Viele Menschen wünschen sich, sie hätten mehr Zeit, um viele Dinge am Tag zu erledigen, aber in Wirklichkeit finden viele von uns diese Zeit nicht, und wir müssen oft einigen Dingen Vorrang vor anderen einräumen.
Sie werden zum Beispiel feststellen, dass es wirklich schwierig ist, Arbeit, Schlaf und ein gutes Sozialleben unter einen Hut zu bringen. Meistens müssen Sie nur zwei dieser drei Dinge in den Vordergrund stellen.
Sie fragen sich vielleicht, was das mit Kryptowährungen zu tun hat? Die Sache ist die, dass auch Blockchains mit dem gleichen Problem konfrontiert sind: Dezentralisierung, Geschwindigkeit und Sicherheit. Das sind drei sehr gute Eigenschaften, die wir uns von einer Blockchain wünschen würden, oder? Das Problem ist jedoch, dass die Entwickler einer Blockchain in den meisten Fällen nur zwei dieser drei Eigenschaften bevorzugen oder priorisieren müssen. Dies ist als Blockchain-Trilemma bekannt.
Was ist das Blockchain-Trilemma?
Das Blockchain-Trilemma ist ein Problem, mit dem Entwickler bei der Arbeit an einer Blockchain konfrontiert werden – sie müssen oft nur zwei von drei Schlüsseleigenschaften bevorzugen.
Zum Beispiel könnte eine hochsichere und dezentralisierte Blockchain vorhanden sein, die aber nur langsam Transaktionen verarbeitet.
Eine andere Blockchain könnte sicher und schnell bei der Verarbeitung von Transaktionen sein, aber sie wird von einer kleinen Gruppe von Computern kontrolliert, was ihnen zu viel Macht verleiht und sie weniger dezentralisiert macht.
Schließlich gibt es noch die Möglichkeit einer schnellen dezentralisierten Blockchain, die aber möglicherweise nicht sehr sicher ist.
Der Mitgründer von Ethereum, Vitalik Buterin, hat den Begriff “Blockchain-Trilemma” eingeführt, der manchmal auch als “Skalierbarkeits-Trilemma” bezeichnet wird.
Lesen Sie: Die Lösung des Blockchain-Trilemmas
Dezentralisierung
Dezentralisierung bedeutet einfach, dass keine einzelne Person oder Einrichtung die Kontrolle über einen Vermögenswert hat. Dies ist das Gegenteil von traditionellen Fiat-Währungen, bei denen Ihre Bank Ihr Geld jederzeit einfrieren kann.
Damit eine Blockchain als dezentral angesehen werden kann, darf es keine zentrale Behörde oder Gruppe geben, die die wichtigen Entscheidungen des Netzwerks kontrolliert – es muss eine erhebliche Anzahl von Computern vorhanden sein, die die Transaktionen der Nutzer überprüfen, um zu verhindern, dass eine einzelne Gruppe das Netzwerk kontrolliert.
Bitcoin ist ein Beispiel für eine dezentrale Blockchain, die den Proof-of-Work-Konsensmechanismus verwendet, bei dem Tausende von Computern weltweit Transaktionen überprüfen.
Lesen Sie: Blockchain und Kryptowährungen: Steuern sie auf eine Zentralisierung oder Dezentralisierung zu?
Skalierbarkeit
Skalierbarkeit ist einfach die Fähigkeit einer Blockchain, viele Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten und auch, wie schnell eine Transaktion im Netzwerk bestätigt werden kann.
Dies ist einer der Gründe, warum sich Kryptowährungen nicht als Zahlungsmittel durchsetzen werden – niemand möchte Kryptowährungen als Zahlungsmittel verwenden, wenn er bei einem alltäglichen Einkauf dreißig Dollar als Transaktionsgebühr zahlen muss. Außerdem wird kein Geschäft Kryptowährungen akzeptieren, wenn sie 50 bis 60 Minuten warten müssen, um sicherzustellen, dass ihre Transaktion bestätigt wird, was bei Bitcoin der Fall ist.
Bitcoin verwendet ein Proof-of-Work-Verfahren und kann nur fünf bis sieben Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, was im Vergleich zu zentralisierten Netzwerken wie Visa, die derzeit rund 24.000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, sehr langsam ist.
Warum ist Bitcoin also so langsam? Das liegt vor allem an der Blockgröße, die derzeit auf etwa 1 Megabyte begrenzt ist – diese Blockgröße bedeutet, dass ein Bitcoin-Block nur etwa 3.500 Transaktionen speichern kann; ein neuer Block wird der Bitcoin-Blockchain einmal alle 10 Minuten hinzugefügt, so dass wir etwa 5 Transaktionen pro Sekunde erhalten.
