Im Bitcoin-Netzwerk haben Miner die Aufgabe, Transaktionen zu überprüfen und neue Blöcke hinzuzufügen. Im Gegenzug werden sie mit neu geprägten Bitcoins belohnt. Diese Aufgaben erfordern zur Ausführung hochentwickelte Computerhardware. Die Computer fungieren als Validatoren und werden als Knoten bezeichnet.

Da die Anzahl der Benutzer im Netzwerk weiter wächst, müssen mehr Transaktionen verifiziert und weitere Blöcke hinzugefügt werden. Die Bitcoin-Blockgröße ist auf 1 MB begrenzt und alle 10 Minuten werden neue Blöcke erstellt. Jeder Block im Netzwerk enthält durchschnittlich 2.700 Transaktionen mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 7-8 Transaktionen pro Sekunde. Dies begrenzt die Anzahl der Transaktionen, die verarbeitet werden können, sowie die Anzahl der Transaktionen, die einem Block hinzugefügt werden. All dies führte zu einer Verlangsamung des Bitcoin-Netzwerks.

Um dieses Problem zu lösen, schlug der Entwickler Pieter Wuille auf der im Dezember 2015 abgehaltenen Scaling-Bitcoin-Konferenz die Idee des getrennten Zeugen (SegWit) vor. Ursprünglich bestand diese Idee darin, einen Fehler im Netzwerk zu beheben, der als Formbarkeitsfehler bekannt ist. Der Fehler ermöglicht es jedem im Netzwerk, Transaktionsdaten zu manipulieren. Die Trennung der Zeugendaten vom Basisblock bot eine Lösung für diesen Fehler sowie die Skalierung der Blockchain. In diesem Artikel werden wir also untersuchen, wie SegWit dazu beigetragen hat, diese Probleme im Bitcoin-Netzwerk zu lösen.

Was ist SegWit?

Segregated Witness (SegWit) ist ein Update in der Bitcoin-Blockchain, das die Zeugendaten vom Basisblock trennt. Es handelt sich um eine Verbesserung, die darauf abzielt, das Problem der Formbarkeitsfehler zu lösen und das Netzwerk zu skalieren. Durch die Trennung der Witness-Daten vom Basisblock wird mehr Platz im Block geschaffen und es könnten mehr Transaktionen untergebracht werden, ohne die ursprüngliche Blockgröße von 1 MB zu verändern.

Die Idee von SegWit wurde 2015 vom Entwickler Pieter Wuille vorgeschlagen. SegWit teilt die Transaktion in zwei Teile. Die Zeugendaten werden vom Basisblock getrennt, bleiben aber Teil der Blockchain. Der ursprüngliche Teil enthält die Wallet-Adresse des Absenders und des Empfängers und der andere Teil enthält Skripte und Signaturen. Diese Trennung gibt Platz für mehr Transaktionen in einem Block. Durch das Entfernen der Zeugendaten aus dem Basisblock kann niemand eine unbestätigte Transaktion im Netzwerk ändern. Bitcoin ist nicht die erste Blockchain, die diese Idee aktiviert. SegWit wurde im Mai 2017 auf Litecoin (LTC) aktiviert, gefolgt von Bitcoin am 23. August 2017.

Von SegWit behobene Probleme

SegWit half dabei, zwei Hauptprobleme der Blockchain anzugehen. Eines sind Skalierbarkeitsprobleme, gefolgt von der Verformbarkeit von Transaktionen. Lassen Sie uns tiefer in diese Probleme eintauchen und sehen, wie sie mit der Einführung von SegWit gehandhabt wurden.

Skalierbarkeit

Das Senden und Empfangen von Bitcoin erfordert zwei wichtige Informationen. Eine öffentliche Adresse und ein privater Schlüssel. Der Empfänger gibt seine öffentliche Adresse an, die zum Empfangen von Geldern verwendet wird, und diese Adresse ist für das gesamte Netzwerk sichtbar. Andererseits verwendet der Absender seinen privaten Schlüssel zum Signieren der Transaktionen als Beweis dafür, dass er der Eigentümer der Brieftasche ist, die die Gelder enthält.

Der Benutzer, der den Bitcoin senden möchte, sendet eine Anfrage an das Netzwerk. Diese Anfrage enthält die öffentliche Adresse des Empfängers, den zu sendenden Betrag und die Miner-Gebühr. Die Anfrage wird dann in eine Codezeile umgewandelt, die als Transaktions-ID bekannt ist. Die Transaktion wird verarbeitet und im Netzwerk in die Warteschlange gestellt. Wenn das Blocklimit erreicht ist, wird der Block an alle Knoten gesendet. Wenn der Block von mehr als der Hälfte der Knoten als gültiger Block akzeptiert wird, wird er der Blockchain hinzugefügt. An dieser Stelle sagen wir, dass eine Transaktion erfolgreich ist.

Als das Netzwerk mit mehr Benutzern und mehr Transaktionen größer wurde, wurde die Verarbeitung von Transaktionen sehr langsam. Dieses Problem wurde auf die Größenbeschränkung von Blöcken innerhalb der Blockchain zurückgeführt. Da die Zeugendaten im Block enthalten sind, ist der Platz für Transaktionen begrenzt. Dies führt zu Staus und entsprechend hohen Transaktionskosten. Mit diesen Problemen wird die Idee, Bitcoin als schnelle und kostengünstige Transaktionsmethode zu verwenden, umgangen.

