04 · Wenn die Nutzung wächst
Was passiert, wenn viel mehr Menschen ein Netzwerk nutzen wollen?
Jede Aktion in einem Netzwerk verlangt Arbeit.
Information muss andere Computer erreichen.
Transaktionen müssen geprüft werden.
Blöcke müssen geprüft und gespeichert werden.
Und in Netzwerken, die Programme ausführen, müssen auch die Berechnung und ihr Ergebnis geprüft werden.
Stell dir jetzt vor, die Nutzung wächst stark, während alle weiterhin erwarten, dass das Netzwerk schnell reagiert.
Mehr Nutzung heißt mehr Arbeit für die Computer, die das Netzwerk prüfen
Wenn mehr Menschen Transaktionen schicken, empfangen die Computer im Netzwerk mehr Information.
Die Computer müssen mehr Transaktionen prüfen, mehr Blöcke verarbeiten und die Information behalten, die nötig ist, um zu prüfen, was als Nächstes passiert.
Wenn Smart Contracts beteiligt sind, verlangen manche Aktionen mehr Berechnung und aktualisieren mehr Daten.
Also:
Aktivität verschwindet nicht, nur weil wir wollen, dass das Netzwerk schneller ist.
Die Computer müssen sie trotzdem verarbeiten und prüfen.
Wie viel Aktivität ein Netzwerk verkraften kann und wie schnell Nutzende eine Antwort bekommen, sind verschiedene Fragen
Ein Netzwerk kann vielleicht über die Zeit eine große Menge Aktivität verarbeiten.
Das ist eine Frage von Kapazität / Durchsatz.
Eine nutzende Person fragt aber auch:
Wie lange, bis ich meine Aktion aufgenommen sehe?
und
Wie lange, bis ich mich sicher genug fühle, mich darauf zu verlassen?
Diese Fragen hängen zusammen, sind aber nicht identisch.
Wenn also jemand sagt, ein Netzwerk sei „schnell“, lohnt die Frage:
Was genau ist schneller geworden?
Warum nicht einfach das Netzwerk viel mehr tun lassen?
Ein Netzwerk kann versuchen, mehr Aktivität in jeden Block zu packen.
Es kann Blöcke häufiger erzeugen.
Es kann stärkere Computer verlangen.
Jede dieser Wahlmöglichkeiten kann die Leistung erhöhen.
Aber sie erzeugen eine weitere wichtige Frage:
Wer kann noch mithalten und das Netzwerk unabhängig prüfen?
Wenn unabhängiges Prüfen extrem teure Server und Verbindungen wie in einem Rechenzentrum verlangt, können weniger Menschen einen eigenen Node betreiben.
Mehr Nutzende müssen sich auf große Dienste verlassen, die das Netzwerk für sie prüfen.
Deshalb hängen Leistung und Dezentralisierung zusammen.
Auch bei starker Nutzung müssen die Regeln vertrauenswürdig bleiben
Ein sehr schnelles Netzwerk ist nicht nützlich, wenn die Zahlungsregeln umgangen werden können.
Es muss weiterhin verhindern, dass jemand Geld ausgibt, das ihm nicht gehört, dasselbe Geld zweimal ausgibt oder Historie leicht ersetzt, auf die sich Nutzende schon verlassen haben.
Deshalb kann eine Zahl – etwa TPS – allein nicht sagen, ob ein Netzwerk „besser“ ist.
Wir wollen mehrere Dinge gleichzeitig:
Mehr Aktivität.
Schnelle Reaktion.
Unabhängige Prüfung.
Regeln, die schwer zu umgehen sind.
Schnellere Blöcke erzeugen eine weitere Herausforderung
Information reist nicht sofort durch das Internet.
Stell dir vor, ein Miner findet einen neuen Block und veröffentlicht ihn.
Der Block beginnt, sich durch das Netzwerk zu verbreiten.
Bevor ein anderer Miner davon hört, kann dieser zweite Miner auch einen neuen Block finden, der auf derselben früheren Historie aufbaut.
Jetzt gibt es zwei gültige Blöcke, und keiner der Miner wusste vom anderen Block, als er erzeugt wurde.
Die Blöcke müssen nicht in genau derselben Sekunde gefunden werden.
Der zweite Block muss nur gefunden werden, bevor die Nachricht vom ersten ankommt.
Miner A findet einen neuen Block und sendet die Information ins weitere Netzwerk. Mehrere bernsteinfarbene Signale breiten sich aus, eines davon in Richtung Miner B. Bevor diese Information ankommt, findet Miner B unabhängig einen weiteren gültigen Block, der auf derselben früheren Historie aufbaut. Die beiden Funde müssen nicht im selben Augenblick passieren. Diese Animation entscheidet nicht, welcher Block gewinnt.
Je häufiger Blöcke erzeugt werden, desto öfter kann das passieren
Wenn zwischen Blöcken Minuten vergehen, hat Information meist reichlich Zeit, sich zu verbreiten, bevor der nächste erscheint.
Wenn Blöcke viele Male pro Sekunde erzeugt werden, wird es wahrscheinlicher, dass mehrere Miner Blöcke finden, bevor sie voneinander hören.
Bei Bitcoin können solche Lagen vorübergehende Zweige erzeugen. Am Ende wird ein gültiger Zweig auf Basis angesammelter Arbeit zur Hauptkette.
Das heißt, manche parallel geleistete Arbeit bleibt nicht Teil der Hauptkette.
Die Herausforderung ist also nicht einfach „mach alles schneller“
Das Ziel ist nicht nur, mehr Blöcke zu erzeugen.
Das Ziel ist, mehr Aktivität und schnellere Reaktion zu unterstützen und das Netzwerk für unabhängige Teilnehmer praktisch prüfbar zu halten.
Und wenn Blöcke schnell erzeugt werden, braucht das Netzwerk einen besseren Weg, mit Arbeit umzugehen, die parallel passiert.
Das führt zu einer neuen Frage:
Was, wenn zwei gültige Blöcke, die parallel erzeugt wurden, nicht um nur einen Platz in der Historie konkurrieren müssten?