{"id":2244,"date":"2024-05-21T13:15:42","date_gmt":"2024-05-21T13:15:42","guid":{"rendered":"https:\/\/21lectures.com\/skalierungsloesungen\/"},"modified":"2024-05-28T13:31:22","modified_gmt":"2024-05-28T13:31:22","slug":"skalierungsloesungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/21lectures.com\/de\/skalierungsloesungen\/","title":{"rendered":"Skalierungsl\u00f6sungen"},"content":{"rendered":"\n

Warum Bitcoin skalierbare L\u00f6sungen braucht:<\/h2>\n\n

Bitcoin steht vor allem aufgrund seiner begrenzten Transaktionsverarbeitungskapazit\u00e4t vor Problemen mit der Skalierbarkeit. Als dezentraler Ledger verarbeitet Bitcoin Transaktionen \u00fcber ein globales Netzwerk von Knotenpunkten und sorgt so f\u00fcr Sicherheit und Transparenz. Dies geschieht absichtlich, um eine gr\u00f6\u00dftm\u00f6gliche Dezentralisierung in der Hauptkette zu erhalten. <\/p>\n\n

Dieses Design schr\u00e4nkt jedoch den Transaktionsdurchsatz ein, was zu langsameren Transaktionszeiten und h\u00f6heren Geb\u00fchren in Spitzenzeiten f\u00fchrt. Das war von Anfang an klar, und es war unausweichlich, dass skalierbare L\u00f6sungen entwickelt werden mussten. Diese Einschr\u00e4nkung behindert das Potenzial des Bitcoins als t\u00e4gliches Zahlungsmittel und macht ihn weniger wettbewerbsf\u00e4hig als traditionelle Zahlungssysteme.<\/p>\n\n

Um dieses Problem zu l\u00f6sen, wurden Skalierungsl\u00f6sungen wie das Lightning Network entwickelt. Das Lightning Network ist ein „Layer 2“-Protokoll, das auf der Bitcoin-Blockchain (Layer 1) arbeitet. <\/p>\n\n

Es erm\u00f6glicht schnellere und g\u00fcnstigere Transaktionen, indem es Off-Chain-Zahlungskan\u00e4le zwischen den Nutzern schafft. Transaktionen, die auf diesen Kan\u00e4len durchgef\u00fchrt werden, werden nicht sofort in die Blockchain \u00fcbertragen. Stattdessen wird nur der Endsaldo auf der Hauptblockchain aufgezeichnet, wenn der Kanal geschlossen wird. <\/p>\n\n

Diese Methode reduziert die Belastung der Hauptblockchain erheblich, wodurch Bitcoin ein gr\u00f6\u00dferes Transaktionsvolumen verarbeiten kann und f\u00fcr allt\u00e4gliche Transaktionen und Mikrotransaktionen besser geeignet ist.<\/p>\n\n

Was sind Skalierungsl\u00f6sungen?<\/h2>\n\n

Bitcoin-Skalierungsl\u00f6sungen erh\u00f6hen die Kapazit\u00e4t des Netzwerks, um mehr Transaktionen zu verarbeiten und die Transaktionsgeb\u00fchren zu senken. Die erste Schicht, die Bitcoin-Blockchain, hat einen begrenzten Durchsatz und h\u00f6here Geb\u00fchren bei Spitzenbelastungen. <\/p>\n\n

Du wirst auch verschiedene Begriffe f\u00fcr diese Skalierungsl\u00f6sungen finden. Alles, was auf der Bitcoin-Blockchain abgewickelt wird, wird On-Chain genannt. Alles, was dar\u00fcber hinaus abgerechnet wird, ohne dass jede einzelne Transaktion aufgezeichnet wird, nennt man Off-Chain. <\/p>\n\n

Es gibt jedoch verschiedene Ebenen f\u00fcr diese Skalierungsl\u00f6sungen. Hier ist ein \u00dcberblick dar\u00fcber, wie diese strukturiert sind:<\/p>\n\n