Transaktionsformbarkeit

Dies ist ein weiteres wichtiges Problem, das mit der Einführung von SegWit angesprochen wird. Transaktionsformbarkeit ist eine Form von Denial-Service-Angriff (DoS), die es jemandem ermöglicht, Änderungen am Transaktionscode vorzunehmen, bevor die Transaktion bestätigt wird. Dieser Vorgang kann kaum entdeckt werden, da er so ausgeführt wird, dass er beim Überprüfen der Transaktion gültig bleibt, aber wenn er gehasht wird, etwas völlig anderes erzeugt. Aber indem die Zeugendaten vom Basisblock entfernt platziert werden, kann niemand die Transaktion ändern. Selbst wenn dies geschieht, ist es ungültig und hat keinen Einfluss auf die ursprüngliche Transaktion.

Lassen Sie uns ein Beispiel verwenden, um dies besser zu verstehen. James möchte Jane 20 BTC schicken. Er sendete diese Anfrage an das Netzwerk. Die Anfrage enthält Janes öffentliche Adresse, die 20 BTC, Transaktionsgebühren und seinen privaten Schlüssel als Beweis dafür, dass er das Geld zum Senden hat. Dies wird als Zeugendaten bezeichnet. Die Informationen werden in eine einzelne Codezeile umgewandelt, die als Transaktions-ID bekannt ist. Während sie nun auf die Bestätigung der Transaktion wartet, erlaubt der Code Jane, die Zeugendaten zu ändern, während die Transaktions-ID gleich bleibt. Dabei wird niemand vermuten, dass ein Schaden stattgefunden hat. Diese Änderung überschreibt die ursprüngliche Transaktion und Jane erhält die 20 BTC.

Aus egoistischen Gründen ruft Jane James an und beschwert sich, dass sie die 20 BTC nicht erhalten hat. Nach der Überprüfung stellt er fest, dass die Transaktion nicht zustande gekommen ist und sendet weitere 20 BTC an Jane. In diesem Fall wäre niemand in der Lage, Janes bösen Plan aufzudecken. Darüber hinaus ist jeder zur Blockchain hinzugefügte Datensatz unveränderlich und kann nicht gelöscht werden. In diesem Szenario kann also nichts dagegen unternommen werden. Indem die Zeugendaten entfernt und außerhalb des Basisblocks platziert werden, kann niemand eine Transaktion überschreiben.

Weitere Vorteile von SegWit

SegWit hatte einen großen Einfluss auf das Bitcoin-Netzwerk. Abgesehen von der Bewältigung des Problems der Skalierbarkeit und Transaktionsverformbarkeit brachte die Entwicklung weitere Vorteile mit sich, darunter einige:

Schnellere und günstigere Transaktionen

Wenn eine große Anzahl von Personen gleichzeitig das Netzwerk nutzt, führt dies zu einer großen Verzögerung bei Transaktionen. Darüber hinaus wird es auch eine entsprechende Erhöhung der Transaktionskosten geben, da viele Leute in der Warteschlange stehen. Das Verschieben der Zeugendaten aus der Basis-Blockchain hat nicht nur mehr Platz im Block geschaffen, sondern auch dazu beigetragen, den Durchsatz zu erhöhen und die Transaktionskosten zu senken.

Ebnet den Weg für Layer-2-Skalierungslösungen

Die Idee von Layer-2-Skalierungslösungen wie dem Lightning-Netzwerk wird ohne SegWit nicht geboren. Layer-2-Skalierungslösungen verlassen sich aus Sicherheitsgründen stark auf die Haupt-Blockchain. In einer Situation, in der jeder die Daten im Hauptnetzwerk ändern kann und die Sicherheit der Blockchain gefährdet ist, was wird das Schicksal ihrer Derivate sein? SegWit half bei der Lösung dieses Sicherheitsproblems und gab Raum für neue Verbesserungen und Entwicklungen.

Rückschlag von SegWit

Trotz der Skalierung der Bitcoin-Blockchain und der Bereitstellung einer Lösung für die Verformbarkeit von Transaktionen unterstützen nicht alle diese Entwicklung. Dies hat zu mehreren Hard Forks des Netzwerks geführt.

Herausragend unter ihnen ist die Hard Fork, die 2017 Bitcoin Cash (BCH) hervorbrachte. Die meisten Bergleute unterstützen diese Entwicklung nicht, da niedrigere Gebühren ihren Gewinn beeinträchtigen. Darüber hinaus bringt ihnen die Idee, die Zeugendaten-Sidechain zu unterstützen, keinen Nutzen. Dies war eine Herausforderung für die breite Akzeptanz von SegWit.

SegWit wird von vielen auch als kurzfristige Lösung für ein langfristiges Problem angesehen. Sie behaupten, dass SegWit nicht viel zur Skalierung des Netzwerks beiträgt, sondern eher ein Sprungbrett ist, das die weitere Entwicklung in der Zukunft unterstützen wird.

Ist SegWit eine Soft Fork?

Soft Forks sind Verbesserungen an einer Blockchain, die keine neue Blockchain hervorbringen. Allen Anzeichen nach ist SegWit also ein Soft Fork des Bitcoin-Netzwerks, das stark zur Weiterentwicklung des Netzwerks beigetragen hat.

Fazit

SegWit war eine große Verbesserung des Bitcoin-Netzwerks, da es die Sicherheit des gesamten Netzwerks skaliert und verbessert. Es war einer der frühesten Fortschritte zur Skalierung des Netzwerks und hat den Weg für größere Entwicklungen geebnet.

Trotz alledem hat nicht jeder in der Bitcoin-Community die Idee als dauerhafte Lösung für Skalierung und Sicherheit angenommen. Dies hat zu verschiedenen Hard Forks der Blockchain geführt, wobei zu berücksichtigen ist, dass diese neuen Blockchains größere Blockgrößen als Bitcoin enthalten werden.

Wie beurteilen Sie diese Entwicklung nach allem, was wir bisher gesehen haben? Halten Sie es für eine vorübergehende Lösung? Denken Sie darüber nach und bis zum nächsten Mal!