Ethereum EIP-1559 erklärt

Das Ethereum Improvement Proposal 1559 (EIP-1559) wird mit der London Hard Fork im Sommer 2021 offiziell in Ethereum integriert. Das Ethereum Update gilt als sehr bedeutend und soll Ethereum günstiger und mit einem dynamischen und flexiblen Preismechanismus für Transaktionsgebühren ausstatten. Eine bahnbrechende Änderung, vor allem für Ethereum-Investoren, ist das Vernichten von einen Großteil der Transaktionsgebühr, sodass in der Folge Ether ein noch knapperes Gut und fast sogar deflationär werden könnte.

Was ist ein Ethereum Improvement Proposal (EIP)?

Ethereum Improvement Proposal sind Verbesserungsvorschläge für das Ethereum Protokoll. Es sind Designvorschläge für meistens technische Änderungen, die innerhalb der Ethereum-Entwicklercommunity besprochen werden. Erhält ein Vorschlag Konsens wird er in Ethereum integriert.

Es gibt verschiedene Kategorien von EIPs, wobei Vorschläge in der Core Kategorie sehr bedeutend und weitreichende Auswirkungen auf das Ethereum Protokoll haben. EIP-1559 ist eine solche Core-Änderung, welcher neben technischen auch weitreichende monetäre Änderungen für Ethereum bringt.

Was macht EIP 1559?

EIP 1559 bringt drei wichtige Änderungen.

  1. Legt eine Basisgebühr (baseFee) für Ethereum Transaktionen fest
  2. Die maximale Ethereum Blockgröße verdoppelt sich
  3. Sorgt für die Vernichtung der Transaktionsgebühren (größtenteils)

Die Basisgebühr ersetzt das derzeitige Auktionsmodell als entscheidendes Kriterium zum Bestimmen der im Block befindlichen Transaktionen. So soll aus Nutzersicht zu hohe gezahlte und schlecht kalkulierbare Transaktionsgebühren an die Ethereum Miner vermieden werden.

Die Basisgebühr wird bis zu einer Obergrenze dynamisch an die Netzwerkauslastung angepasst. Je höher die Netzwerkauslastung, desto höher ist auch die Basisgebühr. Je geringer die Auslastung, desto geringer auch die Basisgebühr. Warum das so wichtig für die Transaktionskosten ist, erfährst du weiter unten im Artikel.

Ist die Auslastung über 50% steigt die Basisgebühr, ist sie unter 50% sinkt sie

Eine zusätzliche Neuerung ist, dass die Basisgebühr „verbrannt“ bzw. vernichtet wird und nicht in den Besitz der Miner geht. Das ist zurzeit anders. Die Transaktionsgebühren gehen vollständig an die Miner. Die Basisgebühr bietet den Minern also keinen Anreiz mehr Transaktionen bevorzugt zu validieren.

Diese Anreiz-Rolle soll das neu geschaffene Miner Trinkgeld (Miner Tip) übernehmen. Die Bedeutung des Miner Trinkgeldes ist aber deutlich geringer als die Anreiz-Funktion der Transaktionskosten (Gas Kosten) im derzeitigen Auktionsmodell.

Warum EIP 1559?

Aber warum sollen diese Änderungen eigentlich implementiert werden? Welcher Mechanismus wird hier beeinflusst und welches Problem versucht EIP 1559 zu lösen?

Skalierungsprobleme

Verstopfte Blockchains und Skalierungsprobleme sind die Ursache für die derzeitig hohen Transaktionsgebühren auf der Ethereum Blockchain. Die Ethereum Blockchain (30 Transaktionen/Sekunde) kann zwar deutlich mehr Transaktionen als die ebenfalls verstopfte Bitcoin Blockchain (7 Transaktionen/Sekunde) verarbeiten, trotzdem ist fehlende Skalierung immer wieder ein Thema, was die sinnvolle Nutzung von Ethereum als dezentrale Smart Contract Plattform häufig unwirtschaftlich macht.

Ethereum Transaktionschart
In der Folge der Skalierungsproblematik steigen die Transaktionskosten permanent

Es gibt sehr gute, langfristige Skalierungslösungen mit Ethereum 2.0 und 2-Ebenen-Lösungen (Second Layer Solutions). EIP 1559 ist durch die Verdoppelung der maximalen Blockgröße daher allenfalls als kurzfristige Skalierungslösung zu sehen. Es bringt aber entscheidende Architekturänderungen mit.

Wie Ethereum Transaktionskosten berechnet werden

Es ist wichtig zu verstehen, wie sich Transaktionskosten zusammensetzen und nach welchem Anreiz Transaktionen von Minern priorisiert werden.