    \n
  1. Schicht 1 (On-Chain):<\/strong> Dies ist die Bitcoin-Blockchain selbst. Skalierungsl\u00f6sungen beinhalten die Optimierung der Effizienz der Blockchain, wie die Implementierung von SegWit, das die Blockkapazit\u00e4t erh\u00f6ht.<\/li>\n\n\n\n
  2. Schicht 2 (Off-Chain):<\/strong> Dies sind Protokolle, die auf der Bitcoin-Blockchain aufbauen. Das bekannteste Beispiel ist das Lightning Network, das Off-Chain-Transaktionen erm\u00f6glicht. Die Nutzerinnen und Nutzer \u00f6ffnen Zahlungskan\u00e4le und f\u00fchren mehrere Transaktionen au\u00dferhalb der Blockchain durch, wobei nur der endg\u00fcltige Status auf der Blockchain aufgezeichnet wird, was die Belastung von Layer 1 erheblich reduziert.<\/li>\n\n\n\n
  3. Schicht 3 (Off-Chain):<\/strong> Diese Protokolle sind in Layer-2-L\u00f6sungen integriert. Sie erm\u00f6glichen weitere Funktionen, wie z.B. Fiat auf Bitcoin-Schienen oder spezielle Anwendungsf\u00e4lle f\u00fcr Schwellenl\u00e4nder. <\/li>\n<\/ol>\n\n

    Mit Hilfe dieser Schichten will Bitcoin ein gr\u00f6\u00dferes Volumen an Transaktionen effizienter und kosteng\u00fcnstiger abwickeln. Sie erm\u00f6glicht auch die Integration des Netzwerks in das t\u00e4gliche Leben oder baut neue Gesch\u00e4ftsmodelle auf, um Bitcoin in moderne Tech- und Business-Stacks zu integrieren. <\/p>\n\n

    Das Lightning Network: <\/h2>\n\n

    Das Lightning Network ist ein „Layer 2“-Zahlungsprotokoll von Bitcoin. Es erm\u00f6glicht schnelle Transaktionen zwischen den teilnehmenden Nodes und wurde als L\u00f6sung f\u00fcr das Problem der Skalierbarkeit von Bitcoin vorgeschlagen. <\/p>\n\n

    Dadurch, dass Transaktionen au\u00dferhalb der Blockchain durchgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen, wird die Belastung des Netzwerks verringert, was zu schnelleren und kosteng\u00fcnstigeren Transaktionen f\u00fchrt. <\/p>\n\n

    Dies ist f\u00fcr bitcoin von entscheidender Bedeutung, da es wichtige Probleme wie hohe Transaktionsgeb\u00fchren und lange Best\u00e4tigungszeiten beseitigt, bitcoin f\u00fcr kleine, allt\u00e4gliche Transaktionen praktikabler macht und sein Potenzial f\u00fcr eine breite Akzeptanz als digitale W\u00e4hrung erh\u00f6ht.<\/p>\n\n

    Zahlungskan\u00e4le: <\/h3>\n\n

    Die Zahlungskan\u00e4le im Lightning Network erm\u00f6glichen schnellere und effizientere Transaktionen auf der Bitcoin-Blockchain. Hier ist eine detaillierte Erkl\u00e4rung:<\/p>\n\n

