Wie funktionieren die Bitcoin Transaktionen und von wem werden diese prozessiert?

Mining, Miner, Block, Blockchain. Nachstehend erläutern wir die angeführten Begriffe sowie warum diese für die Durchführung der Bitcoin Transaktionen wichtig sind.

Wir werden häufig von Nutzern gefragt, warum Sie auf das Prozessieren der Bitcoin Transaktionen warten müssen und warum wir den Prozess nicht beschleunigen. In diesem Artikel erläutern wir Ihnen, wie Bitcoin Transaktionen funktionieren, von wem diese prozessiert werden und wie der gesamte Prozess funktioniert.

Wie kann man die lange Wartezeit auf die Bestätigung vermeiden

Wenn Sie die Funktionsdetails des gesamten Prozesses nicht interessieren, ist das einzige, was Sie wissen müssen, dass die Miner die Transaktionen in Blocks zusammenstellen, die in Bezug auf die Anfrage eine beschränkte Kapazität haben.

Damit Ihre Transaktionen schnellstmöglich bestätigt werden, ist es erforderlich, den Minern ein ausreichend hohes Transaktionsentgelt zu zahlen.

Die meisten Wallets (Geldbeutel), die wir empfehlen berechnen das erforderliche Entgelt automatisch, abhängig von Ihrer Bereitschaft, auf die Bestätigung zu warten.

Ein hohes Entgelt ist allerdings keine Garantie dafür, dass Ihnen die Transaktion schnell bestätigt wird, daher empfehlen wir den Nutzern, die in Eile sind oder nicht warten möchten, die Nutzung von ETH, NANO oder einer anderen Kryptowährung, bei welchen die Transaktionen meist schnell erfolgen.

Der Bitcoin und seine Clones wurden einfach nicht geschaffen, um schnell zu sein. Die Geschwindigkeit hat wegen wesentlicheren Eigenschaften wie etwa Sicherheit und Dezentralisierung einfach an Bedeutung verloren.

Wenn die Geschwindigkeit außerordentlich wichtig ist, ist Bitcoin nicht die richtige Wahl. Nachstehend erläutern wir, wie das Prozessieren der Bitcoin Transaktionen funktioniert, vom Beginn bis zum Ende.

Blockchain

Bitcoin ist die erste Kryptowährung, die die Blockchain Technologie erfolgreich implementiert hat und eine Revolution eingeleitet hat, die die Wertübertragung ohne Vermittler ermöglicht.

Wie der Name selbst sagt, besteht Blockchain aus mehreren Blocks, verbunden in einer ununterbrochenen Kette. Jeder Block beinhaltet eine bestimmte Zahl an Transaktionen, angesichts seiner unbeschränkten Größe.

Bitcoin Blocks haben ein Limit von rund 1 MB, beziehungsweise rund 2 MB mit dem Segwit Zusatz. Angesichts der noch immer relativ schwachen Annahme des Segwit Zusatzes, beträgt die Größe der meisten Bitcoin Blocks rund 1.2 MB.

etzt, wenn wir die Größe der Blocks kennen, sollten wir berechnen können, wie viele Transaktionen in einen Block passen, mit der Zahl der nicht bestätigten Transaktionen vergleichen und den aktuellen Netzstand erfahren. Die Dinge sind allerdings nicht so einfach, weil Bitcoin Transaktionen keine Festgröße haben.

Ebenfalls bestehen mehrere unterschiedliche Typs von Bitcoin Transaktionen. Um zu verstehen, auf welche Weise die Größe einer bestimmten Transaktion gestaltet wird, müssen wir zuerst verstehen, wie Bitcoin Wallet beziehungsweise Bitcoin Ledger funktionieren.

UTXO Format

Unspent Transaction Output (UTXO) ist ein Modell der Verzeichnung des Kontostandes, welches von Satoshi Nakamoto geschaffen und im Bitcoin implementiert wurde. Interessant ist, dass dieses Modell im Bitcoin Whitepaper (PDF) nicht erwähnt wird.

Diese Art der Transaktionsorganisation unterscheidet sich wesentlich vom Standardkonto, das wir durch Nutzung traditioneller Bankkonten, welches auch Ethereum (ETH) nutzt, gewohnt sind.

