Segregated Witness, besser bekannt als SegWit, ist ein bedeutendes Upgrade im Bitcoin-Netzwerk, das 2017 eingeführt wurde, um Skalierungsprobleme zu lösen und die Effizienz der Blockchain zu verbessern.
Problemstellung Skalierbarkeit
Um die Bedeutung von SegWit zu verstehen, muss man zunächst die Kernfunktion der Bitcoin-Transaktionen und die Funktionsweise der Blockchain nachvollziehen.
Im Bitcoin-Netzwerk werden Transaktionen in Blöcken gebündelt und zur Blockchain hinzugefügt. Als Bitcoin 2009 von Satoshi Nakamoto entwickelt wurde, gab es zunächst keine formelle Beschränkung der Blockgröße. Die 1-MB-Grenze wurde 2010 eingeführt, um das Netzwerk vor Spam-Angriffen zu schützen. Ohne eine Obergrenze hätten Angreifer theoretisch extrem große Blöcke in das Netzwerk einfügen können, was zu erheblichen Verarbeitungsproblemen bei den Nodes geführt hätte.
Diese 1-MB-Grenze bedeutete jedoch auch, dass die Bitcoin-Blockchain nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen pro Block speichern konnte, was etwa 3 bis 7 Transaktionen pro Sekunde (TPS) ermöglichte, was zu hohen Transaktionsgebühren und längeren Wartezeiten führte.
Die Rolle von SegWit
SegWit löst dieses Problem, indem es die Art und Weise verändert, wie Transaktionen in einem Block gespeichert werden. Genauer gesagt trennt (engl. „segregates“) SegWit die Signaturdaten („Witness“) von den eigentlichen Transaktionsdaten. Vor SegWit waren die Signaturinformationen Teil der Transaktionsdaten, die viel Platz beanspruchten. Durch die Trennung dieser Daten wird der effektive Platz in einem Block optimiert, da die Signaturdaten außerhalb des Blocks gespeichert werden.
Ein Block im Bitcoin-Netzwerk hat nach SegWit:
- Ein Limit von 1 MB für die ursprünglichen Transaktionsdaten.
- 3 MB zusätzlichen Speicherplatz für die Signaturdaten (Witness-Daten), die außerhalb des eigentlichen Transaktionsbereichs gespeichert werden.
Ein Block kann nun mehr Transaktionen enthalten, ohne die Größe von 1 MB zu überschreiten, wodurch die Skalierungsproblematik entschärft wird. SegWit erhöhte nicht direkt die Blockgröße, sondern führte die sogenannte „Blockgewichtung“ ein, die es ermöglicht, bis zu 4 MB an Transaktionsdaten in einen Block zu integrieren, wenn man die Signaturen separat betrachtet.
Weitere Vorteile von SegWit
Neben der Skalierung bietet SegWit weitere Vorteile. Ein zentrales Problem, das gelöst wurde, ist die „Transaction Malleability„. Dies ist eine Schwachstelle, bei der die Signatur einer Transaktion leicht verändert werden konnte, bevor sie in die Blockchain aufgenommen wurde. SegWit beseitigt dieses Problem, da die Signaturdaten nun separat gehandhabt werden.
Darüber hinaus ebnete SegWit den Weg für die Einführung von Second-Layer-Lösungen wie dem Lightning Network, das Mikrotransaktionen ermöglicht und die Skalierbarkeit von Bitcoin weiter verbessert.
Fazit
Insgesamt war SegWit ein wichtiger Schritt für die Weiterentwicklung von Bitcoin, um die Skalierbarkeit und Sicherheit zu erhöhen, ohne das grundlegende Netzwerkdesign drastisch zu verändern.
