Die Blockchain-Technologie und insbesondere das Bitcoin-Netzwerk haben seit ihrer Einführung kontinuierliche Entwicklungen durchlaufen. Eine signifikante Verbesserung in diesem Bereich stellt Segregated Witness (SegWit) dar. Dieser Mechanismus wurde entwickelt, um verschiedene Probleme im Bitcoin-Netzwerk zu adressieren, darunter die Skalierbarkeit und die Malleabilität von Transaktionen.
Grundlagen von Segregated Witness
Segregated Witness, oft abgekürzt als SegWit, ist ein Protokoll-Upgrade, das erstmals in Bitcoin Improvement Proposal 141 vorgeschlagen wurde. Es wurde im August 2017 auf dem Bitcoin-Netzwerk implementiert. SegWit ändert die Art und Weise, wie Daten in Bitcoin-Blöcken gespeichert werden, indem es bestimmte Informationen – die sogenannten Witness-Daten – von den Haupttransaktionsdaten trennt.
Probleme vor der Einführung von SegWit
Vor SegWit hatte das Bitcoin-Netzwerk mit zwei Hauptproblemen zu kämpfen: Skalierbarkeit und Transaktionsmalleabilität. Das Skalierbarkeitsproblem bezog sich auf die Beschränkung der Blockgröße auf 1 MB, was die Anzahl der Transaktionen, die pro Block verarbeitet werden konnten, limitierte. Die Transaktionsmalleabilität war ein Sicherheitsproblem, bei dem Angreifer die eindeutige ID einer Transaktion ändern konnten, bevor diese bestätigt wurde.
Technische Details von SegWit
SegWit adressiert diese Probleme, indem es die Struktur der Transaktion ändert. Unter SegWit werden die Witness-Daten, die die Signatur und den Skriptteil der Transaktion enthalten, vom Rest der Transaktion getrennt. Diese Trennung ermöglicht eine effizientere Nutzung des Blockplatzes. Die Blockgröße bleibt zwar offiziell bei 1 MB, aber durch die Auslagerung der Witness-Daten können mehr Transaktionen in einem Block untergebracht werden. Tatsächlich erhöht SegWit die Kapazität eines Blocks auf etwa 2-3 MB.
Skalierbarkeit und Blockgewicht
Durch die Einführung des Konzepts des ‘Blockgewichts’ ermöglicht SegWit eine flexiblere Blockgröße. Das Blockgewicht ist ein neues Maß, das sowohl die Größe der ursprünglichen Transaktion als auch die der Witness-Daten berücksichtigt. Ein Block unter SegWit kann bis zu 4 Millionen Gewichtseinheiten (WU) groß sein, wobei die Nicht-Witness-Daten mit einem Faktor von vier gewichtet werden und die Witness-Daten mit einem Faktor von eins.
Behebung der Transaktionsmalleabilität
Ein weiterer Vorteil von SegWit ist die Lösung des Problems der Transaktionsmalleabilität. Da die Signaturdaten vom Rest der Transaktion getrennt sind, kann eine Änderung der Signatur nicht mehr die Transaktions-ID beeinflussen. Dies verbessert die Sicherheit im Netzwerk und erleichtert die Implementierung von Technologien wie dem Lightning Network, das auf nicht veränderbaren Transaktionen basiert.
Praktische Beispiele
Ein praktisches Beispiel für die Auswirkungen von SegWit kann in der effizienteren Verarbeitung von Transaktionen gesehen werden. Vor SegWit konnten in einem Block durchschnittlich etwa 1.500 Transaktionen verarbeitet werden. Mit SegWit hat sich diese Zahl fast verdoppelt. Dies führt zu niedrigeren Transaktionsgebühren und schnellerer Bestätigung von Transaktionen.
Segregated Witness stellt eine bedeutende Verbesserung im Bitcoin-Netzwerk dar, die zur Lösung von Skalierbarkeitsproblemen und zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt. Durch die Trennung der Witness-Daten von den Haupttransaktionsdaten werden Transaktionen effizienter und das Netzwerk flexibler. SegWit hat das Fundament für zukünftige Innovationen im Bitcoin-Netzwerk gelegt und bleibt ein zentrales Element in der fortlaufenden Entwicklung von Blockchain-Technologien.
