Die Nutzung von Bitcoin hat in den letzten zehn Jahren stark und stetig zugenommen. Auf dieser Reise hat Bitcoin von seinen bescheidenen Anfängen an mehrere Phasen mit unterschiedlicher Nutzung durchlaufen. Als schnelles Zahlungsmittel ist es jedoch noch nicht geeignet.
Angefangen als wertloses Sammlerstück wurde Bitcoin bald zu einem Nischeninstrument für Spekulation, bevor die Kryptowährung in jüngster Zeit zunehmend als Wertaufbewahrungsmittel oder digitales Gold verwendet wird. Solche Entwicklungen bringen Bitcoin immer näher an den endgültigen und wertvollsten Anwendungsfall heran: Eine globale und weit verbreitete neue Form von Geld.
Eine weit verbreitete Verwendung von Bitcoin als Geld setzt jedoch voraus, dass es auch als solches nützlich ist. Damit Bitcoin seine endgültige Geldform erreicht, reicht es nicht aus, nur ein Wertaufbewahrungsmittel zu sein (wie es derzeit bei Gold der Fall ist), sondern Bitcoin muss auch ein praktikables Tauschmittel sein. Wie wir sehen werden, ist dies eine besondere Herausforderung für ein dezentrales Zahlungssystem.
Der Aufbau der Bitcoin-Blockchain
Bitcoin wurde entwickelt, um Peer-to-Peer-Transaktionen zuverlässig abzuwickeln, ohne auf Dritte angewiesen zu sein. Um dies zu erreichen, wird der Sicherheit und der Endgültigkeit der Abrechnung auf Kosten der Skalierbarkeit der Transaktionen Vorrang eingeräumt. Alle dezentralen Systeme stehen vor diesem Dilemma, da auf der Blockchain-Ebene ein unausweichlicher Kompromiss zwischen Dezentralisierung und Skalierbarkeit besteht. Achten Sie auf diese letzte Unterscheidung, denn sie ist ein wichtiges Konzept, das Sie verstehen müssen, wenn Sie untersuchen, wie Skalierbarkeit in dezentralen Systemen mit Hilfe von Layering erreicht werden kann. Wir kommen gleich darauf zurück.
Um die Sicherheit und Robustheit zu maximieren, fördert das Bitcoin-Protokoll die Dezentralisierung seiner Netzwerkstruktur, was bedeutet, dass keine bestimmte Person oder Gruppe für die Gewährleistung der Betriebszeit des Netzwerks verantwortlich ist. Eine weit verbreitete Infrastruktur wird begünstigt, indem die Hürden für den Beitritt zum Netzwerk so niedrig wie möglich gehalten werden. Durch die Minimierung der Teilnahmeanforderungen (Rechenleistung, Speicherplatz und Bandbreite) kann Bitcoin effektiv von billigen und weit verbreiteten Computern betrieben werden, so dass das Netzwerk für so viele Teilnehmer wie möglich zugänglich bleibt.
Gleichzeitig setzt Bitcoin strenge und komplexe Regeln durch, die sicherstellen, dass Zeit und Energie für die Bestätigung von Transaktionen aufgewendet wurden, um eine zuverlässige Abwicklung zu gewährleisten. Das Bitcoin-Rezept zur Integration von Sicherheit und Endgültigkeit hat sich in seinem Bestreben, ein Peer-to-Peer-Geldsystem zu werden, als fruchtbar erwiesen, bringt aber auch Kompromisse mit sich.
Nicht sofortige Transaktionsabwicklung
Bitcoin erfordert, dass sein Transaktionsdatensatz (die Blockchain) neue Pakete von Transaktionen (Blöcke) in einem Prozess hinzufügt, der seinen ansonsten unkoordinierten Netzwerkmitgliedern den Ablauf der Zeit beweist, und infolgedessen werden Bitcoin-Zahlungen schrittweise und nicht sofort abgewickelt. Gemäss den Regeln muss jeder neue Block von Transaktionen im gesamten Netzwerk repliziert werden und jedes Mitglied muss die Gültigkeit jeder Transaktion überprüfen. Diese Aufgaben sind für jeden Teilnehmer zeit- und energieaufwändig, und Transaktionen und Blöcke benötigen ebenfalls Zeit, um sich zuverlässig im Netzwerk zu verbreiten.
