Mining-Nodes: Spezielle Nodes, die mathematische Aufgabenstellung lösen, um den nächsten Block zu erzeugen

Alle Ethereum-Nodes überprüfen unabhängig voneinander Transaktionen, aber Mining-Nodes, also die Miner, sind eine besondere Art Nodes, die Transaktionen zu Blöcken zusammenfassen. Diese Blöcke werden in der Blockchain zu Abwicklungszwecken aufgezeichnet. Die Mining-Nodes unterscheiden sich daher, weil sie Blöcke von Transaktionen auf der Kette erstellen.

Jeder Node unterhält einen Pool verifizierter, aber ausstehender Transaktionen, den sogenannten Mempool. Transaktionen werden aus dem Mempool entfernt, sobald ein Miner sie in einen Mining-Block aufnimmt. Mining-Nodes setzen große Mengen an Rechenressourcen in einem Wettbewerb ein, in dem sie versuchen, vor den anderen eine anspruchsvolle mathematische Aufgabenstellung zu lösen. Die Lösung der Aufgabe ist als Proof-of-Work bekannt. Dies ist der Konsensmechanismus, der die Integrität des Netzwerks sicherstellt.

Die Aufgabe wird durch Brute-Force-Berechnungen gelöst, bei denen Miner verschiedene Eingabewerte durch eine kryptografische Hash-Funktion iterieren und nach einem seltenen Ausgabewert, einem Hash, suchen. Ethereum verwendet eine andere kryptografische Hash-Funktion als Bitcoin und die Miner stehen nicht in direktem Wettbewerb zueinander. Der Proof-of-Work ist schwer zu finden, aber jeder Node kann trivialerweise überprüfen, ob der Miner die Rechenressourcen aufgewendet hat, um die Lösung zu finden. Genauso wie eine Transaktion nur dann als gültig angesehen wird, wenn sie eine gültige digitale Signatur hat, benötigt ein Kandidatenblock einen Proof-of-Work, um Gültigkeit zu erlangen. Wenn ein Miner die bestimmte Leistung durch Proof-of-Work vor allen anderen Teilnehmern erreicht, kann er den Kandidatenblock validieren, aufzeichnen und verbreiten.

Sobald ein Miner als erster Teilnehmer die mathematische Aufgabenstellung des nächsten Blocks gelöst hat, versendet er den validierten Block über das Netzwerk. Jeder Node prüft die Gültigkeit des neu empfangenen Blocks und fügt ihn dann zu seiner Kopie der Blockchain hinzu. Der Empfang eines neuen gültigen Blocks setzt das Mining-Spiel zurück an den Anfang. Alle Miner erstellen einen neuen Kandidatenblock von Transaktionen und versuchen, vor allen anderen die Aufgabenstellung für den nächsten Block zu lösen, damit dieser in die Blockchain aufgenommen wird. Die Blockzeiten, die in der Regel zwischen 12 und 14 Sekunden liegen, diktieren diesen konstanten Fluss neuer Blöcke. Außerdem ist die Blockgröße begrenzt, das heißt, nicht alle anstehenden Transaktionen werden in einen Block aufgenommen.

Für einen Miner besteht ein finanzieller Anreiz, diese Aufgabenstellung als Erster zu lösen. Der Miner, der als Erster einen neuen Block mit einem gültigen Proof-of-Work sendet, kann die 2 ETH Block Reward und einen Teil der Gasgebühren innerhalb des Blocks beanspruchen. Darüber hinaus können Miner durch die Festlegung der Reihenfolge der Transaktionen in ihren Blöcken und durch Front-Running-Taktiken eine zusätzliche Einnahmequelle generieren, die als Miner Extractable Value (MEV) bekannt ist.

Nur der Miner, der als Erster die Aufgabenstellung löst, bekommt einen Reward

Die Gasgebühren in einem Block lassen sich in eine Grundgebühr und ein Trinkgeld aufschlüsseln, deren Preis je nach Nachfrage nach Blockspace schwankt. Das Trinkgeld wird direkt an den Miner gezahlt, als Anreiz, die Aufnahme einer Transaktion in einen Block zu priorisieren. Die Grundgebühr ähnelt einem Aktienrückkauf, da sie verbrannt wird und die entsprechende ETH aus dem zirkulierenden Angebot entfernt wird.

