Ethereum Gas-Gebühren erklärt

Haben Sie schon einmal Krypto-Inhalten zugehört und plötzlich ist von Gas die Rede? Nein, Sie haben nichts verpasst, es gibt so etwas wie Gasgebühren. Sie werden von bestimmten Blockchains erhoben, um die von ihnen erbrachten Dienstleistungen zu bezahlen. Stellen Sie sich die Gasgebühren wie Treibstoff für ein Fahrzeug vor. Dieser Leitfaden ist Ihr Wegweiser zu Gasgebühren. Schnallen Sie sich an – wir werden Ihren “Krypto-Tank” mit Wissen über “Gasgebühren” auffüllen.

Was sind Gas-Gebühren?

Gas ist ein Begriff aus der Kryptowelt. Gasgebühren sind eine Entschädigung für die Arbeit, die zur Durchführung von Transaktionen berechnet wird. Gasgebühren können je nach Blockchain unterschiedliche Namen oder Funktionen haben, und nicht alle Blockchains verwenden Gasgebühren in demselben Sinne wie die Ethereum-Blockchain, die wir hier besprechen werden.

Was ist EVM?

In diesem Leitfaden werden wir uns auf die Virtual Machine (EVM) von Ethereum konzentrieren. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Leitfadens ist EVM eine Proof-of-Work-Blockchain der Schicht 1 (die in naher Zukunft auf Proof-of-Stake umgestellt werden soll), deren nativer Coin Ether alias ETH ist. Proof-of-Work-Blockchains haben eine Person, die jede Transaktion verifiziert, validiert und abschließt.

Wie funktioniert EVM, was ist Proof-of-Work?

Miner, Validierer und Knotenbetreiber sind die Akteure, die die “Arbeit” in diesen Transaktionen verrichten und dafür bezahlt werden müssen. Die Bezahlung wird hier nicht nach Stunden, sondern nach geleisteter Arbeit bemessen. Personen oder Unternehmen, die Arbeit zum Abschluss von Transaktionen beitragen, erhalten ETH als Belohnung. Wir haben hier einen Konsens im Stil eines Proof-of-Work und Gasgebühren. Je größer die Transaktion ist, oder je mehr Blockplatz sie einnimmt, desto höher ist die Gasgebühr. Wenn das Netzwerk überlastet ist, können die Transaktionsgebühren ebenfalls sehr viel höher ausfallen.

Die Notwendigkeit von Ethereum, eine Proof-of-Work-Blockchain zu verwenden, wird am besten im “Yellow Paper” beschrieben. Die neueste Ausgabe wurde im April 2022 veröffentlicht:

“Der Proof-of-Work (PoW) ist eine kryptografisch sichere Nonce, die zweifelsfrei beweist, dass ein bestimmter Rechenaufwand für die Bestimmung eines Tokenwerts n aufgewendet wurde. Er wird verwendet, um die Sicherheit der Blockchain durchzusetzen, indem er dem Begriff der Schwierigkeit (und damit der Gesamtschwierigkeit) Bedeutung und Glaubwürdigkeit verleiht. Da das Schürfen neuer Blöcke jedoch mit einer entsprechenden Belohnung verbunden ist, dient der Proof-of-Work nicht nur als Methode, um das Vertrauen zu sichern, dass die Blockchain auch in Zukunft kanonisch bleibt, sondern auch als Mechanismus zur Vermögensverteilung.”

Wie werden die Gasgebühren berechnet?

Da wir nun mehr Kontext für den Proof-of-Work-Blockchain-Konsens haben, können wir einen Blick darauf werfen, wie sich die Gasgebühren aufschlüsseln. Zu unserem Glück bietet Ethereum großartige Werkzeuge, um mehr über Gasgebühren zu erfahren! Hier sind zwei Tabellen, die zeigen, wie Gasgebühren berechnet werden:

Die obige Tabelle zeigt, dass für jede Transaktion eine Grundgebühr anfällt. Diese Grundgebühr wird auf der Grundlage der Größe der Transaktion im Verhältnis zur Anzahl der in jedem Block verarbeiteten Transaktionen berechnet. Wir sehen, dass die maximale Grundgebühr eine Erhöhung von 12,5 % ist, die auf diesem Maximum bleibt, bis der Zielblock erreicht ist. Die Erhöhung der Grundgebühr wird dann zurückgesetzt und das in den vorherigen Transaktionen verwendete Gas wird verbrannt.

Oben wurde gezeigt, wie die Gaspreise auf ein unrealistisches Niveau ansteigen könnten, indem so viele Transaktionen wie möglich in jeden Block gepackt werden. Dies würde den Gaspreis in die Höhe treiben und auch das Netzwerk verlangsamen. EVM wurde entwickelt, um dies zu verhindern, da es sowohl für das Ökosystem als auch für die Verbraucher schädlich wäre.