Um das Auftreten von veralteten Blöcken zu minimieren, ist Bitcoin so programmiert, dass Blöcke im Durchschnitt alle 10 Minuten erzeugt werden. Dies stellt sicher, dass die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Miner gleichzeitig Blöcke finden, geringer ist. Das bedeutet, dass sich ein gültiger Block wahrscheinlich vollständig im Netzwerk verbreitet, bevor ein alternativer gültiger Block anderswo entdeckt wird.
Der Nachteil ist, dass es einige Zeit dauern kann, bis eine Transaktion in die Blockchain aufgenommen wird, und wenn sie erst einmal drin ist, hängt der Grad der endgültigen Abrechnung davon ab, wie viele Blöcke tief die Transaktion in der Blockchain liegt (und von den Gesamtkosten für das Mining dieser Blöcke).
Kapazitätsbeschränkungen
Abgesehen davon, dass Transaktionspakete (Blöcke) zeitlich verzögert abgewickelt werden, sind sie auch in ihrer Gesamtgrösse begrenzt (oft als Blockgrösse bezeichnet). Da diese Transaktionsblöcke im gesamten Netz repliziert werden, muss jedes teilnehmende Mitglied Speicherplatz opfern, um seine eigenen Transaktionsaufzeichnungen zu führen, und Bandbreite, um sie zu senden und zu empfangen. Dies sind Kosten, die die Betreiber der Nodes tragen müssen, um am Netzwerk teilzunehmen, und für die sie (im Gegensatz zu den Minern) nicht vom Protokoll entschädigt werden. Bitcoin begrenzt diese Datenanforderungen, um die Beteiligung zu fördern und die Eintrittsbarrieren zu minimieren.
Abhängig von der Art der Transaktionen, die der Markt für die Aufnahme in einen bestimmten Block verlangt, verlangen die Bitcoin-Regeln, dass jeder Block von Transaktionen eine bestimmte Datengrösse nicht überschreitet. Die tatsächliche durchschnittliche Blockgrösse ist nicht statisch, überschreitet aber in der Regel nicht ~1.3 MB. Die theoretische Höchstgrenze liegt etwas höher, aber nicht sehr viel. Diese Grössenbeschränkung erhöht effektiv die Dezentralisierung und Sicherheit des Netzwerks, da sie sicherstellt, dass es für die Nutzer kostengünstig bleibt, grundlegende Netzwerkaktivitäten zu unterstützen.
Die Kapazitätsbeschränkungen von Bitcoin zusammen mit der verzögerten Blockverarbeitung führen zu einer Abwicklungsgeschwindigkeit von etwa drei bis sieben Transaktionen pro Sekunde. Dies entspricht etwa 600'000 Transaktionen pro Tag, was in etwa der täglichen Anzahl von Transaktionen im FedWire-Abwicklungsnetzwerk entspricht. Für ein Abwicklungssystem ist dies wahrscheinlich ausreichend, aber bei weitem nicht die Kapazität, die für ein Massenzahlungssystem erforderlich ist, das kleine, gelegentliche Transaktionen wie Visa oder MasterCard verarbeiten kann.
Hohe individuelle Transaktionskosten
Um den Überblick über neue Zahlungen während des gesamten Abwicklungsprozesses zu behalten, bietet Bitcoin eine Warteschlange, die als Warteraum für ausstehende Zahlungen dient (der sogenannte Mempool). Diese ausstehenden Zahlungen sind nach der Höhe ihrer angebotenen Gebühr geordnet und warten, bis sie von einem Miner zu einem Block hinzugefügt werden. Aufgrund seiner begrenzten Geschwindigkeit und Kapazität neigt Bitcoin jedoch zu Staus und Wartezeiten, die sich ungünstig auf die Versender von Transaktionen mit geringem Wert auswirken (deren Transaktionen weniger in der Lage sind, wettbewerbsfähige Gebühren zu rechtfertigen). Wenn die Transaktionsnachfrage hoch genug ist, kann es vorkommen, dass Gebühren mit niedrigem Wert nie in die Blockchain gelangen.