Gas Price

Transaktionskosten werden als Gas berechnet und angezeigt und entsprechen einem Bruchteil von einem Ether. Gängige Bezeichnungen sind hier Gwei bzw. Nanoether. Ein Gwei entspricht 10-9 Ether. Der Gas Preis beschreibt die Kosten einer Gas Einheit auf der Ethereum Blockchain. Dieses Thema könnte einen eigenen Blog-Artikel füllen.

Einfach gesprochen: Je komplexer eine Transaktion/Operation auf der Ethereum Blockchain ist, desto mehr Gas wird benötigt.

Ein simpler Wertetransfer bzw. eine einfache Transaktion benötigt sehr wenig Gas, aber eine komplexe Ausführung eines Smart Contracts benötigt viel Gas. Daher sind z.B. DeFi-Anwendungen auch um ein Vielfaches teurer als simple Transaktionen, da hier (komplexe) Smart Contracts auf der Ethereum jedes Mal ausgeführt werden

Gas Limit

Nun gibt es mit dem Gas Limit noch einen weiteren Parameter, der zur Berechnung der Kosten notwendig ist. Das Gas Limit ist die maximale Menge an Gas, die du bereit bist, für die Transaktion zu zahlen. Auch hier machen wir es einfach und nehmen das gängige Gas Limit für einfache Werte-Transaktionen von 21000 Gas.

Beispiel Transaktionsgebühren

Sehen wir uns ein willkürliches Beispiel einer Transaktion auf Etherscan an. Die Berechnung der Transaktionskosten ist wie folgend:

0,00000024321 ETH (Gas Preis) * 21000 benutztes Gas = 0,005107 ETH (Transaktionskosten)

Etherscan Transaktion

Wichtig: Es wird das tatsächlich benutzte Gas berechnet und nicht das Gas Limit (Was in diesem Beispiel gleich ist)! Setzt man als Nutzer das Gas Limit zu gering wird die Operation bis zu dem Punkt ausgeführt, bis das Gas ausläuft (Gas Limit). Das bezahlte Gas ist verloren, ohne das die Operation erfolgreich durchgeführt wurde. Aus diesem Grund wird im Durchschnitt immer ein höheres Gas Limit gesetzt.

Weil es einen Unterschied zwischen benutztes Gas und Gas Limit gibt, ist es schwer möglich die maximal möglichen Transaktionen in dem nächsten Block vorherzusagen.

Wie wählen Miner Transaktionen aus

Angenommen ein neuer Block hat mehr Transaktionen als die maximale Blockgröße (12,5 Millionen Gas) es zulassen würde. Ethereum Miner sortieren nun die vorhandenen Transaktionen anhand des Gas Price. Je höher der Gas Preis ist, desto wahrscheinlich ist es, dass die Transaktion vom Miner in den nächsten Block aufgenommen und validiert wird. Dieses Auktionsmodell sorgt dafür, dass der Gas Preis bei Engpässen drastisch ansteigt. Häufig führt es dazu, dass Wallet-Anbieter den aktuellen Gas Preis schlecht berechnen können und der Nutzer zahlt dann tendenziell einen zu hohen Gas Preis.

Basisgebühr

Die Basisgebühr bzw. Mindestgebühr setzt die minimale Transaktiongebühr pro Block. Das Basisgebühr kann sich je nach Auslastung verändern. Bei geringer Auslastung sinkt sie und bei hoher Auslastung steigt sie. Diese fixe Gebühr sorgt dafür, dass Wallet-Anbieter bessere Vorschläge über die aktuellen Transaktionsgebühren machen können. Sie müssen den Gas Price nicht mehr selbst berechnen, sondern können die Basisgebühr ansetzen, um Transaktionen zur Validierung freizugeben. Transaktionskosten für den nächsten Block werden dadurch vorhersehbarer.

An sich schon einmal eine feine Änderung. Was passiert aber, wenn das Netzwerk weiterhin überlastet ist und DeFi, NFTs und ICOs zu temporären Transaktionsverstopfungen führen? Diese Änderung allein gesehen ist keine Lösung für Skalierung.

Verdoppelung Blockgröße

Durch EIP 1559 wird zusätzlich die mögliche Blockgröße von 12,5 Million Gas auf 25 Millionen Gas verdoppelt. Bei großer Netzwerkauslastung kann sich auch die mögliche Anzahl von Transaktionen auf der Ethereum Blockchain innerhalb kurzer Zeit verdoppeln. Die gesamte Blockchain-Größe wird dadurch erhöht, sorgt aber für eine bessere Skalierung, da doppelt so viele Transaktionen nun möglich sind.

Miner Tip

Das Miner Trinkgeld (Inclusion-Fee) dient als abgeschwächter Anreiz für Miner, Transaktionen in einem Block zu priorisieren. Durch die Einführung der Basisgebühr und die Verdoppelung der möglichen Blockgröße sind bereits Maßnahmen eingeführt wurden um das Auktionsmodell (in Belastungszeiten) abzulösen. Trotzdem kann es weiterhin vorkommen, dass Blöcke bei voller Auslastung der maximalen Blockgröße überlastet sind.