      \n
    1. Einen Kanal \u00f6ffnen:<\/strong> Zwei Parteien, z. B. Alice und Bob, er\u00f6ffnen einen Zahlungskanal, indem sie eine Geldb\u00f6rse mit mehreren Unterschriften einrichten, bei der beide Parteien die Transaktionen genehmigen m\u00fcssen. Beide \u00fcbertragen einen bestimmten Betrag an Bitcoin auf diese Wallet und diese \u00dcbertragung wird in der Bitcoin-Blockchain als eine einzige Transaktion aufgezeichnet.<\/li>\n\n\n\n
    2. Off-Chain-Transaktionen:<\/strong> Sobald der Kanal ge\u00f6ffnet ist, k\u00f6nnen Alice und Bob unbegrenzte Transaktionen au\u00dferhalb der Kette durchf\u00fchren. Diese Transaktionen werden nicht sofort an das Bitcoin-Netzwerk \u00fcbermittelt. Stattdessen passen sie ihr Guthaben in der Multi-Signatur-Brieftasche an, indem sie f\u00fcr jede Transaktion neue Bilanzen unterschreiben.<\/li>\n\n\n\n
    3. Aufgeschobene Abrechnung:<\/strong> Diese Off-Chain-Transaktionen k\u00f6nnen schnell abgewickelt werden, ohne dass jedes Mal eine Verifizierung durch Miner oder Blockchain-Geb\u00fchren erforderlich ist. Das liegt daran, dass die Transaktionen im Wesentlichen die Gelder umverteilen, die bereits in der Multi-Signatur-Wallet gebunden sind.<\/li>\n\n\n\n
    4. Den Kanal schlie\u00dfen: <\/strong>Wenn Alice und Bob beschlie\u00dfen, den Kanal zu schlie\u00dfen, wird die endg\u00fcltige Bilanz an das Bitcoin-Netzwerk gesendet. Diese letzte Transaktion, die alle Zwischentransaktionen widerspiegelt, wird dann verarbeitet und in der Blockchain aufgezeichnet.<\/li>\n\n\n\n
    5. Sicherheit und Streitschlichtung:<\/strong> Wenn es zu einem Streitfall kommt oder eine Partei versucht, durch die \u00dcbertragung einer alten Bilanz zu betr\u00fcgen, verf\u00fcgt das Lightning Network \u00fcber eingebaute Mechanismen, die es der anderen Partei erm\u00f6glichen, den Datensatz anzufechten und zu korrigieren, bevor die endg\u00fcltige Abrechnung auf der Blockchain best\u00e4tigt wird.<\/li>\n<\/ol>\n\n

      Da das Lightning Network Transaktionen au\u00dferhalb der Kette durchf\u00fchrt und nur dann auf der Kette abrechnet, wenn der Kanal geschlossen ist, reduziert es die Transaktionslast auf der Bitcoin-Blockchain erheblich und erm\u00f6glicht so schnellere und g\u00fcnstigere Transaktionen.<\/p>\n\n

      Wie das Routing funktioniert: <\/h3>\n\n

      So funktioniert das Routing im Lightning Network:<\/p>\n\n

        \n
      1. Einrichtung von Zahlungskan\u00e4len:<\/strong> Zwei Parteien er\u00f6ffnen einen Zahlungskanal, indem sie eine Multi-Signatur-Wallet erstellen, eine Geldb\u00f6rse, die sie gemeinsam kontrollieren. Sie \u00fcbertragen einen bestimmten Betrag an Bitcoin auf diese Wallet und diese erste Transaktion wird in der Bitcoin-Blockchain aufgezeichnet.<\/li>\n\n\n\n
      2. Off-Chain-Transaktionen:<\/strong> Sobald der Kanal ge\u00f6ffnet ist, k\u00f6nnen die Parteien unbegrenzte Transaktionen untereinander durchf\u00fchren. Diese Transaktionen werden nicht in der Blockchain aufgezeichnet. Stattdessen passen sie ihr Guthaben in der Multi-Signatur-Geldb\u00f6rse an.<\/li>\n\n\n\n
      3. Weiterleitung von Zahlungen \u00fcber Kan\u00e4le:<\/strong> Wenn ein\/e Nutzer\/in Zahlungen an jemanden senden muss, mit dem er\/sie keinen direkten Kanal hat, findet das Lightning Network einen Weg durch sein Netzwerk von Kan\u00e4len. Dies geschieht, indem die Zahlung \u00fcber mehrere Kan\u00e4le geleitet wird. Wenn Alice zum Beispiel Geld an Dave schicken m\u00f6chte, aber keinen direkten Kanal hat, k\u00f6nnte das Netzwerk ihre Zahlung \u00fcber Bob und Carol leiten, vorausgesetzt, Alice hat einen Kanal zu Bob und Bob hat einen Kanal zu Carol, die wiederum einen Kanal zu Dave hat.<\/li>\n\n\n\n
      4. Verwendung von Hashed Timelock Contracts (HTLCs):<\/strong> Zahlungen werden mit HTLCs gesichert, bei denen der Empf\u00e4nger den Erhalt der Zahlung vor einer bestimmten Frist best\u00e4tigen muss, indem er einen kryptografischen Zahlungsnachweis erstellt. Dieser Mechanismus verhindert, dass Gelder verloren gehen oder stecken bleiben, wenn einer der Intermedi\u00e4re bei einer Multi-Hop-Zahlung nicht kooperiert.<\/li>\n\n\n\n
      5. Schlie\u00dfen von Channels:<\/strong> Wenn die an einem Kanal beteiligten Parteien beschlie\u00dfen, ihn zu schlie\u00dfen, wird der endg\u00fcltige Stand ihrer Transaktionen in der Bitcoin-Blockchain ver\u00f6ffentlicht. Durch diese Aktion werden ihre On-Chain-Bitcoin-Guthaben entsprechend dem Nettoergebnis ihrer Off-Chain-Transaktionen ausgeglichen.<\/li>\n<\/ol>\n\n

