Slashing

Was ist Slashing?

Bei Slashing handelt es sich um eine harte Strafe, die auf Proof-of-Stake-Blockchains (PoS) zur Verhinderung von unehrlichen und böswilligen Aktivitäten von Validatoren verhängt wird.

Slashing führt zum Verlust der gestakten Kryptowährungen eines Validators und zu seiner zwangsweisen Entfernung aus dem Netzwerk.

Slashing einfach erklärt: Schutz von PoS-Blockchains

Slashing ist ein wichtiger Mechanismus, der in bestimmten PoS-Blockchains wie Ethereum kodiert ist und Angriffe auf das Netzwerk verhindern soll.

Um den Begriff „Slashing“ vollständig zu verstehen, muss man zuerst die Rolle von Validatoren in PoS-Blockchains begreifen.

Validatoren sind wichtige Mitglieder von PoS-Blockchains. Sie sind für die Verarbeitung und Verifizierung von Transaktionen und das Hinzufügen neuer Blöcke zur Kette verantwortlich – beides sind grundlegende Funktionen einer Blockchain.

Stellen Sie sich nun vor, dass Ihre örtliche Bank abtrünnig wird und beginnt, falsche Transaktionen durchzuführen und ihre Kunden zu betrügen. Genau das soll durch das Slashing verhindert werden.

Da Validatoren solch kritische Funktionen ausüben, muss ein bestimmter Betrag an Kryptowährung (32 ETH auf Ethereum, was zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels über 57.000 $ entspricht) als Sicherheit hinterlegt werden. So erhält man die Chance, ein Validator zu werden.

Wird ein Validator bei netzschädlichen Aktivitäten ertappt, werden seine Sicherheiten gekürzt. Geslashte Validatoren werden aus dem Netzwerk entfernt.

Wie werden Validatoren geslasht? 

Nach Angaben von Ethereum gibt es drei Möglichkeiten, warum ein Validator geslasht werden kann. Diese sind:

• Vorschlagen und Unterzeichnen von zwei verschiedenen Blöcken für denselben Slot.
• Bescheinigung eines Blocks, der einen anderen „umgibt“, wodurch der Verlauf geändert wird.
• Durch „doppelte Stimmabgabe“, indem zwei Kandidaten für denselben Block bestätigt werden.

Wie funktioniert das Slashing?

Hier ist ein Beispiel für das Slashing auf der Ethereum-Blockchain.

• Bei Feststellung einer der oben genannten Aktivitäten wird sofort 1/32 der gestakten ETH des beschuldigten Validators verbrannt. Die Verbrennung ist auf ein Maximum von 1 ETH begrenzt.
• Danach beginnt eine 36-tägige Ausschlussfrist. Während dieser Zeit löst sich der Einsatz des Validators allmählich auf.
• Am 18. Tag wird eine zusätzliche Strafe verhängt, deren Höhe sich nach der Summe der gestakten ETH aller geslashten Validatoren in den 36 Tagen vor dem Slash-Ereignis richtet. Wurden in letzter Zeit mehr Validatoren geslashed, so ist die 18-Tage-Strafe höher. Dieser Mittelwert wird als Korrelationsstrafe bezeichnet.
• Geslashte Validatoren verlieren über den Zeitraum von 36 Tagen schrittweise ihre gestakten ETH, danach können sie das Netzwerk verlassen und ihr verbleibendes Guthaben abheben.

Slashing und Inaktivitätsleck

Wie das Slashing dient auch das Inaktivitätsleck dem Schutz von PoS-Blockchains.

Bei Ethereum wird ein Notfallprotokoll mit der Bezeichnung „Inaktivitätsleck“ aktiviert, wenn die Konsensschicht innerhalb von vier Epochen keine Finalität erreicht.

Doch zunächst sollte man kurz erklären, was „Finalität“ und „Epoche“ bedeuten.

Finalität bezieht sich auf die Garantie, dass ein Block (und die darin enthaltenen Transaktionen) nicht verändert oder aus der Blockchain entfernt werden kann.

Als Epoche wird die Zeit bezeichnet, die für die Vervollständigung einer bestimmten Anzahl von Blöcken auf einer Blockchain benötigt wird (auf Ethereum ergibt die Zeit für eine Vollendung von 30.000 Blöcken eine Epoche).

Das Inaktivitätsleck wird zur Schaffung von Bedingungen aktiviert, damit die Blockchain ihre Finalität erreichen kann.

Die Finalität kann nur dann erzielt werden, wenn eine Supermajorität von Validatoren – die ⅔ der insgesamt gestakten ETH repräsentieren – dem Status der Blockchain zustimmen.

Wenn nun ⅓ aller Validatoren offline sind oder keine korrekten Bescheinigungen einreichen, wird die Erzielung der Finalität schwierig.

In einem solchen Fall führt ein Inaktivitätsleck zum Ausbluten der Stakes von Offline-Validatoren, sodass weniger als ⅓ der gestakten ETH von inaktiven Validatoren kontrolliert wird. Dadurch wird es für aktive Validatoren möglich, die Blockchain zu finalisieren.

„Der Verlust des Einsatzes ist ein starker Anreiz für inaktive Validatoren, sich so schnell wie möglich zu reaktivieren“, so Ethereum in einem Blogbeitrag.

Geslashte Validatoren, die auf ihren Ausstieg aus dem Netzwerk warten, werden mit Strafen für Inaktivitätslecks belastet.

Erzwingen alle PoS-Blockchains das Slashing?

Nein, nicht alle PoS-Blockchains implementieren Slashing. Einige beliebte PoS-Ketten, die kein Slashing anwenden, sind Avalanche und Cardano.

Slashing ist ein umstrittenes Thema im Bereich der PoS-Blockchain. Kritiker haben das Risiko angeführt, dass unschuldigen Validatoren ihr Anteil wegen eines „ehrlichen Fehlers“ wie dem Einsatz veralteter Software gekürzt wird. 

Außerdem können Validatoren auch dafür bestraft werden, dass sie aufgrund von unvorhergesehenen Ereignissen wie dem Verlust von Schlüsseln nicht an der Validierungstätigkeit teilnehmen.

Fazit

Slashing wird nach wie vor unter Blockchain-Experten kontrovers diskutiert. Der Slashing-Mechanismus auf PoS-Ketten ist nicht perfekt.

Es gibt unerwünschte Nebenwirkungen, unter denen die Teilnehmer von PoS-Ketten zu leiden haben.

Allerdings kann man das Ganze auch positiv sehen, als Kosten für die Sicherheit der PoS-Chains. 

Ohne solche strengen Maßnahmen ist es schwierig, ein Netzwerk aus Tausenden von unbekannten und dezentralen Einheiten in Schach zu halten.