Wie kann man die bei einer Transaktion gezahlten Gasgebühren senken?

Unten sehen Sie ein Bild einer MetaMask-Wallet, die im Begriff ist, eine Transaktion durchzuführen und ETH zu senden. Wir werden MetaMask als Beispiel verwenden, weil es eine weit verbreitete Depot-Wallet für Ethereum und verwandte Kryptowährungen ist.

MetaMask hat auch Optionen, um die Gaspreise anzupassen, auf eigenes Risiko. Während das Gaslimit bei mindestens 21.000 bleiben muss, erlaubt MetaMask Ihnen nicht, zum nächsten Teil der Transaktion überzugehen, wenn das Gaslimit unter 21.000 liegt. Sie werden jedoch feststellen, dass der Wert des Gaslimits manchmal viel höher als 21.000 ist. Sie können diesen Wert natürlich senken, aber es ist nicht garantiert, dass das Netz Ihre Transaktion in Kürze abschließen kann, so dass Ihre Transaktion möglicherweise abgelehnt wird. In solchen Fällen müssen Sie zu Ihrer Brieftasche zurückkehren und das Gaslimit erhöhen. 

Links neben dem Gaslimit sehen Sie den Gaspreis (GWEI), der die kleinste Einheit von ETH ist und zur Zahlung von Gasgebühren verwendet wird. Gwei ist die Abkürzung für Gigawei, und 1 ETH entspricht 1 Milliarde Gwei. Wie in der Abbildung oben zu sehen ist, ist 0,03 der Gaspreis in Gwei, was ein guter Gaspreis ist. Wenn das Netzwerk überlastet ist, werden Sie oft feststellen, dass Sie den Gaspreis in Gwei nicht unter 1 senken können.

Wenn Sie in Metamask diese Gebühren akzeptieren und zum nächsten Bildschirm gehen, gibt es eine erweiterte Option, die es Ihnen ermöglicht, ein Trinkgeld hinzuzufügen, und es gibt normalerweise auch Optionen, um die Transaktion langsamer zu einem günstigeren Preis oder natürlich schneller zu einem höheren Preis zu senden. Oftmals ist MetaMask auf “Markt” voreingestellt, was genau in der Mitte zwischen diesen beiden Optionen liegt.

Überblick über die Funktionsweise von EVM

Aufgrund der Geschwindigkeit von EVM und seiner Fähigkeit, Transaktionen für Kryptowährungen auszuführen, Smart Contracts zu unterzeichnen sowie Transaktionen zur Übertragung und Speicherung von NFTs (um nur einige seiner Fähigkeiten zu nennen).

Sie können ein großartiges 116-seitiges PDF-Büchlein – Ethereum EVM Illustrated auf GitHub finden. Die folgenden Diagramme stammen alle aus dem PDF auf GitHub (Link oben) und sollen uns helfen, den Prozess besser zu verstehen, den eine Transaktion durchlaufen muss, bevor sie in unseren Wallets bestätigt wird. Außerdem wird erklärt, warum wir auf EVM Gasgebühren zahlen müssen.

Ausgehend von einem Grundmodell der EVM-Architektur können Sie drei Hauptkomponenten erkennen: unveränderlich, flüchtig und beständig.

Der EVM-Code wird virtuell gespeichert und ist für jede EVM-Transaktion erforderlich. Der Maschinenstatus ist der für die Transaktion verwendete Computer. Hier werden einige Informationen gespeichert, um den Stack aufzubauen, sowie das Gas, eine Art Wallet oder Krypto, die auf dem Computer gespeichert sind. Die dritte Komponente ist der “Weltzustand”, der Container, in dem die Daten für eine Transaktion gespeichert werden.

Das folgende Diagramm zeigt den Code (die Transaktion), der auf dem EVM ausgeführt wird. Dies ist ein gutes Beispiel, um zu verdeutlichen, warum für jede auf EVM ausgeführte Transaktion Gasgebühren gezahlt werden müssen.

Wie Sie im Diagramm sehen können, gibt es zwei World-State-Container, in der Mitte eine Art von Nachricht, auf dem rechten Container steht “Update”.

So wie die Informationen fließen, wird die erste Version des Weltzustands in zwei separaten Kanälen an EVM gesendet, einer mit dem Code und der andere als Speicher. Dann wird eine Änderung am Smart Contract (oder einem Teil der Transaktion) vorgenommen. Diese Änderung wird zusammen mit dem ursprünglichen Weltzustand an EVM gesendet. Der ursprüngliche Weltzustand erzeugt eine weitere Transaktion, um den aktualisierten Weltzustand mit den aktualisierten Daten zu erzeugen. Jedes Mal, wenn Sie eine Linie auf dem Diagramm sehen, gibt es eine Person, die die Aufgabe ausführt, also wird eine Gasgebühr bezahlt.

