Was ist die Bitcoin-Blockgrößendebatte und warum ist sie wichtig?

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Die Frage, wie man Bitcoin skalieren kann, ist nicht neu. Da jedoch in den kommenden Jahren mit steigenden Transaktionsvolumina zu rechnen ist, müssen Fragen zur zukünftigen Zusammensetzung der Kryptowährung aus den Augen der Befürworter von Veränderungen eher früher als später beantwortet werden: Wem dient sie? Wie soll es aussehen? Was macht es einzigartig?

Was sind Blöcke?

Blöcke sind Chargen von Transaktionen, die bestätigt und anschließend im öffentlichen Hauptbuch von Bitcoin, der Blockchain, aufgezeichnet werden.

In den frühen Tagen der digitalen Währung konnten diese Blöcke bis zu 36 MB Transaktionsdaten pro Stück enthalten. Im Jahr 2010 beschloss Bitcoins Schöpfer Satoshi Nakamoto jedoch, sie auf 1 MB zu reduzieren, um die Bedrohung durch Spam und potenzielle Denial-of-Service-Angriffe auf das Netzwerk zu reduzieren.

Diese Grenze gilt bis heute. Aber wenn die Transaktionen zunehmen, füllen sich die Blöcke von Bitcoin schnell – und nähern sich dieser 1-MB-Grenze. Miner haben einen finanziellen Anreiz, Blöcke zu füllen, unabhängig davon, wie viele Transaktionen stattfinden. Mit mehr Netzwerkbenutzern kommen mehr Transaktionen, was zu mehr Druck führt, die Blockgröße zu erhöhen. Bisher gibt es jedoch keinen Hinweis darauf, dass die Entwickler die Blockgröße direkt erhöhen werden.

Von Ycharts veröffentlichte Daten bestätigen, dass die durchschnittliche Blockgröße jetzt 0,7928 MB beträgt. Das mag hoch erscheinen, ist aber ein Rückgang von 39,71 % gegenüber dem Vorjahr.

Durchschnittliche Bitcoin-Blockgröße

Die Implementierung von Segregated Witness (SegWit) – einem Upgrade, das Signaturdaten aus dem Hauptblock entfernt und außerhalb der Kette speichert – führte zu zwei großen Änderungen im Bitcoin-Netzwerk:

  • Signaturdaten, die normalerweise 65 % der in einem Block gespeicherten Daten ausmachen, werden aus dem Hauptblock „Basis“ entfernt und in einem separaten Block gespeichert. Dadurch können mehr Transaktionen in jeden Basisblock passen.
  • SegWit hat auch das „Blockgewicht“ eingeführt, das Bitcoin-Blöcke technisch von 1 MB auf 4 MB erhöht; bestehend aus 3 MB Signaturdaten und 1 MB Transaktionsdaten.

Besonders clever an der neuen Blockgewichtung war, dass der Basisblock immer noch nur 1 MB an Transaktionen speicherte, was bedeutete, dass SegWit kompatibel war, ohne dass alle Bitcoin-Benutzer aktualisieren mussten, um ihn zu unterstützen.

Durchschnittliche Bitcoin-Blockgröße im letzten Jahr – Quelle: Ycharts

Heute gibt es mehrere Bitcoin-Blöcke, die 1 MB groß oder sogar noch größer sind. Dies ist auf Segregated Witness zurückzuführen, das eine theoretische Blockgröße von bis zu 4 MB ermöglicht. Über 77% der Netzwerkblöcke nutzen bereits SegWit.

Bitcoin-Miner sind nicht verpflichtet, Blöcke ganz nach oben zu füllen. Sie sind in der Lage, abgebaute Blöcke zwischen 0 und 1 MB „zuzuschneiden“, während der Standard-Bitcoin-Client eine Standardeinstellung von etwa 732 KB hat.

Vor- und Nachteile für die Erhöhung der Blockgröße

Die Debatte, ob Bitcoin größere Blöcke braucht, tobt seit Jahren. Es können mehrere Argumente dafür angeführt werden, warum Entwickler diese Option ausprobieren sollten oder nicht.

Mögliche Vorteile sind:

  • Niedrigere Transaktionsgebühren
  • Mehr Transaktionskapazität, um mit anderen Zahlungssystemen konkurrieren zu können
  • Ein Schub für die Verwendung von Bitcoin für Mikrozahlungen

Allerdings sollten auch die Gegenargumente nicht übersehen werden:

  • Ein Full Node zu werden wird aufgrund größerer Blöcke teurer
  • Mehr Zentralisierungsbedenken, wenn die obigen Ausführungen zutreffen
  • Sicherheitsprobleme aufgrund gruppierter Full Nodes, die Single Points of Failure erzeugen.

Da niemand offiziell für Bitcoin „verantwortlich“ ist, hat es sich als unglaublich schwierig erwiesen, einen Konsens zu diesem Thema zu erzielen. Es wird immer Gewinner, Verlierer und diejenigen geben, denen es egal ist.

Verschiedene Vorschläge zur Änderung der Blockgröße

Das Erhöhen der Begrenzung der Blockgröße ist eine Option. Das ist der Gedanke hinter Gavin Andresens BIP 101-Vorschlag für „größere Blöcke“, der erstmals im Mai 2015 vorgestellt und schließlich als Bitcoin XT-Client live getestet wurde. BIP 101 wurde schließlich aus Bitcoin XT entfernt und durch eine einmalige Erhöhung der Blockgröße auf 2 MB ersetzt. Der Bitcoin XT-Client wird jedoch nicht mehr in nennenswerter Weise verwendet.