Miner haben nun keinen Anhaltspunkt mehr Transaktionen zu priorisieren. Zu diesem Zweck gibt es das optionale Miner Trinkgeld (Miner Tip). Durch den Miner Tip können Transaktionen in Spitzenzeiten (z.B. bei einem Token-Sale) priorisiert werden.

Basisgebühr vernicht

Diese Änderung ist sehr bedeutend, denn sie hat Auswirkung auf alle Netzwerk-Teilnehmer wie Miner, Nutzer und Investoren. EIP 1559 sorgt dafür, dass die Basisgebühr in Ether, die vorher an die Miner ausgezahlt wurden, vernichtet werden. Die Miner Fee wird weiterhin an die Miner ausgezahlt und auch die generelle Block-Belohnung für das Validieren eines Blocks bleibt vorhanden.

Trotzdem sorgt diese Vernichtung dafür, dass die Inflationsrate von Ethereum sinkt. Die Anzahl von neu generierten Ether bleibt zwar gleich, durch die Vernichtung von der Basisgebühr sinkt die Gesamtzahl aller Ether im Netzwerk aber effektiv. Ein weiterer interessanter Netzwerkeffekt ist, dass mehr Ether vernichtet werden, je stärker das Netzwerk ausgelastet ist, denn die Basisgebühr steigt ja bis zur Blockobergrenze an.

Je größer die Nutzung des Ethereum-Netzwerkes ist, desto höher ist die Vernichtungsrate von Ether.

Wird Ether deflationär?

Ist das Netzwerk stark ausgelastet, erhöht sich die Basisgebühr. Das geht soweit, dass Ethereum sogar deflationär werden könnte. Folgende Gleichung beschreibt den Geldmengenzuwachs von Ether im Netzwerk:

Geldmengenzuwachs Ether = Blockbelohnung + Miner Tip – Basisgebühr

Die Miner werden weiterhin die Block-Belohnung und das Miner Trinkgeld erhalten, aber nicht mehr die Basisgebühr. Daher ist die Gruppe der Miner diejenige, die am wenigsten von dieser Änderung profitiert. Trotzdem scheint es auch hier eine gewisse Zustimmung zu diesem Vorhaben zu geben, denn im Interesse der langfristigen Entwicklung des gesamten Ethereum-Netzwerkes profitieren auch die Miner mit. Jedenfalls bis Ethereum 2.0 vollendet ist. 🙂

Nutzer von Ethereum können sich freuen, denn transparentere Gebühren und bessere Skalierung wird dafür sorgen, dass viele Anwendungen wieder günstiger und damit wirtschaftlicher werden. Vorbei sollen die Zeiten sein, wo einzelne DeFi-Transaktionen mehrere hundert Euro gekostet haben.

Auch Investoren in Ether können sich freuen. Die Verknappung der Ether-Menge lässt Ether zu einem noch knapperen Asset werden. Ethereum hat anders als Bitcoin keine feste Obergrenze der Geldmenge. Durch diese Änderung wird Ether sich durch eine geringere Inflationsrate von 0,5-2% pro Jahr sehr an die inflationsarme bzw. deflationäre Eigenschaft von Bitcoin annähern.

Fazit

EIP 1559 sorgt für eine Verbesserung der Gebühren-Problematik auf der Ethereum-Blockchain. Transaktionsspitzen auf der Blockchain werden abfedert und gehen nicht mehr mit sofort stark steigenden Gebühren einher. Nutzer profitieren von einer transparenteren Gebührenstruktur und auch eine bessere on-chain Skalierung auf der derzeitigen Ethereum Blockchain.

Besonders spannend finde ich als Investor in Ether die Verringerung der neu geschaffenen Ether-Menge. Dieser neue Mechanismus führt dazu, dass alle Beteiligten langfristig von der erhöhten Nutzung des Ethereum-Netzwerkes profitieren. Meiner Meinung nach ist dies ein ganz starkes Zeichen für das Ethereum-Netzwerk.

Weiterführende Links

https://github.com/ethereum/EIPs/blob/master/EIPS/eip-1559.md

https://medium.com/@eric.conner/fixing-the-ethereum-fee-market-eip-1559-9109f1c1814b

Guter Twitter-Thread über die Auswirkungen von EIP-1559

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Marco Schneekluth
Autor
Marco Schneekluth
Blogger und Bitcoin-En­thu­si­ast. Ich beschäftige mich seit 2014 mit Kryptowährungen. Der freiheitliche, philosophische Gedanke von Bitcoin hat mich zuerst begeistert, doch erst einige Zeit später habe ich das Potential in der Blockchain-Technologie verstanden. Mein Ziel ist es euch das Investieren und den Nutzen von Kryptowährungen auf eine einfache Weise näher zu bringen.

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