen unter allen Blockchains ist, wie die User um Platz in den Blöcken bieten.“ Tatsächlich ist EIP1559 eine Veränderungen von massiven Tragweite.

Bisher bieten die User durch Gebühren. Je mehr man anbietet, desto schneller kommt die Transaktion in einen Block. Das ist einfach zu verstehen, kann aber in manchen Situationen unberechenbar sein. Es ist recht frustrierend und verwirrend, wenn man in der Wallet die richtige Gebühr aussuchen muss, ohne zu verstehen, wie sie zustandekommt, und dann auch noch möglicherweise nachbessern muss, bis man es endlich in den Block schafft.

EIP1559 möchte die Auktion durch die Gebühr zunächst durch eine „Basefee“ ersetzen. Diese Gebühr wird vom Protokoll gesetzt und passt sich an Angebot und Nachfrage an. Wenn ein Block mehr als 10 Millionen Gaseinheiten aufnimmt, erhöht sich die Gebühr, wenn er weniger fasst, sinkt sie. Diese Basefee kann nur um ein Achtel je Block steigen oder sinken. Dieser Algorithmus wird von den Wallets einfach zu verstehen sein und für den User Komplexität reduzieren.

Die User können jedoch ein Premium hinzufügen, um ihre Transaktion während eines Staus auf der Blockchain zu priorisieren. Mit diesem Premium-Gas führt EIP1559 wieder eine Art Auktion ein.

Die vermutlich am weitesten reichende Veränderung ist jedoch, was mit den Gebühren passiert. Bisher fließen die kompletten Gebühren an die Miner. Nach EIP1559 soll die Basefee stattdessen verbrannt werden, während die Miner lediglich das Premium erhalten. Damit wollen die Entwickler verhindern, dass die Miner die Gebührenpreise manipulieren. Darüber hinaus soll es gewährleisten, dass die Gebühren immer durch ETH bezahlt werden und das native Token auch in Zukunft seine Funktion als „Öl“ der Blockchain behält.

In gewisser Weise möchte man sich an den Kopf schlagen. Da gelang es Ethereum, den Minern ordentlich Einnahmen durch Gebühren zu verschaffen, und schon versuchen die Entwickler, das wieder kaputt zu machen. Und dabei scheinen sie spieltheoretisch noch gar nicht so weit gedacht zu haben. Schließlich steht es den Minern frei, Transaktionen ohne ein Premium erst gar nicht zu minen, und dann, wenn der Platz knapp wird, wie bisher in einem Auktionsschema den Platz in der Blockchain an den Meistbietenden zu versteigern. Die User müssen weiterhin mit ihren Gebühren bieten, nur wird eben noch ein kleines Extra verbrannt.

Aber – vielleicht ergibt es ja auch Sinn. Wenn es zum ökonomischen Anreiz wird, Ether zu staken, weil Transaktionen Ether verbrennen, und wenn es den Wallets hilft, die Gebühren einfacher zu berechnen, kann es dazu beitragen, die gegenwärtige Gebührenproblematik zu entschärfen. Aber noch ist EIP1559 noch nicht beschlossen, eventuell, weil es doch etwas zu tief in die Ökonomie von Ethereum eingreif und daher kontrovers ist.