Was ist Segregated Witness (SegWit)?
Grundlagen
Segregated Witness (SegWit) ist ein Protokoll-Upgrade, das 2015 eingeführt wurde, um das Skalierbarkeitsproblem von Blockchains zu lösen. Derzeit kann die Bitcoin-Blockchain nur etwa 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, was im Vergleich zu herkömmlichen Zahlungslösungen und Finanznetzwerken, die Tausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, lange dauern kann. Das Konzept hinter SegWit besteht darin, die Blockdaten so umzustrukturieren, dass Signaturen nicht mehr zusammen mit den Transaktionsdaten abgelegt werden. Das Upgrade trennt die Witnesses (Signaturen) von den Transaktionsdaten, wodurch mehr Transaktionen in einem einzelnen Block gespeichert werden können und der Durchsatz des Netzwerks steigt.
SegWit wurde 2015 von Pieter Wuille, einem Bitcoin-Entwickler, und weiteren Beitragenden des Bitcoin Core 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 verbesserte Transaktionsgeschwindigkeit und Blockkapazität, und löste außerdem den Bug der Transaktionsmalleabilität. Im Durchschnitt validiert das Bitcoin-Netzwerk alle 10 Minuten einen neuen Block, wobei jeder Block mehrere Transaktionen enthält. Die Blockgröße beeinflusst die Anzahl der Transaktionen, die in jedem Block bestätigt werden können.
Vorteile von SegWit
SegWit bietet der Bitcoin-Blockchain mehrere Vorteile. Einer der wichtigsten ist die Erhöhung der Blockkapazität. Mit SegWit können mehr Transaktionen in einem Block gespeichert werden, da die Signaturdaten aus den Inputs entfernt werden. Früher konnten Signaturdaten bis zu 65 % eines Blocks ausmachen; jetzt werden sie vom Input-Feld getrennt, sodass die effektive Blockgröße von 1 MB auf etwa 4 MB ansteigen kann.
SegWit ist keine direkte Erhöhung der physischen Blockgröße, sondern eine technische Lösung, die die effektive Blockgröße vergrößert. Die Blockgröße bleibt bei 1 MB, aber die effektive Blockgrößenbegrenzung liegt bei 4 MB, berechnet über das Konzept des Blockgewichts.
Durch die Möglichkeit, mehr Transaktionen pro Block zu verarbeiten, erhöht SegWit zudem die Transaktionsgeschwindigkeit und reduziert Transaktionskosten. Vor SegWit konnten Gebühren über 30 US-Dollar pro Transaktion erreichen; SegWit hat die Kosten deutlich auf unter 1 US-Dollar pro Transaktion gesenkt.
SegWit behob außerdem das Problem der Transaktionsmalleabilität, das ein erhebliches Problem bei Bitcoin-Transaktionen darstellte. Das Verändern einer Transaktionssignatur konnte eine Transaktion zwischen zwei Parteien unbrauchbar machen, und da die auf Blockchains gespeicherten Daten unveränderlich sind, würden ungültige Transaktionen dauerhaft im Ledger verbleiben. SegWit löste dieses Problem, indem es die Signaturen von den Transaktionsdaten trennte und damit weiteren Innovationen in der Blockchain-Community den Weg ebnete, etwa Second‑Layer-Protokollen und Smart Contracts.
SegWit und das Lightning Network
Die Behebung des Transaktionsmalleabilitäts-Bugs ebnete den Weg für die Entwicklung von Second‑Layer-Protokollen, das sind Plattformen, die auf Blockchains wie Bitcoin aufbauen. Ein populäres Protokoll ist das Lightning Network, ein Off‑Chain-Mikrozahlnetzwerk, das darauf abzielt, mehr Transaktionen in kürzerer Zeit zu bestätigen und dadurch schnellere Zahlungen für Nutzer zu ermöglichen. Transaktionen werden zunächst Off‑Chain gepuffert und später vom Bitcoin-Netzwerk verarbeitet.
Ursprünglich für Bitcoin entwickelt, wird das Lightning Network auch von anderen Blockchain-Projekten geprüft, um Bestätigungszeiten zu reduzieren und neue Lösungen für Skalierbarkeitsprobleme zu entwickeln.
SegWit vs. SegWit2x
Die vorgeschlagene SegWit2x-Implementierung des Bitcoin-Netzwerks hätte ein Hard Fork-Upgrade erfordert, während SegWit ein rückwärtskompatibler Soft Fork ist. Der Hauptunterschied zwischen SegWit und SegWit2x wäre gewesen, dass SegWit2x nicht nur Änderungen im Transaktions-Handling enthielt, sondern auch eine Erhöhung der Blockgröße (von 1 MB auf 2 MB). Eine größere Blockgröße würde jedoch die Belastung für Node‑Betreiber und Miner erhöhen, da mehr Daten verarbeitet werden müssten.
Während der SegWit-Vorschlag von der Bitcoin-Community unterstützt und durchgesetzt wurde, wurde die SegWit2x-Bewegung letztlich ausgesetzt, weil Entwickler keine Einigung über die Einführung und Umsetzung erzielen konnten. Das SegWit-Upgrade führte zur Entstehung des Konzepts UASF (User-Activated Soft Fork).
Verschachteltes SegWit vs. Native SegWit (bech32)
Native SegWit, auch bech32 genannt, ist eine verbesserte Version des verschachtelten SegWit. Es bietet mehrere Vorteile, darunter schnellere Transaktionen, bessere Fehlererkennung und niedrigere Gebühren. Bech32-Adressen sind zudem lesbarer, da sie aus Kleinbuchstaben bestehen.
Wichtig ist, dass Transaktionen zwischen Legacy-(Nicht‑SegWit)-, verschachtelten SegWit- und Native‑SegWit‑Adressen kompatibel sind. Allerdings unterstützen nicht alle Börsen und Krypto‑Wallets SegWit, sodass es möglich ist, dass Sie Guthaben nicht direkt an eine SegWit‑Adresse auszahlen können.
Fazit
Die Unterstützung und Implementierung von SegWit durch die dezentrale Community markierte das bedeutendste Protokoll-Upgrade von Bitcoin. SegWit löste mehrere Skalierbarkeitsprobleme von Bitcoin und anderen Blockchain‑Netzwerken und war damit ein entscheidender Fortschritt. Durch SegWit und Second‑Layer‑Protokolle können Blockchain‑Netzwerke mehr Transaktionen effizienter und kostengünstiger verarbeiten.
Dennoch ist trotz der starken und innovativen Lösung die vollständige Adoption von SegWit noch nicht erreicht. Derzeit nutzen nur 53 % der Bitcoin‑Adressen SegWit.