        Dieses Design erm\u00f6glicht ein hoch skalierbares System, da die meisten Transaktionen au\u00dferhalb der Blockchain abgewickelt werden und nur dann auf der Blockchain landen, wenn Kan\u00e4le ge\u00f6ffnet oder geschlossen werden.<\/p>\n\n

        Hashed Timelock Contracts (HTLC):<\/h3>\n\n

        Hashed Timelock Contracts (HTLCs) sind ein wichtiger Bestandteil des Lightning Network, einem „Layer 2“-Zahlungsprotokoll, das schnelle und effiziente Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk erm\u00f6glichen soll. HTLCs erm\u00f6glichen sichere, vertrauenslose Transaktionen zwischen Parteien, ohne dass Vermittler n\u00f6tig sind.<\/p>\n\n

        Hier erf\u00e4hrst du, wie HTLCs im Lightning Network funktionieren:<\/p>\n\n

          \n
        1. Bedingte Zahlungen:<\/strong> HTLCs erlauben bedingte Zahlungen, bei denen die Mittel in einem Vertrag gebunden sind und nur freigegeben werden k\u00f6nnen, wenn bestimmte Bedingungen erf\u00fcllt sind. Diese Bedingungen beinhalten in der Regel, dass der Empf\u00e4nger einen kryptografischen Zahlungsnachweis erbringt.<\/li>\n\n\n\n
        2. Hashlocks und Timelocks:<\/strong> Zu jedem HTLC geh\u00f6ren ein Hashlock und ein Timelock. Beim Hashlock muss der Zahlungsempf\u00e4nger ein bestimmtes Datenst\u00fcck (ein Vorabbild eines Hashes) vorlegen, um die Zahlung zu erhalten. Die Zeitsperre sorgt daf\u00fcr, dass das Geld an den Absender zur\u00fcckgegeben wird, wenn diese Bedingung nicht innerhalb eines bestimmten Zeitraums erf\u00fcllt wird.<\/li>\n\n\n\n
        3. Zahlungen weiterleiten:<\/strong> HTLCs sind entscheidend f\u00fcr das Routing von Zahlungen \u00fcber das Lightning Network. Sie erm\u00f6glichen die Erstellung einer Kette von bedingten Zahlungen \u00fcber mehrere Parteien hinweg. Auf diese Weise k\u00f6nnen Gelder sicher \u00fcber ein Netzwerk von Teilnehmern bewegt werden, ohne dass sich die Teilnehmer gegenseitig vertrauen m\u00fcssen.<\/li>\n\n\n\n
        4. Geringere Blockchain-Belastung:<\/strong> Durch die Verwendung von HTLCs f\u00fcr kleine, h\u00e4ufige Transaktionen reduziert das Lightning Network die Belastung der Bitcoin-Blockchain erheblich und erm\u00f6glicht einen h\u00f6heren Transaktionsdurchsatz und niedrigere Geb\u00fchren.<\/li>\n\n\n\n
        5. Sicherheit und Vertrauensw\u00fcrdigkeit:<\/strong> Hashlocks und Timelocks stellen sicher, dass die Transaktion erfolgreich abgeschlossen wird und der Empf\u00e4nger das korrekte Vorabbild liefert oder dass die Gelder nach Ablauf des Timelocks sicher zur\u00fcckgegeben werden. Dieser Mechanismus f\u00f6rdert vertrauenslose Transaktionen, ohne dass die Teilnehmer einander oder einer dritten Partei vertrauen m\u00fcssen.<\/li>\n<\/ol>\n\n

