Was ist SegWit?

Segregated Witness (SegWit) ist ein 2015 entwickeltes Protokoll-Upgrade. Das Konzept wurde als Lösung für das Skalierbarkeitsproblem eingeführt, mit dem Blockchain-Netzwerke konfrontiert waren und auch heute noch konfrontiert sind.

Im Durchschnitt validiert das Bitcoin-Netzwerk alle 10 Minuten einen neuen Block, der jeweils mehrere Transaktionen enthält. Die Blockgröße beeinflusst also die Anzahl der Transaktionen, die in jedem Block bestätigt werden können. Derzeit kann die Bitcoin-Blockchain etwa 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten.

Die Hauptidee von SegWit besteht darin, Blockdaten so neu zu organisieren, dass Signaturen nicht mehr zusammen mit Transaktionsdaten platziert werden. Mit anderen Worten besteht das SegWit-Upgrade darin, die Zeugen (Signaturen) von den Transaktionsdaten zu trennen. Dadurch können mehr Transaktionen in einem einzigen Block gespeichert werden, was den Transaktionsdurchsatz des Netzwerks erhöht.

Da Bitcoin nur etwa 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann, kann es manchmal lange dauern, bis eine Transaktion abgeschlossen ist. Das ist viel langsamer als bei herkömmlichen Zahlungslösungen und Finanznetzwerken, die Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten können.

SegWit wurde 2015 vom Bitcoin-Entwickler Pieter Wuille zusammen mit anderen Bitcoin Core-Mitwirkenden entwickelt. Im August 2017 wurde das SegWit-Upgrade als Soft Fork im Bitcoin-Netzwerk implementiert.

Heute nutzen mehrere Kryptowährungsprojekte SegWit, darunter Bitcoin und Litecoin. Das Protokoll-Upgrade brachte viele Vorteile mit sich, wie etwa eine verbesserte Transaktionsgeschwindigkeit und Blockkapazität. Außerdem löste SegWit den sogenannten Transaktions-Maleability-Bug (siehe unten).


Was sind die Hauptvorteile von SegWit?

Kapazitätssteigerung

Einer der größten Vorteile von SegWit ist die Erhöhung der Blockkapazität. Durch das Entfernen der Signaturdaten aus dem Transaktions-Input können mehr Transaktionen in einem einzigen Block gespeichert werden.

Transaktionen bestehen aus zwei Hauptkomponenten: Eingaben und Ausgaben. Im Wesentlichen enthält eine Eingabe die öffentliche Adresse des Absenders, während die Ausgabe die öffentliche Adresse des Empfängers enthält. Der Absender muss jedoch nachweisen, dass er über die zu überweisenden Mittel verfügt, und zwar mit einer digitalen Signatur.

Ohne SegWit können die Signaturdaten bis zu 65 % eines Blocks einnehmen. Mit SegWit werden die Signaturdaten vom Input der Transaktion weg verschoben. Dadurch erhöht sich die effektive Blockgröße von 1 MB auf etwa 4 MB.

Beachten Sie, dass SegWit keine tatsächliche Blockgrößenerhöhung darstellt. Vielmehr handelt es sich um eine technische Lösung, um die effektive Blockgröße zu erhöhen, ohne die Blockgrößenbeschränkung erhöhen zu müssen (was einen Hard Fork erfordern würde). Genauer gesagt beträgt die tatsächliche Blockgröße weiterhin 1 MB, die effektive Blockgrößenbeschränkung jedoch 4 MB.

Außerdem führte SegWit die Idee des Blockgewichts ein. Wir können das Blockgewicht als ein Konzept betrachten, das das Konzept der Blockgröße ersetzt. Im Wesentlichen ist das Blockgewicht ein Maß, das alle Blockdaten umfasst, einschließlich der Transaktionsdaten (1 MB) und der Signaturdaten (bis zu 3 MB), die nicht mehr Teil des Eingabefelds sind.


Erhöhung der Transaktionsgeschwindigkeit

Mit einem Block, der mehr Transaktionen speichern kann, hat SegWit auch die Möglichkeit, die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, da eine größere Anzahl von Transaktionen durch die Blockchain laufen kann. Auch wenn das Mining eines Blocks dieselbe Zeit in Anspruch nimmt, werden darin mehr Transaktionen verarbeitet, sodass die TPS-Rate höher ist.

Die erhöhte Transaktionsgeschwindigkeit hat auch dazu beigetragen, die Transaktionskosten im Bitcoin-Netzwerk zu senken. Vor SegWit war es nicht ungewöhnlich, über 30 Dollar pro Transaktion auszugeben. Mit SegWit sind diese Kosten jedoch drastisch auf weniger als 1 Dollar pro Transaktion gesunken.


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Korrektur der Transaktionsformbarkeit

Ein großes Problem bei Bitcoin war die Möglichkeit, Transaktionssignaturen zu manipulieren. Wenn eine Signatur verändert wird, kann dies dazu führen, dass eine Transaktion zwischen zwei Parteien beschädigt wird. Da die in Blockchains gespeicherten Daten praktisch unveränderlich sind, könnten ungültige Transaktionen dauerhaft in der Blockchain gespeichert werden.