Jetzt werden Sie vielleicht denken, “warum nicht einfach die Blockgröße erhöhen?” Die Bitcoin-Gemeinschaft hat dies lange diskutiert, und viele Leute sind der Meinung, dass dies der Dezentralisierung des Netzwerks schaden würde – das liegt daran, dass die Kosten für den Betrieb eines Knotens, der die Bitcoin-Blockchain speichert und verifiziert, höher sein werden, da dies mehr Speicherplatz und Bandbreite bedeutet. Diese steigenden Kosten werden dazu führen, dass viele Leute aufhören werden, diese Nodes zu betreiben, da sie dies nur tun, um das Netzwerk zu sichern und sie kein Geld damit verdienen.
Dasselbe passiert auch bei Proof-of-State-Blockchains – wenn eine PoS-Blockchain eine sehr große Blockgröße hat, werden die Hardwareanforderungen für den Betrieb eines Computers zur Verifizierung von Transaktionen hoch sein und dies wird die Anzahl der Validierer im Netzwerk reduzieren, was ebenfalls der Dezentralisierung schadet.
Eine Möglichkeit, die Skalierbarkeit des Proof of Work zu verbessern, besteht darin, den Schwierigkeitsgrad beim Schürfen eines Blocks zu verringern – dadurch kann das Netzwerk einen Block in weniger als 10 Minuten schürfen, so dass mehr Blöcke erzeugt und mehr Transaktionen in der gleichen Zeit verifiziert werden können. Das Problem dabei ist jedoch, dass dies der Sicherheit des Netzwerks schaden wird, da es einfacher oder billiger sein wird, die für einen Angriff auf das Netzwerk erforderliche Mining-Leistung zu erhalten.
Sicherheit
Wenn wir sagen, dass eine Blockchain sicher ist, bedeutet das, dass es für einen Angreifer sehr schwer ist, das Netzwerk tatsächlich auszunutzen und in der Lage zu sein, betrügerische Transaktionen zu genehmigen oder Coins von anderen Nutzern zu stehlen.
Je dezentraler das Netzwerk ist und je mehr Personen an der Verifizierung von Transaktionen beteiligt sind, desto sicherer ist das Netzwerk und desto schwieriger wird es für einen Angreifer, das Netzwerk anzugreifen, wie z. B. bei Bitcoin.
Denn damit ein Angreifer das Netzwerk ausnutzen kann, muss er/sie die Mehrheit der Rechenleistung im Netzwerk kontrollieren, was bedeutet, dass er/sie mehr als 50% der gesamten Rechenleistung im Netzwerk kontrollieren müsste. Je mehr Personen also an der Verifizierung von Transaktionen beteiligt sind, desto höher ist die Rechenleistung im Netzwerk und desto teurer ist der Versuch, das Netzwerk anzugreifen.
Dezentralisierung und Sicherheit sind also meistens miteinander verbunden, und Bitcoin ist sehr sicher und fast unmöglich anzugreifen, außerdem ist es dezentralisiert; aber es ist nicht skalierbar und sehr langsam, so dass das Trilemma auch hier gilt.
Was ist also die Lösung? Wenn Sie heutzutage ein Kryptoprojekt recherchieren, werden Sie wahrscheinlich hören, dass es versucht, das Blockchain-Trilemma zu lösen, aber dann werden Sie feststellen, dass die Lösung, für die sich viele Blockchains entscheiden, darin besteht, die Anzahl der Computer zu reduzieren, die Transaktionen verifizieren – aber das gibt immer noch einer kleinen Gruppe von Einzelpersonen und Unternehmen die Kontrolle über das Netzwerk.
Fazit
Bis die Blockchain-Technologie vollständig entwickelt ist, werden wir ein praktikables Konzept dafür haben, wie Blockchains gleichzeitig sicher, skalierbar und dezentralisiert sein können. Dies kann dann auch von anderen Blockchain-Projekten genutzt werden, um fortschrittlichere Technologien zu entwickeln, die alle drei Vorteile in ihr Design einbeziehen, und das könnte der Punkt sein, an dem wir eine massive weltweite Einführung erleben.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
F: Was ist das Blockchain-Trilemma?
Das Blockchain-Trilemma ist ein langfristiges Problem von Blockchain-Entwicklern, die an Projekten arbeiten, bei denen sie nur zwei von drei Säulen der Blockchain priorisieren müssen: Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit.
F: Was ist eine der größten Herausforderungen für die Skalierbarkeit von Bitcoin?
Bitcoin hat eine begrenzte Blockgröße von einem Megabyte, die nur 3.500 Transaktionen pro Block aufnehmen kann und nur 5 bis 7 Transaktionen pro Sekunde ermöglicht.
F: Wie wirkt sich die Verringerung der Mining-Schwierigkeit auf die Skalierbarkeit und Sicherheit von Proof-of-Work-Blockchains aus?
Durch die Verringerung der Mining-Schwierigkeit können mehr Blöcke in kurzer Zeit erzeugt werden. Das Netzwerk kann jedoch weniger sicher sein, da es für Angreifer billiger wird, die für einen Angriff auf das Netzwerk erforderliche Mining-Leistung zu orchestrieren.