Was ist SegWit?

Segregated Witness (SegWit) ist ein aktualisiertes Protokoll, das 2015 entwickelt wurde. Dieses Konzept wurde eingeführt, um die Skalierbarkeitsprobleme zu lösen, mit denen Blockchain-Netzwerke derzeit konfrontiert sind.

Im Durchschnitt validiert das Bitcoin-Netzwerk alle 10 Minuten neue Blöcke und jeder Block enthält mehrere Transaktionen. Auf diese Weise wirkt sich die Blockgröße direkt auf die Anzahl der Transaktionen aus, die in jedem Block bestätigt werden können. Derzeit ist die Bitcoin-Blockchain in der Lage, etwa 7 Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten.

Die Hauptidee von Segregated Witness besteht darin, Blockdaten so neu zu organisieren, dass Signaturen nicht mehr zusammen mit Transaktionsdaten gespeichert werden. Mit anderen Worten: Das SegWit-Upgrade beinhaltet die Isolierung von Validatoren (Signaturen) von Transaktionsdaten. Dadurch können mehr Transaktionen in einem einzigen Block gespeichert werden, wodurch der Transaktionsdurchsatz des Netzwerks erhöht wird.

Da nur etwa 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeitet werden können, kann die Abwicklung von Bitcoin-Transaktionen mitunter sehr lange dauern. Viel langsamer als herkömmliche Zahlungslösungen und Finanznetzwerke, die Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können.

Segregated Witness wurde 2015 vom Bitcoin-Entwickler Pieter Wuille und anderen Bitcoin Core-Mitwirkenden entwickelt und aktualisiert. Im August 2017 wurde das Segregated Witness-Upgrade als Soft Fork im Bitcoin-Netzwerk implementiert.

Heutzutage gibt es mehrere Kryptowährungsprojekte, die das Segregated Witness-Protokoll verwenden, darunter Bitcoin und Litecoin. Das Protokoll-Upgrade bringt viele Vorteile mit sich, wie zum Beispiel eine erhöhte Transaktionsgeschwindigkeit und Blockkapazität. Darüber hinaus löst SegWit das sogenannte Problem der Transaktionsformbarkeit (siehe unten).

Was sind die Hauptvorteile von SegWit?

Kapazität erhöhen

Einer der größten Vorteile von Segwit ist die erhöhte Blockkapazität. Durch das Entfernen von Signaturdaten aus Transaktionseingaben können mehr Transaktionen in einem Block gespeichert werden.

Eine Transaktion besteht aus zwei Hauptteilen: Eingabe und Ausgabe. Im Wesentlichen enthält die Eingabe die öffentliche Adresse des Absenders und die Ausgabe die öffentliche Adresse des Empfängers. Der Absender muss jedoch nachweisen, dass er das Geld überwiesen hat, und es muss eine digitale Signatur verwendet werden.

Ohne SegWit können Signaturdaten bis zu 65 % eines Blocks belegen. Mithilfe von Segregated Witness werden Signaturdaten aus der Eingabe der Transaktion entfernt. Dadurch erhöht sich die effektive Blockgröße von 1 MB auf ca. 4 MB.

Beachten Sie, dass es sich bei Segwit nicht nur um eine Erhöhung der Blockgröße handelt. Es handelt sich vielmehr um eine technische Lösung zur Erhöhung der effektiven Blockgröße, ohne die Blockgrößenbeschränkung zu erhöhen (was einen Hard Fork erfordern würde). Genauer gesagt beträgt die tatsächliche Blockgröße immer noch 1 MB, die effektive Blockgröße ist jedoch auf 4 MB begrenzt.

Darüber hinaus führt Segregated Witness auch das Konzept des Blockgewichts ein. Wir können uns das Blockgewicht als alternatives Konzept zur Blockgröße vorstellen. Das Blockgewicht ist im Wesentlichen eine Maßeinheit, die alle Blockdaten umfasst: einschließlich Transaktionsdaten (1 MB) und Signaturdaten (maximal 3 MB), die nicht mehr Teil der Eingabefelder sind.

Erhöhte Transaktionsgeschwindigkeit

Segregated Witness kann nicht nur mehr Transaktionsblöcke speichern, sondern auch die Transaktionsgeschwindigkeit erhöhen, da möglicherweise große Mengen an Transaktionsdaten in der Blockchain gespeichert werden. Selbst wenn die Blockerstellungszeit gleich ist, können mehr Transaktionen im Block untergebracht werden, sodass die TPS höher ist.

Erhöhte Transaktionsgeschwindigkeiten können auch dazu beitragen, die Transaktionskosten im Bitcoin-Netzwerk zu senken. Vor der Implementierung von Segwit betrug die Gebühr pro Transaktion meist über 30 US-Dollar. Mit der Implementierung von SegWit konnten die Transaktionskosten jedoch deutlich auf 1 US-Dollar pro Transaktion gesenkt werden.

Korrekturen der Transaktionsformbarkeit

Ein weiteres großes Problem von Bitcoin ist die Manipulation von Transaktionssignaturen. Wenn die Signatur manipuliert wird, kann dies dazu führen, dass die Transaktion zwischen den beiden Parteien gefährdet wird. Da die auf der Blockchain gespeicherten Daten praktisch unveränderlich sind, werden ungültige Transaktionen dauerhaft auf der Blockchain gespeichert.

