Block Weight

Block Weight (Bitcoin)

Der Begriff Block Weight (deutsch: Blockgewicht) bezieht sich auf eine Metrik, die im Bitcoin-Netzwerk verwendet wird, um die Größe eines Blocks zu messen, der zur Blockchain hinzugefügt wird. Er wurde mit dem SegWit (Segregated Witness)-Upgrade im Jahr 2017 eingeführt, um die Art und Weise zu ändern, wie Blockgrößen berechnet werden. Das Block Weight ermöglicht eine effizientere Nutzung der Blockkapazität, was die Skalierbarkeit des Netzwerks verbessert, ohne die klassischen Blockgrößenbeschränkungen zu überschreiten.

Metapher: Stell dir vor, du hast eine Kiste (den Block), die nur eine bestimmte Menge an Inhalt aufnehmen kann. Vor dem SegWit-Upgrade war diese Kiste auf eine Größe von 1 MB beschränkt. Mit dem Block Weight kannst du jetzt leichter packbare Gegenstände (Transaktionen) effizienter verstauen, sodass mehr hineinpasst, ohne die Kiste größer erscheinen zu lassen.

Was ist Block Weight?

Vor dem SegWit-Upgrade war die Größe eines Blocks im Bitcoin-Netzwerk strikt auf 1 Megabyte (MB) begrenzt. Diese Begrenzung schränkte die Anzahl der Transaktionen, die in einem Block verarbeitet werden konnten, stark ein. Das führte zu Engpässen und verlangsamte das Netzwerk, besonders bei hoher Nachfrage.

Mit dem SegWit-Upgrade wurde das Block Weight eingeführt, das eine flexiblere Methode zur Messung der Blockgröße bietet. Ein Block im Bitcoin-Netzwerk darf nun maximal ein Blockgewicht von 4.000.000 Weight Units haben.

Beispiel: Denk an eine Einkaufstasche, die ein maximales Gewicht tragen darf (Block Weight), anstatt nur auf ihre physische Größe (Blockgröße) beschränkt zu sein. Du kannst die Tasche also effizienter packen und vielleicht mehr hineinlegen, solange du das Gesamtgewicht nicht überschreitest.

Wie funktioniert Block Weight?

Das Block Weight setzt sich aus zwei Hauptkomponenten zusammen:

• Base Transactions: Die Basisdaten der Transaktionen, die ähnlich wie vor dem SegWit-Upgrade verarbeitet werden.
• Witness Data: Daten, die durch das SegWit-Upgrade ausgelagert wurden. Diese Daten nehmen weniger „Gewicht“ im Block ein und erlauben somit mehr Transaktionen pro Block.

Die Berechnung des Blockgewichts erfolgt nach einer Formel, die Basisdaten und Witness-Daten unterschiedlich gewichtet:

• Blockgewicht = (Größe der Basisdaten * 3) + Größe der Witness-Daten

Das bedeutet, dass die Basisdaten stärker gewichtet werden als die Witness-Daten, was die Blockkapazität optimiert und mehr Transaktionen innerhalb des Blocks ermöglicht.

Beispiel: Stell dir vor, du packst eine Tasche, die aus schweren und leichten Gegenständen besteht. Früher mussten alle Gegenstände gleich behandelt werden. Mit Block Weight kannst du die schweren und leichten Gegenstände unterschiedlich behandeln und so effizienter packen, ohne das maximale Gewicht der Tasche zu überschreiten.

Sicherheitsvorteile und Effizienz von Block Weight

Das Block Weight bringt zahlreiche Vorteile für die Effizienz und Skalierbarkeit des Bitcoin-Netzwerks mit sich:

• Mehr Transaktionen pro Block: Durch die geringere Gewichtung der Witness-Daten können mehr Transaktionen in einem Block verarbeitet werden.
• Niedrigere Transaktionsgebühren: Da mehr Transaktionen pro Block abgewickelt werden können, sinken tendenziell die Transaktionsgebühren, da mehr Platz im Block verfügbar ist.
• Skalierbarkeit: Block Weight verbessert die Fähigkeit des Netzwerks, mit einer wachsenden Zahl von Nutzern und Transaktionen umzugehen, ohne die Sicherheit zu gefährden.