Mit SegWit sind Signaturen nicht länger Teil der Transaktionsdaten, wodurch die Möglichkeit einer Änderung dieser Daten ausgeschlossen wird. Dieser Fix hat weitere Innovationen innerhalb der Blockchain-Community ermöglicht, darunter Protokolle der zweiten Ebene und Smart Contracts.


SegWit und das Lightning Network

Die Entwicklung von Protokollen der zweiten Schicht wurde teilweise durch die Behebung des Transaktionsformbarkeitsfehlers ermöglicht. Einfach ausgedrückt sind Protokolle der zweiten Schicht neue Plattformen oder Produkte, die auf einer Blockchain wie Bitcoin aufbauen. Eines der beliebtesten Protokolle der zweiten Schicht ist das Lightning Network, ein Off-Chain-Mikrozahlungsnetzwerk.

Das Lightning Network ist ein Protokoll der zweiten Schicht, das auf dem Bitcoin-Netzwerk läuft. Der Hauptzweck des Lightning Network besteht darin, die Bestätigung von mehr Transaktionen in kürzerer Zeit zu ermöglichen, was zu schnelleren Transaktionen für Benutzer führt. Transaktionen werden außerhalb der Kette gesammelt und effektiv gepuffert, damit das Bitcoin-Netzwerk sie schließlich verarbeiten kann.

Das Lightning Network wurde ursprünglich für Bitcoin entwickelt. Allerdings arbeiten mehrere andere Kryptowährungs- und Blockchain-Projekte daran, die Technologie in ihre Netzwerke zu implementieren. Dies wird nicht nur die Bestätigungszeit für Transaktionen verkürzen, sondern auch die Entwicklung neuer Lösungen für das Skalierbarkeitsproblem fördern.


SegWit vs. SegWit2x

SegWit ist ein Soft-Fork-Upgrade, was bedeutet, dass es abwärtskompatibel ist. Mit anderen Worten: Bitcoin-Knoten, die nicht mit SegWit aktualisiert wurden, können weiterhin Transaktionen verarbeiten. Es gab jedoch eine andere vorgeschlagene SegWit-Implementierung namens SegWit2x (S2X), die ein Hard-Fork-Upgrade erfordern würde.

Der Hauptunterschied zwischen SegWit und SegWit2x besteht darin, dass letzteres nicht nur eine Änderung der Transaktionsstapelverarbeitung, sondern auch eine Erhöhung der Blockgröße (von 1 MB auf 2 MB) beinhaltet hätte. Eine größere Blockgröße würde jedoch die Belastung für Knotenbetreiber und Miner erhöhen, da mehr Daten verarbeitet werden müssten.

Ein weiterer bemerkenswerter Unterschied ist, dass der SegWit-Vorschlag von der Bitcoin-Community unterstützt und durchgesetzt wurde. Dieser Vorfall führte zur Geburt des Konzepts UASF, was für „User-activated Soft Fork“ (benutzeraktivierter Soft Fork) steht.

Andererseits schlug SegWit2x eine wesentliche Änderung einer der grundlegenden Regeln für Bitcoin vor. Da sich die Entwickler jedoch nicht auf eine Annahme und Umsetzung einigen konnten, wurde die SegWit2x-Bewegung letztlich ausgesetzt.


Verschachteltes SegWit im Vergleich zu nativem SegWit (bech32)

Kurz gesagt ist Native SegWit (auch bekannt als bech32) eine aktualisierte Version von Nested SegWit. Das bech32-Format bietet eine höhere Transaktionsgeschwindigkeit, bessere Fehlererkennungsmechanismen und sogar niedrigere Transaktionsgebühren. Außerdem sind bech32-Adressen klein geschrieben, was sie leichter lesbar macht.

Beachten Sie, dass Blockchain-Transaktionen zwischen Nicht-SegWit-Adressen (Legacy), Nested SegWit-Adressen und Native SegWit-Adressen (bech32) vollständig kompatibel sind. Allerdings unterstützen nicht alle Börsen und Krypto-Wallets SegWit, sodass Sie möglicherweise keine Gelder direkt an eine SegWit-Adresse abheben können.

Die Binance-Börse unterstützt SegWit-Einzahlungen und -Abhebungen für Bitcoin (BTC). Weitere Informationen finden Sie in den SegWit-FAQ.


Abschließende Gedanken

Die Implementierung von SegWit stellte das größte Protokoll-Upgrade von Bitcoin dar und die Tatsache, dass es von der dezentralen Community unterstützt und implementiert wurde, macht es noch interessanter.

Die Einführung von SegWit war ein großer Fortschritt bei der Lösung vieler Probleme im Zusammenhang mit Bitcoin und anderen Blockchain-Netzwerken – insbesondere im Hinblick auf die Skalierbarkeit. Durch die Kombination von SegWit und den Protokollen der zweiten Schicht können Blockchain-Netzwerke eine größere Anzahl von Transaktionen effizienter und kostengünstiger verarbeiten.

Obwohl SegWit eine leistungsstarke und innovative Lösung ist, ist es noch nicht vollständig angenommen. Derzeit liegt der Anteil der Bitcoin-Adressen, die SegWit verwenden, bei etwa 53 %.