Geschwindigkeit (TPS)

Geschwindigkeit (TPS) im Bitcoin-Netzwerk

Die Geschwindigkeit eines Blockchain-Netzwerks, oft als Transaktionen pro Sekunde (TPS) bezeichnet, beschreibt, wie viele Transaktionen ein Netzwerk in einem bestimmten Zeitraum verarbeiten kann. Im Fall von Bitcoin ist die TPS ein entscheidender Faktor, da sie die Leistungsfähigkeit des Netzwerks bei der Abwicklung von Transaktionen bestimmt. Da Bitcoin auf Sicherheit und Dezentralisierung fokussiert ist, sind die TPS im Vergleich zu anderen Zahlungsnetzwerken relativ niedrig.

Was bedeutet TPS?

TPS steht für Transaktionen pro Sekunde und gibt an, wie viele Transaktionen das Netzwerk pro Sekunde bestätigen kann. Im Bitcoin-Netzwerk ist die Anzahl der Transaktionen, die pro Sekunde verarbeitet werden können, durch die Blockgröße (1 MB) und die Blockzeit (etwa 10 Minuten) begrenzt. Im Durchschnitt kann Bitcoin etwa 3 bis 7 Transaktionen pro Sekunde abwickeln.

• Beispiel: Stell dir ein Straßensystem vor, in dem nur eine begrenzte Anzahl von Autos (Transaktionen) gleichzeitig fahren kann. Die Größe der Straße (Blockgröße) und die Ampelschaltung (Blockzeit) begrenzen, wie viele Autos pro Minute durchkommen können. Ein TPS-Wert von 7 bedeutet, dass nur sieben Autos in einer bestimmten Zeit den Verkehr durchqueren können.

Wie wird die TPS im Bitcoin-Netzwerk bestimmt?

Die TPS im Bitcoin-Netzwerk wird durch zwei Hauptfaktoren beeinflusst:

• 1. Blockgröße: Die maximale Größe eines Blocks beträgt im Bitcoin-Netzwerk 1 MB. In einem Block können nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen gespeichert werden. Abhängig von der Größe der Transaktionen können durchschnittlich etwa 2.000 bis 3.000 Transaktionen in einen Block passen.

• 2. Blockzeit: Bitcoin benötigt etwa 10 Minuten, um einen neuen Block zu finden und zur Blockchain hinzuzufügen. Diese Zeit ist fest im Netzwerkprotokoll verankert, um die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks zu gewährleisten.

Durch diese Parameter wird die Anzahl der Transaktionen, die das Bitcoin-Netzwerk in einer Sekunde verarbeiten kann, auf 3 bis 7 TPS begrenzt.

Warum sind die TPS im Bitcoin-Netzwerk begrenzt?

Die Begrenzung der TPS im Bitcoin-Netzwerk ist eine bewusste Entscheidung, um die Sicherheit und Dezentralisierung zu gewährleisten. Größere Blöcke könnten zwar mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, würden aber gleichzeitig die Anforderungen an die Rechnerleistung und den Speicherplatz der Full Nodes erhöhen. Dies könnte die Dezentralisierung gefährden, da weniger Teilnehmer in der Lage wären, Full Nodes zu betreiben.

Metapher: Stell dir vor, eine kleine Stadt beschließt, die Straßen zu verbreitern, damit mehr Autos gleichzeitig fahren können. Dies erfordert jedoch viel Geld und Platz, und nicht alle Bewohner könnten sich das leisten. Ähnlich erfordert ein größeres Bitcoin-Netzwerk mehr Ressourcen, was die Anzahl der Teilnehmer reduzieren könnte.

Vergleich zu anderen Netzwerken

Verglichen mit traditionellen Zahlungsnetzwerken wie Visa, das theoretisch bis zu 65.000 Transaktionen pro Sekunde abwickeln kann, wirkt Bitcoin mit seinen 3 bis 7 TPS relativ langsam. Andere Blockchain-Netzwerke, wie Ethereum, erreichen etwa 15 bis 30 TPS, während einige neuere Blockchains, wie Solana, mit über 50.000 TPS werben.

Beispiel: Visa ist wie eine sechsspurige Autobahn, auf der Tausende von Autos gleichzeitig fahren können, während Bitcoin eher einer kleinen Landstraße entspricht, auf der nur wenige Autos gleichzeitig unterwegs sind.