          Wie man mit Sidechains skaliert:<\/h2>\n\n

          Bitcoin, eine dezentralisierte digitale W\u00e4hrung, steht aufgrund seiner begrenzten Transaktionsverarbeitungskapazit\u00e4t vor dem Problem der Skalierbarkeit. Um dieses Problem zu l\u00f6sen, kann Bitcoin skalieren, indem Sidechains implementiert werden, d.h. separate Blockchains, die mit der Haupt-Bitcoin-Blockchain verbunden sind. <\/p>\n\n

          Sidechains funktionieren unabh\u00e4ngig von der Haupt-Bitcoin-Blockchain. Sie haben ihre eigenen Regeln und Transaktionsverarbeitungsmechanismen, die auf bestimmte Anwendungsf\u00e4lle oder Leistungsverbesserungen zugeschnitten sind.<\/p>\n\n

          Ein entscheidendes Merkmal von Sidechains ist der Zwei-Wege-Stift. Dies erm\u00f6glicht den Transfer von Bitcoin zwischen der Hauptblockchain und der Sidechain. Bitcoin werden auf der Hauptkette gesperrt und ein entsprechender Betrag wird auf der Sidechain freigeschaltet und umgekehrt. Dies gew\u00e4hrleistet die Sicherheit und Integrit\u00e4t der Verm\u00f6genswerte in beiden Ketten.<\/p>\n\n

          Das gesamte Netzwerk kann mehr Transaktionen verarbeiten, indem es Transaktionen von der Hauptblockchain auf Sidechains auslagert. Sie k\u00f6nnen auch neue Funktionen einf\u00fchren, wie z.B. Smart Contracts, die nicht in der Bitcoin-Blockchain enthalten sind.<\/p>\n\n

          Sidechains k\u00f6nnen unterschiedliche Blockgr\u00f6\u00dfen oder Konsensmechanismen haben und bieten m\u00f6glicherweise eine schnellere Transaktionsverarbeitung und niedrigere Geb\u00fchren als die Hauptkette. Sidechains bieten zwar mehr Flexibilit\u00e4t, k\u00f6nnen aber auch andere Sicherheitsvoraussetzungen haben. Die Sicherheit der Verm\u00f6genswerte auf einer Sidechain h\u00e4ngt von den eigenen Sicherheitsma\u00dfnahmen der Sidechain ab.<\/p>\n\n

          Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass Sidechains es Bitcoin erm\u00f6glichen, zu skalieren, indem sie Transaktionen auslagern und neue Funktionalit\u00e4ten einf\u00fchren, w\u00e4hrend die Verbindung zur Hauptblockchain durch ein Zwei-Wege-Peg aufrechterhalten wird. Dieser Ansatz bietet ein Gleichgewicht zwischen Innovation, Skalierbarkeit und Sicherheit.<\/p>\n\n

          Das Liquid Network: <\/h2>\n\n

          Das Liquid Network ist eine Bitcoin-Sidechain, die schnellere und vertraulichere Transaktionen als die Bitcoin-Blockchain erm\u00f6glichen soll. Als Sidechain funktioniert sie neben der Haupt-Bitcoin-Blockchain und erm\u00f6glicht es Nutzern, Verm\u00f6genswerte zwischen den beiden Netzwerken zu \u00fcbertragen.<\/p>\n\n