Mit SegWit ist die Signatur nicht mehr Teil der Transaktionsdaten, wodurch die Möglichkeit einer Änderung dieser Daten entfällt. Dieser Fix unterstützt weitere Innovationen innerhalb der Blockchain-Community, einschließlich Layer-2-Protokolle und Smart Contracts.

SegWit und Lightning Network

Um Probleme mit der Transaktionsskalierbarkeit zu beheben, müssen Layer-2-Protokolle entwickelt werden. Einfach ausgedrückt ist ein Layer-2-Protokoll eine neue Plattform oder ein neues Produkt, das auf einer Blockchain wie Bitcoin aufbaut. Eines der beliebtesten Layer-2-Protokolle ist das Lightning Network, ein Off-Chain-Offline-Zahlungsnetzwerk.

Das Lightning Network ist ein Second-Layer-Protokoll, das auf dem Bitcoin-Netzwerk läuft. Der Hauptzweck des Lightning Network besteht darin, die Bestätigung von mehr Transaktionen in kürzerer Zeit zu unterstützen und so den Benutzern schnellere Transaktionen zu ermöglichen. Transaktionen werden außerhalb der Kette gesammelt und so effektiv für die endgültige Verarbeitung durch das Bitcoin-Netzwerk gepuffert.

Das Lightning Network wurde ursprünglich für Bitcoin entwickelt. Allerdings arbeiten auch mehrere andere Kryptowährungs- und Blockchain-Projekte an der Implementierung der Technologie. Dadurch wird nicht nur die Validierungszeit verkürzt, sondern auch die Entwicklung von Lösungen für Skalierbarkeitsprobleme erleichtert.

SegWit und SegWit2x

SegWit ist ein Soft-Fork-Upgrade, was bedeutet, dass es Abwärtskompatibilität unterstützt. Mit anderen Worten: Bitcoin-Knoten, die SegWit nicht aktualisiert haben, sind weiterhin in der Lage, Transaktionen zu verarbeiten. Es gibt jedoch eine andere umsetzbare Version von SegWit namens SegWit2x (S2X), die ein Hard-Fork-Upgrade erfordert.

Der Hauptunterschied zwischen SegWit und SegWit2x besteht darin, dass Letzteres nicht nur Änderungen an der Transaktionsstapelung, sondern auch eine Erhöhung der Blockgröße (von 1 MB auf 2 MB) beinhaltet. Allerdings erhöhen größere Blockgrößen die Belastung für Knotenbetreiber und Miner, da sie mehr Daten verarbeiten müssen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass der SegWit-Vorschlag von der Bitcoin-Community unterstützt und umgesetzt wird. Daraus entstand auch das Konzept der UASF, was für User-Activated Soft Fork steht.

SegWit2x hingegen schlägt wesentliche Änderungen der Grundregeln für Bitcoin vor. Doch SegWit2x wurde schließlich ausgesetzt, da die Entwickler keinen Konsens über die Einführung und Implementierung erzielen konnten.

Der Unterschied zwischen Nested SegWit und Native SegWit (bech32)

Einfach ausgedrückt ist natives SegWit (auch bekannt als bech32) eine aktualisierte Version von verschachteltem SegWit. bech32-Adressen erhöhen die Transaktionsgeschwindigkeit, bieten bessere Fehlererkennungsmechanismen und senken sogar die Transaktionsgebühren. Darüber hinaus werden bech32-Adressen in Kleinbuchstaben geschrieben, um die Lesbarkeit zu erleichtern. Bitte beachten Sie, dass Transaktionen zwischen Nicht-SegWit-Adressen (d. h. ursprünglichen Bitcoin-Adressen, auch bekannt als Legacy), Nested SegWit- und SegWit-Adressen (bech32) vollständig kompatibel sind. Da jedoch nicht alle Börsen und Krypto-Wallets SegWit unterstützen, können Sie kein Geld direkt an eine Adresse senden, die SegWit nicht unterstützt. Binance unterstützt bereits SegWit-Adressen für die Ein- und Auszahlung von BTC. Weitere Informationen finden Sie in den SegWit-FAQ.

Zusammenfassen

Die Implementierung von SegWit stellt eine wesentliche Verbesserung des Bitcoin-Protokolls dar, das auch von der verteilten Community unterstützt und implementiert wird, was es noch attraktiver macht.

Die Einführung von SegWit kann die Probleme im Zusammenhang mit Bitcoin und anderen Blockchain-Netzwerken effektiv lösen, insbesondere einen wichtigen Schritt in Richtung Skalierbarkeit. Durch die Kombination von SegWit und Second-Layer-Protokollen können Blockchain-Netzwerke große Transaktionsvolumina mit größerer Effizienz und geringeren Kosten abwickeln.

Obwohl SegWit eine leistungsstarke und innovative Lösung ist, ist sie noch nicht vollständig implementiert. Derzeit verwenden etwa 53 % der Bitcoin-Adressen das SegWit-Protokoll.