Standardkonten haben den Kontostand (Balance), welcher nach jeder Transaktion geändert wird und nicht auf kleinere Beträge aufgeteilt ist. Dieser kann als ein großer Geldschein mit änderbarem Betrag betrachtet werden. Andererseits kann man sich unter dem UTXO Modell am leichtesten einen Geldbeutel vorstellen, in dem wir mehrere verschiedene Geldscheine haben.

Jedes UTXO gleicht einem Geldschein. Nehmen wir zum Beispiel an, dass wir ein Telefon im Wert von €800 kaufen möchten und wir im Geldbeutel drei Geldscheine von je €300 haben.

Dem Verkäufer werden wir alle drei Geldscheine überreichen und dieser wird uns den Rest beziehungsweise einen Geldschein von €100 zurückgeben.

Auf gleiche Weise funktionieren auch die BTC Transaktionen. Ihre BTC Wallet stellt den Summenwert beziehungsweise den BTC-Betrag dar, den Sie besitzen, wobei dieser Betrag in Wirklichkeit auf mehrere unterschiedliche UTXOs (Geldscheine) abhängig von der Dynamik Ihrer Transaktionen aufgeteilt ist.

Mit anderen Worten stellen die Wallets den Gesamtwert aller UTXOs dar, die Sie besitzen. Abhängig von der Aufteilung und dem Betrag der einzelnen UTXOs, wird es erforderlich sein, einen oder mehrere UTXOs auszunutzen, um die Transaktion erfolgreich durchzuführen.

Jetzt wenn wir wissen, wie die Bitcoin Wallets funktionieren, können wir die Größe der einzelnen Bitcoin Transaktion sowie den Durchschnitt berechnen. Also hängt die Größe der Bitcoin Transaktionen nicht vom Betrag des Bitcoins ab, den Sie versenden, sondern von der Zahl der UTXOs, die zu prozessieren erforderlich sind, damit Sie einen beliebigen BTC-Betrag versenden.

Jeder UTXO, den Sie im Geldbeutel haben, erhöht die Größe der Transaktion, wobei mit der Größe auch der Preis der Transaktionen wächst. Statistiken zeigen, dass eine durchschnittliche Bitcoin Transaktion rund 450 Bytes schwer ist und unter Berücksichtigung der variablen Größe der Bitcoin Blocks passen in jeden Block im Durchschnitt rund 1,800 Transaktionen.

Die nächste Frage ist, welchen Betrag wir zahlen müssen, damit unsere Transaktion in den erstnächsten Block eingefügt wird sowie ob sich das angesichts der Größe der Transaktion für uns lohnt.

Bitcoin Nodes

Bitcoin Nodes sind Rechner, die die Bitcoin Software betreiben, den Netzkonsensus gestalten im Prozessieren der Transaktionen teilnehmen. Die aktuelle Zahl und Verteilung der Nodes sehen Sie auf dem obigen Abbild (Quelle).

Wenn Ihre Bitcoin Wallet beziehungsweise der Bitcoin Node, an den die Wallet verbunden ist die Transaktion an die anderen Nodes im Netz emittiert, endet die Transaktion im Mempool beziehungsweise im Pool, der nicht bestätigte Transaktionen enthält, die auf die Eingliederung in den Block warten, um ein Teil der ununterbrochenen Transaktionskette – der Blockchain zu werden.

Im Mempool befinden sich am häufigsten zu jedem Zeitpunkt rund 10,000 Transaktionen. Die Transaktionen werden gemäß dem Entgelt prozessiert.

Transaktionen mit angemessenem Entgelt haben Vorrang. Qualitativere Bitcoin Wallets analysieren automatisch den Mempool und empfehlen das optimale Entgelt, das an die Miner zu zahlen ist, damit Ihre Transaktion schnellstmöglich bestätigt wird.

Wenn Sie es allerdings eilig haben und nicht sicher sind, ob die Transaktion in den erstnächsten Block eingegliedert wird, empfehlen wir die Nutzung von Kalkulatoren, die das erforderliche Entgelt berechnen. Gute Erfahrungen hatten wir mit diesem Kalkulator.