Ethereum Improvement Proposals (EIPs) sollen Anreize für Netzwerkteilnehmer und Netzwerkentwickler schaffen, das Ethereum-Netzwerk ständig zu verbessern. Die Gasgebührenstruktur war ein solcher Vorschlag. Sie wurde im August 2021 mit dem Ethereum Improvement Proposal 1559 (EIP-1559) eingeführt und stellte eine direkte Korrelation zwischen Netzwerknutzung und ETH-Ausgabe her.

EIP-1559 schafft einen Mehrwert für ETH-Inhaber, da der Verbrennungsmechanismus die Nettoausgaberate reduziert. Da mehr Transaktionen on-chain durchgeführt werden, wird mehr Gas verbrannt, was die Auswirkungen des neuen ETH-Angebots, das durch Block Rewards (dt. Blockbelohnung) geschaffen wird, reduzieren oder eliminieren kann. Wenn die Nachfrage im Netzwerk hoch ist und der Verbrennungsmechanismus die Neuemission von Block Rewards überwiegt, kann ETH zu einem deflationären Asset werden. Bis heute wurden seit der Einführung von EIP-1559 mehr als 1,9 Millionen ETH verbrannt, wodurch die Nettoemission von ETH um mehr als 68 % gesunken ist.

Die zunehmende Beliebtheit von NFTs und das durch sie generierte Transaktionsvolumen hat zu einer größeren Nachfrage nach Blockspace geführt, wodurch die Menge an verbrannten ETH gestiegen ist. Der NFT-Marktplatz OpenSea leistete mit insgesamt 230.041 ETH den größten Beitrag zu den verbrannten Gasgebühren seit der Einführung von EIP-1559.

Was Sie über Ethereum, seine Schlüsselkomponenten und seine Funktionsweise wissen sollten

Aufgrund seiner wachsenden Bedeutung und potenziellen Auswirkungen auf Investitionen beantwortet dieser Bericht grundlegende Fragen über das Ethereum-Netzwerk.

• Was ist Ethereum? Eine dezentralisierte Blockchain mit Smart-Contract-Funktionalität.
• Was ist Ether (ETH)? Die native Währung von Ethereum.
• Was sind Nodes? Computer, auf denen ein Ethereum-Client läuft, um Transaktionen und Blöcke zu validieren.
• Wie funktioniert das Mining? Spezielle Knoten (Nodes) lösen eine mathematische Aufgabenstellung, um den nächsten Block der Kette zu erstellen.
• Wann findet eine echte Abwicklung statt? Wenn für eine Transaktion eine ausreichende Anzahl von Bestätigungen vorliegt.
• Was sind Smart Contracts, und warum sind sie wichtig? Smart Contracts sind programmierbare Verträge, die auf vordefinierten Bedingungen basieren.
• Was sind dezentrale Anwendungen (DApps), und warum sind sie wichtig? Dies sind Anwendungen, die mit Smart Contracts erstellt wurden.
• Wie geht es mit dem Ethereum-Netzwerk weiter? Es wird einen Übergang zu einem Konsensmechanismus geben, der das Netzwerk skalierbarer und umweltfreundlicher machen kann.
• Warum ist ETH wertvoll? ETH bestimmt die Wirtschaft des Netzwerks.
• Warum Ethereum gerade jetzt? Die größte und am häufigsten verwendete Smart-Contract-Blockchain bietet Wertpotenzial und Wachstum.

Alle diese Fragen werden in den folgenden Beiträgen erläutert:

• Ethereum: Was Sie über Ethereum wissen sollten
• Eine Blockchain mit Smart-Contract-Funktionalität
• Ether (ETH): Die native Kryptowährung, die das Ethereum-Netzwerk antreibt
• Nodes: Die Computer, die Transaktionen validieren und das Netzwerk sichern
• Mining-Nodes: Spezielle Nodes, die mathematische Aufgabenstellung lösen, um den nächsten Block zu erzeugen
• Echte Abwicklung: Wenn für eine Transaktion eine ausreichende Anzahl von Bestätigungen vorliegt
• Smart Contracts: Die programmierbare Infrastruktur für DApps
• DApps: Anwendungen, die mit Smart Contracts erstellt wurden
• Wie es mit dem Ethereum-Netzwerk weitergeht: Updates zur Erleichterung der Skalierbarkeit
• Warum gerade jetzt Ethereum?
• Was sind Kryptowährungen und die Blockchain-Technologie?

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