Der Preis der Dezentralität – Blockchain und Skalierbarkeit

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Der Preis der Dezentralität – Blockchain und Skalierbarkeit

Eine der herausragenden Eigenschaften von Bitcoin und anderen Kryptowährungen ist es, ein dezentrales elektronisches Geldsystem zu sein. Eine Bezahlmöglichkeit also, die ohne Mittelsmänner, Banken und sonstige Institutionen auskommt. Doch hat die Dezentralität seinen Preis: in der Skalierbarkeit. 

Viele Bereiche unserer alltäglichen Welt drücken wir in Zahlen aus. Die optimale Temperatur für T-Shirt-Wetter, der akzeptable Preis für Frühstücksbrötchen und die Kilowattstunden vom Stromverbrauch. Um das Ganze besser einschätzen und einteilen zu können, benutzen wir Skalen. Wie fühlst du dich auf einer Skala von 1 bis 10? Die Einschätzung scheint mit Zahlen leichter zu sein, man kann sich (zumindest teilweise) besser vorstellen, was gemeint ist.

Mempool – Stauraum für Transaktionen

Bei einer Skala geht es also um die Einteilung von Größenordnungen, meist in Zahlen. Bei der Fähigkeit, diese Größenordnung anzupassen, spricht man von Skalierbarkeit. Hier kommen Bitcoin und andere blockchain-basierte Kryptowährungen ins Spiel. Die Blockchain reiht Block an Block und füllt diese mit Informationen. Damit hierzu keine Mittelsmänner mehr gebraucht werden, ist die Bitcoin-Blockchain so konzipiert, dass sie alle wesentlichen Informationen speichert. (Zum besseren Verständnis sei hier auf unsere Reihe “Was zur Ledger” und die Beginner-Sektion verwiesen).

Mit steigender Nutzung mehren sich jedoch die Probleme. Im Fall von Bitcoin ist die Größe der Blöcke festgelegt, sodass nur eine begrenzte Anzahl Transaktionen in einen Block integriert werden kann. Wenn nun deutlich mehr Transaktionen Teil der Blockchain werden sollen, entsteht ein Stau – der Mempool. Das hat zur Folge, dass man hohe Transaktionskosten für eine bevorzugte Behandlung verlangen kann. Bitcoin hat also vor allem im Bereich der Mikrotransaktionen seine Probleme.

Teurer Kaffee

Zu technisch? Hier kann man das oft angeführte Kaffeebeispiel zu Rate ziehen. Will ich meinen Kaffee mit einer Bitcoin-Transaktion begleichen, muss die Transaktion in einem Block gespeichert werden. In Zeiten hoher Bitcoin-Nutzung gibt es jedoch viele Transaktionen, die in einem Block gespeichert werden müssen – und die Bezahlung für besagten Kaffee ist eine davon.


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Käufer und Verkäufer stehen jetzt vor einer Wahl zwischen drei Übeln: Den Kunden so lange warten lassen, bis die Transaktion in der Blockchain gespeichert ist, wäre die erste. Doch das verbietet sich spätestens beim Kaffee to go. Vom Kunden eine hohe Transaktionsgebühr zu verlangen, damit der Bezahlvorgang möglichst im nächsten Block in der Blockchain gespeichert ist, schließt sich auch aus: Die Transaktionskosten wären höher als der Kaffee selbst. Häufig greifen Verkäufer deshalb zur eher unschönen Lösung, dass man eine Transaktion ohne Bestätigung in der Hoffnung akzeptiert, dass diese bald in der Blockchain gespeichert ist. Prinzipiell hat sich das bewährt, aber erstens könnten das Betrüger ausnutzen, zweitens wird der Mempool nach zwei Wochen geleert. Sollte die eigene Transaktion also nach zwei Wochen immer noch nicht bestätigt worden sein, hätte man den Kaffeeverkäufer um Geld betrogen.

Die Bitcoin-Blockchain hat also Probleme, die Größenanordnung anzupassen – das Problem der Skalierung. Keinesfalls ist die Bitcoin-Blockchain jedoch die einzige Kryptowährung, die mit diesem und anderen Problemen zu kämpfen hat. Momentan ist die Anzahl der unbestätigten Transaktionen beispielsweise bei Ethereum um den Faktor vier höher. Andere Netzwerke, die möglicherweise weniger unbestätigte Transaktionen haben, müssen in ihrer Gesamtzahl weniger Transaktionen bewältigen als Bitcoin.

Möglichkeiten, das Problem der Skalierbarkeit zu lösen

Das Problem der Skalierbarkeit liegt also in der Blockgröße – die Anzahl der Transaktionen ist begrenzt. Eine Möglichkeit, dieses Problem zumindest kurzfristig zu lösen, ist die Blockvergrößerung. In der Vergangenheit gab es mehrere Versuche von Teilen der Community, genau das zu tun. Da es aber keine Einigung in der Community gab, kam es zu einer Abspaltung, einer Fork – die heute Bitcoin Cash heißt.

Ein weiterer Lösungsansatz bietet hier die Implementierung von Segregated Witness. Dieses Bitcoin-Update geht das Skalierungsproblem von mehreren Seiten an. Zum einen kann man ohne eine Veränderung der Blockgröße mehr Transaktionen in einen Block integrieren. Außerdem ermöglicht Segregated Witness das Lightning Network. Die Transaktionen finden hier nicht mehr auf der Blockchain selbst statt, sondern werden über separate Micropayment-Kanäle ausgeführt.

Andere Netzwerke, andere Ansätze

Alternative Ansätze versuchen das Problem mit anderen blockchain-ähnlichen Strukturen zu lösen. Beispiele hierfür sind das Tangle von IOTA, Hashgraph, die Blockchain Lattice von Nano oder die Auslagerung von Transaktionen auf Sidechains.


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Letztlich zeigt sich, dass sich die Krypto-Community den Problemen bewusst ist, die das dezentrale Bitcoin-Netzwerk in seiner derzeitigen Form mit sich bringt. Lösungsansätze gibt es derzeit viele. Welche sich durchsetzen werden, bleibt abzuwarten. Bis dahin bleibt es mal wieder, man kann es nicht anders sagen: spannend.

BTC-ECHO

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