Der ehemalige leitende Entwickler und derzeitige Chefwissenschaftler der Bitcoin Foundation schlug vor, das Limit auf 8 MB anzuheben, was bis 2036 alle zwei Jahre um weitere 40% erhöht würde, um dem zukünftigen Wachstum von CPU-Leistung, Speicher und Bandbreite gerecht zu werden.

Ursprünglich hatte Andresen ein hartes Limit von 20 MB angestrebt, aber viele chinesische Miner, die mehr als 50% der Hashing-Leistung des Netzwerks ausmachen, äußerten Bedenken hinsichtlich einer so drastischen Änderung aufgrund der begrenzten Bandbreite des Landes.

Andere Vorschläge für das Bitcoin-Core-Team umfassen die jährliche Erhöhung der Blockgröße von 17,7% von Pieter Wuille und den 2 MB-„Notfall“-Vorschlag von Jeff Garzik. Diese und andere Ideen haben jedoch keine breite Unterstützung bei den Bitcoin Core-Entwicklern gefunden, und die Debatte scheint sich beruhigt zu haben, seit Segregated Witness zum Standardtransaktionstyp im Netzwerk geworden ist. Ab August 2021 verwenden mehr als 77% aller Bitcoin-Transaktionen SegWit.

Problem gelöst, oder?

Wie Entwickler Peter Todd betont, sind Blockchains – aufgrund ihres Designs – nicht skalierbar. Selbst Andresen, der Vordenker hinter dem Vorschlag zu „größeren Blöcken“ und eine treibende Kraft hinter Bitcoin XT, räumt ein, dass eine Anhebung der Blockgrößenbeschränkung einem „Kick“ gleichkommt[ing] die Dose die Straße runter.“

Andere haben Bedenken geäußert, dass eine Anhebung des Blockgrößenlimits aufgrund der damit verbundenen erhöhten Datenspeicherkosten zu weniger Full Nodes führen wird – Knoten, die die gesamte Blockchain auf einer Festplatte speichern, und nicht in einer abgespeckten Version. Dies könnte Benutzer davon abhalten, vollständige Knoten zu betreiben und das System um Einheiten herum zu zentralisieren, die in der Lage sind, größere Blöcke zu übergeben. Dies, sagen einige Gegner größerer Blöcke, würde der verteilten, zensurresistenten Natur von Bitcoin widersprechen.

Richard Gendal Brown, früher bei IBM UK und jetzt bei R3, hat diese Denkweise teilweise auf die Denkweise der Sicherheitstechnik zurückgeführt – „Wie kann ich das brechen?“ – eine Angst vor technischem Versagen, die diese Entscheidung aufschieben würde. Auf der anderen Seite werden diejenigen, die das größere Problem als unmittelbarere Gefahr sehen, von der Angst vor einem praktischen Versagen angetrieben, das die Benutzer vertreibt.

Da Bitcoin-Blöcke mittlerweile – theoretisch – bis zu 4 MB groß sein können, gibt es keinen unmittelbaren Grund, sie weiter zu erhöhen. Dieses Thema kann in Zukunft erneut aufgegriffen werden, je nachdem, wie weit verbreitet Bitcoin als Zahlungsnetzwerk verwendet wird.

Welche anderen Optionen für die Zukunft gibt es also?

Andere Lösungen umfassen verschiedene Mechanismen, die die vielen winzigen Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk – wie die von Glücksspielseiten und Wasserhähnen – „off-chain“ verschieben. Eines, bekannt als Lightning Network, ist eine Art „Hub-and-Spoke“-Lösung, die es zwei Parteien ermöglicht, privat zu handeln und dann ihre Daten zu einem vereinbarten Zeitpunkt wieder auf die Blockchain zu stellen. Das Lightning Network ist heute in der Bitcoin-Blockchain verfügbar, obwohl die Einführung noch in den Kinderschuhen steckt.

Sidechains, angeführt von Blockstream, einem 299-Millionen-Dollar-Unternehmen, wurde im Zusammenhang mit der Skalierbarkeitsdiskussion erwähnt. Einige Mitglieder des Teams hinter dem Konzept, das es Entwicklern ermöglicht, mit separaten Ketten zu experimentieren, die an die Bitcoin-Blockchain gekoppelt sind, sagen jedoch, dass ihr Fokus nicht auf Skalierbarkeit liegt.

Luke Jr, einer von mehreren Core-Entwicklern, die an Blockstream beteiligt sind, kommentierte Reddit:

„Bei Sidechains geht es nicht um Skalierung, sondern um die Verbesserung der Funktionalität von Bitcoin. Einige dieser Funktionen können nützlich sein, um die Skalierung zu verbessern, aber Sidechains selbst tun dies nicht.“

Im Laufe der Entwicklung hat die Debatte über die Blockgröße viele Schwachstellen für die Währung berührt, während sie zu wachsen versucht. Bitcoin ist für viele Menschen – Anarchisten, Spekulanten, Unternehmer – vieles, was bisher kein großes Problem war.

Obwohl Segregated Witness eine vorübergehende Lösung für die Blockgrößendebatte bietet, bleibt die Frage nach der Zukunft der Währung. Wird es mit Visa wie Visa als billiger, schneller Zahlungskanal konkurrieren? Oder soll es ein hochsicheres, hochwertiges – und knappes – Wertaufbewahrungsmittel bleiben, an das andere Dienste gekoppelt werden können?

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