Ethereum: Smart Contracts, Gas und Proof of Stake

Was Sie lernen werden

• Was ein Smart Contract ist und was er kann und was nicht.
• Wie Gas, Basisgebühr und Prioritätsgebühr zusammen die Transaktionsgebühr ergeben.
• Wie Sie eine Gebühr von gwei in ETH und Euro umrechnen.
• Wie Proof of Stake bei Ethereum funktioniert und welche Risiken Validatoren tragen.

Erklärung

Im Kurs „Bitcoin & Krypto: Grundlagen“ ging es um Blöcke und Proof of Work. Ethereum behält das gemeinsame Kontobuch bei, setzt aber einen universell programmierbaren Computer darauf.

Konten und Smart Contracts

Ethereum kennt zwei Arten von Konten. Ein externes Konto (Externally Owned Account, EOA) wird wie eine normale Wallet über einen privaten Schlüssel gesteuert. Ein Vertragskonto (Contract Account) enthält Code. Ein Smart Contract ist ein auf der Blockchain gespeichertes Programm, das genau so ausgeführt wird, wie es geschrieben ist, sobald jemand ihm eine Transaktion sendet. Er kann Token halten, Regeln befolgen („Mittel freigeben, wenn Bedingung X erfüllt ist“) und andere Verträge aufrufen.

Wichtige Grenzen: Ein Smart Contract kann seine eigenen Fehler nicht beheben, kann die Außenwelt ohne ein Orakel (einen Dienst, der externe Daten wie Kurse auf die Blockchain bringt) nicht sehen, und „Code is Law“ bedeutet nur, dass der Code wie geschrieben ausgeführt wird – nicht, dass er fair oder korrekt ist. Viele Verträge lassen sich über eine „Upgrade“-Funktion mit einem Administratorschlüssel ändern. Das ist eine Vertrauensannahme, die Sie prüfen sollten.

Token

Die meisten Token auf Ethereum folgen dem Standard ERC-20 (ERC = Ethereum Request for Comments), einem gemeinsamen Satz von Funktionen wie „transfer“ und „approve“. Eine Freigabe (Approval) erlaubt einem Vertrag, Ihre Token zu bewegen. Unbegrenzte Freigaben sind ein häufiges Risiko: Wird der freigegebene Vertrag später angegriffen, können Ihre Token abgezogen werden.

Gas und Gebühren

Jeder Vorgang kostet Gas, eine Einheit, die den Rechenaufwand misst. Eine einfache ETH-Überweisung verbraucht 21,000 Gas. Ein Token-Tausch (Swap) verbraucht oft 100,000–200,000 Gas. Der Gaspreis wird in gwei angegeben: 1 gwei = 0.000000001 ETH (ein Milliardstel ETH).

Seit dem London-Upgrade im August 2021 (EIP-1559, EIP = Ethereum Improvement Proposal) besteht der Gaspreis aus zwei Teilen:

• Basisgebühr (Base Fee): wird vom Protokoll für jeden Block festgelegt und verbrannt (vernichtet). Sie steigt um bis zu 12.5% nach einem Block, der mehr als halb voll ist, und sinkt nach einem Block, der weniger als halb voll ist.
• Prioritätsgebühr (Priority Fee) (Trinkgeld): geht an den Validator, der Ihre Transaktion aufnimmt.

Formel: Gebühr (ETH) = verbrauchtes Gas × (Basisgebühr + Prioritätsgebühr) in gwei × 0.000000001. Ihre Wallet legt außerdem eine Höchstgebühr (Max Fee) fest; ist die Basisgebühr niedriger, wird die Differenz nicht berechnet. Auch eine fehlgeschlagene Transaktion bezahlt das verbrauchte Gas.

Proof of Stake

Seit „The Merge“ am 15. September 2022 nutzt Ethereum Proof of Stake (PoS). Statt Minern, die Strom verbrauchen, hinterlegen Validatoren ETH als Pfand (Stake). Ein vollständiger Validator benötigt mindestens 32 ETH. Die Zeit ist in Slots von 12 Sekunden eingeteilt; in jedem Slot schlägt ein Validator einen Block vor, und andere stimmen ab („attestieren“). 32 Slots bilden eine Epoche (6.4 Minuten), und Blöcke werden nach etwa zwei Epochen final (praktisch unumkehrbar).

Validatoren erhalten Belohnungen für korrekte Arbeit. Sind sie offline, verlieren sie kleine Beträge, und bei nachweislich unehrlichem Verhalten, etwa dem Signieren zweier verschiedener Blöcke für denselben Slot, können sie geslasht werden (einen Teil des Stakes verlieren und ausgeschlossen werden). Staking-Renditen behandelt Lektion 7.

Rechenbeispiel

Hypothetisches Beispiel: Sie senden ETH und führen später einen Token-Tausch durch. Annahmen: Basisgebühr 20 gwei, Prioritätsgebühr 2 gwei, ETH-Kurs €2,000. Kursänderungen während der Transaktion, Wallet-Gebühren und Börsen-Spreads sind nicht berücksichtigt.

1. ETH-Überweisung: 21,000 Gas × (20 + 2) gwei = 462,000 gwei.
2. Umrechnen: 462,000 × 0.000000001 = 0.000462 ETH.
3. In Euro: 0.000462 × €2,000 = €0.92 (gerundet).
4. Davon verbrannt: 21,000 × 20 = 420,000 gwei = 0.00042 ETH. Trinkgeld an den Validator: 21,000 × 2 = 42,000 gwei = 0.000042 ETH.
5. Token-Tausch mit 150,000 Gas: 150,000 × 22 = 3,300,000 gwei = 0.0033 ETH = €6.60.
6. Ist der nächste Block voll, kann die Basisgebühr um 12.5% steigen: 20 × 1.125 = 22.5 gwei. Die Gebühren ändern sich von Block zu Block.

Die Erkenntnis: Die Gebühr hängt von der Komplexität der Aktion (verbrauchtes Gas) und von der Nachfrage nach Blockplatz (Basisgebühr) ab, nicht vom bewegten Geldbetrag.

Häufiger Fehler

Übung

Auf Papier: Sie geben einen Token frei (46,000 Gas) und tauschen ihn anschließend (180,000 Gas). Hypothetische Daten: Basisgebühr 30 gwei, Prioritätsgebühr 1 gwei, ETH-Kurs €2,500. Berechnen Sie (a) die Gesamtgebühr in ETH und Euro, (b) den verbrannten Anteil in Euro.

Das Wichtigste in Kürze

• Ein Smart Contract wird genau so ausgeführt, wie er geschrieben ist – einschließlich seiner Fehler und Administratorrechte.
• Gebühr = verbrauchtes Gas × (Basisgebühr + Prioritätsgebühr); die Basisgebühr wird verbrannt.
• Gebühren hängen von der Komplexität und der Netzwerknachfrage ab, nicht vom gesendeten Betrag.
• Proof of Stake ersetzt Miner durch Validatoren, die ETH hinterlegen und bestraft oder geslasht werden können.

Nächster Schritt

In der nächsten Lektion sehen Sie, wie Layer-2-Netzwerke diese Gebühren senken und welche neuen Risiken sie mit sich bringen.