          So funktioniert es:<\/p>\n\n

            \n
          1. Two-Way Peg:<\/strong> Das Liquid Network verwendet einen Two-Way Peg Mechanismus. Dies erm\u00f6glicht es den Nutzern, ihre Bitcoins auf der Hauptblockchain zu sperren und einen entsprechenden Betrag an Liquid Bitcoin (L-BTC) auf der Liquid-Sidechain zu erhalten. Dieser reversible Prozess sorgt f\u00fcr einen festen Wechselkurs zwischen BTC und L-BTC.<\/li>\n\n\n\n
          2. Schnellere Transaktionen:<\/strong> Bl\u00f6cke im Liquid Network werden jede Minute erzeugt, viel schneller als das zehnmin\u00fctige Blockintervall von Bitcoin. Diese Geschwindigkeit wird durch ein f\u00f6deriertes Konsensmodell erreicht, bei dem eine Gruppe von vertrauensw\u00fcrdigen Validierern und nicht ein dezentrales Netzwerk von Minern die Transaktionen validiert.<\/li>\n\n\n\n
          3. Vertrauliche Transaktionen:<\/strong> Liquid f\u00fchrt vertrauliche Transaktionen ein. Diese Funktion verbirgt die Menge und die Art der get\u00e4tigten Transaktionen und erh\u00f6ht so die Privatsph\u00e4re. Nur die an der Transaktion beteiligten Parteien haben Zugang zu diesen Informationen.<\/li>\n\n\n\n
          4. Ausgabe von Verm\u00f6genswerten:<\/strong> Nutzer\/innen k\u00f6nnen im Liquid Network ihre eigenen digitalen Verm\u00f6genswerte wie Token oder Stablecoins ausgeben. Diese Verm\u00f6genswerte profitieren von der Geschwindigkeit und den Datenschutzfunktionen des Netzwerks.<\/li>\n\n\n\n
          5. Interoperabilit\u00e4t und Sicherheit:<\/strong> Liquid bietet zwar schnellere Transaktionen und mehr Privatsph\u00e4re, ist aber gleichzeitig eng mit dem Sicherheitsmodell von Bitcoin verbunden. Die verpf\u00e4ndeten Verm\u00f6genswerte k\u00f6nnen zur\u00fcck auf die Bitcoin-Blockchain verschoben werden, um deren robuste Sicherheit f\u00fcr eine langfristige Speicherung zu nutzen.<\/li>\n<\/ol>\n\n

            Zusammenfassend l\u00e4sst sich sagen, dass das Liquid Network eine L\u00f6sung f\u00fcr schnellere private Transaktionen und die Ausgabe von Verm\u00f6genswerten bietet, die das Bitcoin-\u00d6kosystem erg\u00e4nzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

            Bitcoin steht aufgrund seiner begrenzten Transaktionsverarbeitungskapazit\u00e4t vor erheblichen Skalierungsproblemen. Um diese Probleme zu l\u00f6sen, wurden verschiedene Skalierungsl\u00f6sungen entwickelt. Das Lightning Network, ein „Layer 2“-Protokoll, erm\u00f6glicht schnellere und g\u00fcnstigere Transaktionen, indem es Off-Chain-Zahlungskan\u00e4le schafft. Diese Kan\u00e4le erm\u00f6glichen es den Nutzern, Transaktionen durchzuf\u00fchren, ohne sie sofort an die Blockchain zu \u00fcbermitteln, wodurch die Belastung des Hauptnetzwerks verringert wird. Andere L\u00f6sungen sind On-Chain-Optimierungen wie SegWit und Sidechains wie das Liquid Network. Durch die Implementierung dieser Skalierungsl\u00f6sungen kann Bitcoin ein gr\u00f6\u00dferes Volumen an Transaktionen effizient abwickeln und wird dadurch f\u00fcr den t\u00e4glichen Gebrauch praktikabler.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":2218,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[25],"tags":[],"class_list":["post-2244","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert"],"acf":[],"yoast_head":"\nSkalierungsl\u00f6sungen - 21 Lectures<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/21lectures.com\/de\/skalierungsloesungen\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Skalierungsl\u00f6sungen - 21 Lectures\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Bitcoin steht aufgrund seiner begrenzten Transaktionsverarbeitungskapazit\u00e4t vor erheblichen Skalierungsproblemen. 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