Interessanterweise werden die Bitcoin-Transaktionsgebühren auf der Grundlage der Datengrösse und nicht der Transaktionsgrösse (Wert) angeboten. Eine Bitcoin-Transaktion, die 1'000 BTC sendet, kostet einen Netzwerkteilnehmer genauso viel wie eine 0.01 BTC-Transaktion. Dies begünstigt Transaktionen, die einen hohen Wert haben. Da sie die gleiche Datengrösse haben wie eine Transaktion mit geringem Wert, können Transaktionen mit hohem Wert viel höhere Gebühren pro Datengrösse bieten, während sie immer noch einen viel geringeren Prozentsatz des gesamten Transaktionswertes zahlen. Je höher also der Wert einer Transaktion ist, desto billiger ist sie zu versenden.
Die Rolle von Bitcoin-Minern
Blockproduzierende Teilnehmer (Miner) erhalten Gebühren und Subventionen (zusammen die Blockbelohnung) dafür, dass sie die mit dem Abwicklungsprozess von Bitcoin verbundenen Kosten tragen. Die Subventionen werden vom Protokoll als neu ausgegebener Bitcoin-Nachschub freigegeben, während die Gebühren "recycelte Coins" sind, die von den Nutzern bei jeder Transaktion angeboten werden. Wichtig ist, dass jedes Mal, wenn die Inflationsrate von Bitcoin reduziert wird (jedes Halving), die Transaktionsgebühren an Bedeutung gewinnen, um einen Anreiz für den Abwicklungsprozess von Bitcoin zu schaffen.
In den Anfängen von Bitcoin waren die Gebühren trivial, da das Projekt nur wenig Verbreitung fand und sein Wert eher ein Experiment als ein Geldinstrument war. Damals war die Transaktionsnachfrage in der Bitcoin-Abwicklungskette so gering, dass die Blöcke selten voll waren und die Transaktionsgebühren praktisch bei Null lagen.
Höhere Netzwerknutzung
Anfang dieses Jahres überstieg die Marktkapitalisierung von Bitcoin jedoch eine Billion Dollar, und sein Netzwerk sowie die Marktinfrastruktur werden von einer riesigen Industrie von Fachleuten unterstützt. Bitcoin hat drei Halvings hinter sich und seine Inflationsrate nähert sich der von Gold, was bedeutet, dass der Subventionsanteil der Blockbelohnung immer kleiner wird.
Die zunehmende Akzeptanz hat auch zu mehr Netzwerkaktivität geführt, was bedeutet, dass immer mehr Transaktionen vom Markt angefordert werden. Dies hat die Knappheit des auf Bitcoin verfügbaren Transaktionsraums verdeutlicht, und infolgedessen wurden mehrere Software-Upgrades und kreative Strategien zur Bekämpfung der hohen Gebühren eingeführt. Trotz dieser Fortschritte werden Transaktionen immer teurer, was kleine Gelegenheitszahlungen auf der Kette unwirtschaftlich macht.
Die Folge dieser Dynamik ist, dass Bitcoin mehrschichtige Lösungen benötigt, die auf seiner Abwicklungskette aufbauen. Nur so können die Milliarden täglicher Transaktionen abgewickelt werden, die erforderlich sind, damit Bitcoin eine Rolle als weit verbreitetes Tauschmittel übernehmen kann. Zentralisierte Zahlungsaggregatoren wie Visa, MasterCard, PayPal, Square usw. werden wahrscheinlich einen grossen Teil dieser Rolle übernehmen, aber dies ist ein "Risiko", da diese Giganten Konkurrenten mit Einfluss und Netzwerkeffekt sind, die möglicherweise die Vorteile der Dezentralisierung von Bitcoin untergraben.
Es gibt jedoch auch unabhängige Alternativen, bei denen der Nutzer die volle Autonomie über seine Ausgaben behält, ohne sich auf einen zentralisierten Dienst zu verlassen. Ein solches System, das wir in einem kommenden Artikel untersuchen werden, ist das Lightning Network.