Denkanstoß: Was bedeutet die Einführung des Block Weights für die langfristige Skalierbarkeit von Bitcoin? Könnte dieses Modell helfen, das Netzwerk zukunftssicher zu machen, ohne die Notwendigkeit einer technischen Erhöhung der Blockgröße?

Block Weight und die SegWit-Technologie

Das SegWit-Upgrade war ein bedeutender Schritt für das Bitcoin-Netzwerk, da es die Grundlage für das Block Weight schuf. SegWit veränderte die Art und Weise, wie Transaktionen verarbeitet werden, indem es die Signaturdaten (die sogenannten Witness-Daten) von den eigentlichen Transaktionsdaten trennte. Dadurch konnte mehr Platz im Block für die Verarbeitung von Transaktionen geschaffen werden, ohne die Blockgröße von 1 MB zu überschreiten.

Durch die Einführung des Blockgewichts können Blöcke, die das maximale Gewicht von 4 Millionen Weight Units erreichen, je nach Zusammensetzung zwischen 2 und 3 MB groß sein. Dies hängt davon ab, wie viele Transaktionen in den Block aufgenommen und wie viele Witness-Daten ausgelagert werden.

Wissenswertes

• Das Konzept des Block Weights wurde mit dem SegWit-Upgrade im Jahr 2017 eingeführt.
• Obwohl die maximale Blockgröße formal weiterhin auf 1 MB beschränkt ist, können Blöcke durch das Blockgewicht bis zu etwa 4 MB an Daten enthalten, abhängig von der Art der Transaktionen.
• Blöcke mit einem maximalen Blockgewicht enthalten in der Regel mehr Transaktionen als vor der Einführung von SegWit, was die Effizienz des Netzwerks verbessert.
• Durch das SegWit-Upgrade und das Block Weight können Transaktionsgebühren gesenkt werden, da mehr Transaktionen pro Block möglich sind.

Wissen - kurz & kompakt

• Das Block Weight ist eine Metrik, die die Datenmenge misst, die in einem Bitcoin-Block verarbeitet werden kann.
• Vor SegWit war die Blockgröße auf 1 MB begrenzt, was die Kapazität des Netzwerks einschränkte.
• Mit dem SegWit-Upgrade wurde das Blockgewicht eingeführt, das eine maximale Kapazität von 4 Millionen Weight Units pro Block ermöglicht.
• Durch die geringere Gewichtung von Witness-Daten können mehr Transaktionen in einen Block aufgenommen werden, was das Netzwerk effizienter macht.

Glossar

• Block Weight: Eine Metrik, die die Datenmenge misst, die in einem Bitcoin-Block verarbeitet werden kann. Sie ersetzt die reine Blockgrößenbegrenzung.
• SegWit (Segregated Witness): Ein Bitcoin-Protokoll-Upgrade, das die Signaturdaten von Transaktionen trennt, um die Effizienz zu steigern und mehr Transaktionen pro Block zu ermöglichen.
• Witness-Daten: Daten, die durch das SegWit-Upgrade ausgelagert wurden, um die Effizienz der Transaktionsverarbeitung zu erhöhen.
• Base Transactions: Die Basisdaten einer Bitcoin-Transaktion, die ohne die durch SegWit ausgelagerten Signaturen bestehen.

Denkanstöße und weiterführende Fragen

• Wie könnte die Einführung des Block Weights die langfristige Skalierbarkeit von Bitcoin beeinflussen?
• Welche weiteren Verbesserungen könnten entwickelt werden, um die Effizienz des Bitcoin-Netzwerks zu steigern?
• Welche Herausforderungen könnten sich aus der Nutzung von Block Weight im Vergleich zu herkömmlichen Blockgrößenmodellen ergeben?