Abhängig von der Belastung des Bitcoin Netzes können die Transaktionsentgelte ziemlich beträchtlich sein, so dass es sich abhängig von der Größe und dem Betrag der Transaktion nicht lohnt, das Eilentgelt zu zahlen, das für den erstnächsten Block erforderlich ist.

Sinnvoller ist es, ein geringeres Entgelt zu zahlen und einige Stunden auf die erste Bestätigung zu warten. Wenn Sie allerdings etwas kaufen oder unsere Wechselstube nutzen, ist die einzig sinnvolle Option die Zahlung des Eilentgeltes, um lange Wartezeiten auf die Auszahlung zu vermeiden.

Neue Blocks werden im Durchschnitt alle 10 Minuten gebildet. Dies ist allerdings nur die durchschnittliche Zeit, die in der Praxis erhebliche Abweichungen aufweist.

Nicht selten geschieht es, dass einige Blocks nacheinander gebildet werden, so dass wir auf den nächsten Block bis zu einer Stunde warten müssen.

Daher ist klar, dass Ihnen sogar ein ausreichend hohes Transaktionsentgelt keine Garantie einer schnellen Bestätigung in bestimmten Fällen ist.

Immerhin handelt es sich um Extremfälle, mit welchen zu rechnen ist, wobei die meisten Transaktionen gegen ein ausreichendes Entgelt ihre Bestätigung innerhalb von 20 Minuten erwarten können.

Solange die Transaktion nicht bestätigt wird, unterliegt diese Manipulationen und der Empfänger hat keinen Zugang zu seinen Geldstücken.

Um sicher zu sein, dass die Transaktion nicht storniert wird, ist es erforderlich, die Zahl der Bestätigungen abzuwarten, welche verhältnismäßig zum Transaktionswert ist.

Bei geringeren Beträgen genügt eine, während bei höheren Beträgen empfohlen wird, 3 oder mehr Bestätigungen abzuwarten. Berücksichtigen Sie, dass nicht bestätigte Transaktionen nicht endgültig sind und es relativ einfach ist, diese zu stornieren.

Bitcoin Miner

Bitcoin Miner sind spezialisierte Geräte, hergestellt für die Schaffung neuer Bitcoin Blocks. Die Miner scannen den Mempool auf der Suche nach Transaktionen mit dem höchsten Entgelt ein, die in den nächsten Block eingegliedert werden.

Viele meinen, dass die Miner komplexe mathematische Probleme lösen, wobei es eigentlich nicht um eine intelligente, sondern schwere Arbeit handelt. Die Miner treffen zufallsweise große Zahlenreihen, bis sie die richtige Lösung des nächsten Blocks treffen.

Der erste Miner, der die Lösung findet, bekommt einen Preis, der zu diesem Zeitpunkt 12.5 BTC beträgt, samt alle Transaktionsentgelte, die von den Nutzern gezahlt wurden, damit ihre Transaktion in die Blockchain eingegliedert wird.

Bitcoin Mining pools

Angesichts des exponentiellen Wachstums der Zahl der Miner sind einzelne Mining Geräte oder sogar Gerätefarmen nicht stark genug, um die Lösung zu finden, die den nächsten Bitcoin Block entschlüsselt. Daher schließen sich mehrere Miner zusammen. Der Zusammenschluss von Minern wird Mining Pool genannt.

Wenn der Mining Pool einen Bitcoin Block findet, werden die Preise verhältnismäßig zur Zahl der Miner aufgeteilt, die in der Blocksuche teilnehmen.

Das ist gleichzeitig einer der größten Nachteile von Bitcoin – einige der größten Pools (obiges Abbild, Quelle) kontrollieren die meisten Mining Kräfte, was das Bitcoin Mining in der Theorie relativ zentralisiert und unterwürfig für Manipulationen macht.

In der Praxis funktionieren die Dinge allerdings reibungslos und es gab keine beträchtlichen Vorfälle, da allen Beteiligten im Interesse ist, die Netzregeln zu beachten. Abschließend sehen Sie die graphische Darstellung des Zyklus der Bitcoin Transaktion, dargestellt auf untenstehendem Abbild.