Lösungen zur Verbesserung der TPS

Um die begrenzten TPS von Bitcoin zu verbessern, wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen und implementiert:

• 1. SegWit (Segregated Witness): Diese 2017 eingeführte Soft Fork reduziert die Größe der Transaktionen, indem sie die Signaturdaten vom Rest der Transaktionsdaten trennt. Dadurch passen mehr Transaktionen in einen Block, was die TPS effektiv erhöht.

• 2. Lightning Network: Das Lightning Network ist eine Second-Layer-Lösung, die es Nutzern ermöglicht, viele Transaktionen außerhalb der Blockchain durchzuführen und nur die endgültigen Ergebnisse auf der Blockchain zu speichern. Dadurch kann die Anzahl der Transaktionen, die das Bitcoin-Netzwerk verarbeitet, deutlich gesteigert werden.

• 3. Erhöhung der Blockgröße: Dies war eine der umstrittensten Ideen zur Verbesserung der TPS. Während einige argumentierten, dass eine größere Blockgröße mehr Transaktionen pro Block ermöglichen würde, befürchteten andere, dass dies die Dezentralisierung gefährden könnte. Diese Debatte führte zu den sogenannten Blocksize Wars, die zur Abspaltung von Bitcoin Cash führten, einer Version von Bitcoin mit größeren Blöcken.

Denkanstoß: Ist es wichtiger, ein dezentrales und sicheres Netzwerk zu haben, auch wenn es langsamer ist, oder sollte die Geschwindigkeit durch größere Blöcke oder andere Lösungen erhöht werden, selbst wenn dies die Dezentralisierung beeinträchtigen könnte?

Wissenswertes

• Bitcoin verarbeitet etwa 3 bis 7 Transaktionen pro Sekunde, was im Vergleich zu anderen Netzwerken relativ niedrig ist.
• Die TPS von Bitcoin wird durch die Blockgröße (1 MB) und die Blockzeit (10 Minuten) begrenzt.
• Lösungen wie das Lightning Network können die Skalierbarkeit und Geschwindigkeit von Bitcoin erheblich verbessern.
• Die Debatte um die Erhöhung der Blockgröße führte zu einer Abspaltung von Bitcoin und zur Entstehung von Bitcoin Cash.

Wissen - kurz & kompakt

• Transaktionen pro Sekunde (TPS) ist eine Kennzahl, die beschreibt, wie viele Transaktionen ein Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann.
• Bitcoin kann etwa 3 bis 7 TPS verarbeiten, begrenzt durch die Blockgröße von 1 MB und die Blockzeit von 10 Minuten.
• Um die TPS zu erhöhen, wurde das SegWit-Upgrade eingeführt, und das Lightning Network bietet zusätzliche Skalierungsmöglichkeiten.
• Im Vergleich zu traditionellen Zahlungssystemen und neueren Blockchain-Netzwerken ist Bitcoin langsamer, priorisiert aber Sicherheit und Dezentralisierung.

Glossar

• TPS (Transaktionen pro Sekunde): Die Anzahl von Transaktionen, die ein Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann.
• Blockgröße: Die maximale Größe eines Bitcoin-Blocks, derzeit auf 1 Megabyte begrenzt.
• Blockzeit: Die durchschnittliche Zeit, die benötigt wird, um einen neuen Block zu minen, bei Bitcoin etwa 10 Minuten.
• SegWit: Eine Soft Fork im Bitcoin-Netzwerk, die die Effizienz der Transaktionen erhöht.
• Lightning Network: Eine Second-Layer-Lösung, die Bitcoin-Transaktionen schneller und günstiger macht.

Denkanstöße und weiterführende Fragen

• Wie könnte sich eine Erhöhung der TPS auf die Dezentralisierung und Sicherheit des Bitcoin-Netzwerks auswirken?
• Würdest du lieber ein langsameres, aber sicheres Netzwerk nutzen oder ein schnelleres, das möglicherweise weniger dezentralisiert ist?
• Welche anderen Technologien könnten in der Zukunft helfen, die TPS von Bitcoin zu erhöhen, ohne die Dezentralisierung zu gefährden?