Gas und Gebühren

Nachfolgend finden Sie einige weitere Diagramme zur Darstellung der Gasgebühren in Zahlen, in einer Depot- und Moc-Transaktion und nun die technische Darstellung der Berechnung der Gasgebühren in EVM.

Wie Sie unten sehen können, geht eine Transaktion (außerhalb des Weltzustands-Containers) in das EOA (Externally Owned Account). Dies wäre zum Beispiel Ihr Depotkonto. Es ist zu sehen, dass das EOA eine Nachricht zusammen mit der Gasgebühr sendet. Denken Sie daran, dass es ein Gaslimit gibt, so dass jede Transaktion ein Gaslimit von 21.000 haben muss. In dem Diagramm unten sieht es so aus, als ob die Transaktion nur dazu dient, einen Vertrag zu unterzeichnen. Bei dieser Transaktion wurde das Limit von 21.000 nicht ausgeschöpft, so dass der Restbetrag dem EOA erstattet wird. Sie werden nie mehr Gas als nötig bezahlen müssen – es sei denn, Sie geben dem Entwerter ein Trinkgeld oder beschleunigen Ihre Transaktion. 

Nachfolgend finden Sie ein grundlegendes Diagramm, das zeigt, wie Gas in den verschiedenen Phasen einer Transaktion berechnet wird. Sie beginnen mit dem Gas, das auf Ihrem Computer verfügbar ist. Der EVM-Code ist in die Transaktion eingebettet, zu deren Ausführung Sie aufgefordert werden; dies ist die erste Gasgebühr. Der Vorgang oder die Transaktionsart wird in einem Stapel abgelegt und im internen Speicher gespeichert (für die Speicherung im Speicher Ihres Computers fällt keine Gasgebühr an).

Für das Verschieben des Vorgangs aus dem Stapel in den Speicher der EVM fällt jedoch eine Gebühr an. Es gibt eine weitere Gebühr in dieser Transaktion, um die Operation zu einem Nachrichtenaufruf zu machen, mit anderen Worten, um die Transaktion in Gang zu setzen. Das nachstehende Diagramm zeigt uns auf einer gasfokussierten Skala dieselbe Reihe von Aufgaben, die im vorherigen Diagramm, das die Ausführung der Codierung auf EVM zeigt, ausgeführt wurden. Die beiden Pfeile führen vom Zustand Welt (Speicherung auf EVM) zum EVM. Einer dieser Pfeile (Gasgebühr) ist für die Transaktionsdaten. Der andere Pfeil ist für die Speicherung auf der EVM, wo der Stapel mit den Transaktionsdaten in einem Block abgelegt wird.

Wichtige Erkenntnisse und Tools

Die Gasgebühren sind etwas komplexer als sie klingen. Aber das ist das Schöne an der Technologie, den Depot-Wallets, den intelligenten Verträgen und der Blockchain-Technologie – wir müssen die Kryptographie hinter dem EVM oder seinen Gasgebühren nicht vollständig verstehen, um sie zu nutzen.

Das Grundprinzip ist, dass es eine Person gibt, die jede Transaktion verifiziert, validiert und Daten weiterleitet, um sie abzuschließen, und für ihre Arbeit wird sie in ETH belohnt. Wenn man das Konzept vereinfacht, ist EVM vergleichbar mit einem Bus. Ein Bus braucht Benzin, um zu fahren und die Leute, die in ihm mitfahren, aufzunehmen oder abzusetzen. Die Menschen sind wie die Daten. Die Benzinkosten sind… der Treibstoff, den der Bus braucht, um von Ziel zu Ziel zu fahren.

Ethereum ist ein großartiger Anbieter von Informationen und Werkzeugen, mit denen man sich bei den Benzinkosten orientieren kann. Unten sind die Links zu einigen Websites, die Sie besuchen können, um die durchschnittlichen Benzinpreise zu einem bestimmten Zeitpunkt zu überprüfen. Wenn Sie eine Transaktion schnell abwickeln müssen, dann wissen Sie, dass Sie vielleicht ein paar zusätzliche Gasgebühren in Kauf nehmen sollten, um Ihre Transaktion rechtzeitig abwickeln zu können.

• Blocknative ETH Gas Estimator
• https://etherscan.io/gastracker
• ETH-Tankstelle
• https://github.com/takenobu-hs/ethereum-evm-illustrated
• https://ethereum.org/en/

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Gasgebühren manchmal lästig sein können, manchmal aber auch sehr gering sind und die schnelle Transaktion, für die sie bezahlt haben, durchaus wert sind. Es gibt viele Layer-1- und sogar Layer-2-Blockchains mit Protokollen, die mit EVM interoperabel sind und darauf abzielen, die Gasgebühren zu minimieren oder zu eliminieren. Bei allem, was mit Kryptowährungen zu tun hat, ist es am besten, immer genau zu recherchieren, wenn Sie Ihr Geld investieren.