Fragen Sie CryptoVantage: Was sind die „Konsensregeln“ von Bitcoin??

Haben Sie sich jemals gefragt, wie Bitcoin täglich Transaktionen in Milliardenhöhe abwickeln kann, ohne dass eine zentrale Behörde wie eine Bank oder eine Regierung erforderlich ist? Tausende von Computern, sogenannte Bitcoin-Knoten, führen Bitcoin-Software aus, um sicherzustellen, dass jede einzelne Transaktion gültig ist und niemand versucht, aus dem Nichts neues Bitcoin zu erstellen. Um eine Einigung über den gültigen Status der Bitcoin-Blockchain zu erzielen, folgen alle Bitcoin-Knoten denselben Regeln für die Verarbeitung und Validierung von Transaktionen.

Diese Regeln, die als „Konsensregeln“ bezeichnet werden, sind der Grund, warum Bitcoin funktionieren kann, ohne einer zentralen Behörde zu vertrauen. Dieser Artikel erklärt, was Konsensregeln im Allgemeinen sind, und enthält Beispiele für einige Konsensregeln, die im Bitcoin-Protokoll verwendet werden.

Was sind Konsensregeln??

Verteilte Systeme wie Bitcoin basieren auf Konsensregeln, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Verteilte Systeme bestehen aus voneinander getrennten Computernetzwerken, die sich alle auf den Status des Systems einigen müssen. Diese Computer können nicht immer direkt kommunizieren, aber durch die Verwendung von Konsensregeln können sie alle zu einem Konsens darüber gelangen, was ein gültiger Zustand ist oder nicht.

Das Bitcoin-Netzwerk besteht aus Tausenden von Computern oder Knoten, die auf der ganzen Welt verteilt sind. Diese Bitcoin-Knoten validieren jede Bitcoin-Transaktion unabhängig voneinander, indem sie die Konsensregeln von Bitcoin befolgen. Infolgedessen erhält jeder Bitcoin-Knoten eine eigene identische Kopie des Bitcoin-Ledgers, sodass Bitcoin ohne eine zentrale Behörde betrieben werden kann.

Beispiele für die Konsensregeln von Bitcoin

Wenn Menschen an einen Konsens innerhalb von Bitcoin denken, fällt ihnen möglicherweise am häufigsten die Grenze von 21.000.000 BTC ein. So ziemlich jeder Bitcoin-Besitzer weiß, dass es immer nur 21 Millionen geben wird, aber weniger bekannt ist, dass das Limit von einer einfachen Konsensregel herrührt, der alle Bitcoin-Knoten folgen.

Das Limit von 21 Millionen wird erreicht, indem die Anzahl der neu erstellten Bitcoins begrenzt wird. Neue Bitcoins werden nur durch Bitcoin-Mining erstellt. Jeder Block von Bitcoin-Transaktionen zahlt dem Bergmann eine „Block-Subvention“, die als Anreiz für Bergleute dient, Transaktionen zu verarbeiten (mehr dazu hier). Ursprünglich konnte ein Bergmann von jedem Block eine Blocksubvention von 50 BTC erhalten, und ungefähr alle vier Jahre wird die Blocksubvention halbiert. Es war 25 BTC von 2012 bis 2016, 12,5 BTC von 2016 bis 2020 und es wird 6,25 für die nächsten vier Jahre sein. Diese Blocksubventionshalbierungen werden so lange festgelegt, bis die Subvention um das Jahr 2140 auf Null reduziert wird. Um sicherzustellen, dass keine zusätzlichen Bitcoins erstellt werden, überprüft jeder Bitcoin-Knoten die Blocksubventionen für jeden Block und stellt sicher, dass sie niemals höher als die vorgegebenen sind Menge.

Einige andere Bitcoin-Funktionen, die von den Konsensregeln gesteuert werden, umfassen:

• Schwierigkeitseinstellung: Alle 2.016 Blöcke berechnen die Knoten neu, wie schwierig es für Bergleute sein sollte, Blöcke abzubauen. Auf diese Weise können sich die Knoten darauf einigen, ob das Mining basierend auf der Rechenleistung, die das Netzwerk verlässt oder dem Netzwerk beitritt, einfacher oder schwieriger gestaltet werden muss. Durch Anpassen des Schwierigkeitsgrads basierend auf der Computerleistung können wir die Blockzeiten mit ungefähr 10 Minuten pro Block relativ konstant halten.
• Coinbase-Reife: Wenn ein neuer Block abgebaut wird, ist die Blockbelohnung für 100 Blöcke gesperrt und kann erst nach Erreichen der Reife ausgegeben werden.
• Der Gesamtwert der “Ausgaben” einer Transaktion darf nicht größer sein als der Gesamtwert ihrer “Eingaben”.. Mit anderen Worten, Knoten überprüfen jede einzelne Bitcoin-Transaktion, um sicherzustellen, dass kein neues Bitcoin aus dem Nichts erstellt wird.

Ungeschriebene Regeln

Nicht alle Konsensregeln von Bitcoin werden schriftlich festgehalten. Stattdessen werden einige der Regeln im Code aufgezeichnet. Bitcoin Core ist die Software, mit der die meisten Menschen am Bitcoin-Netzwerk teilnehmen. Diese Implementierung, die als „Referenzimplementierung“ bezeichnet wird, legt die Konsensregeln für Bitcoin fest. Alle anderen Bitcoin-Implementierungen müssen sicherstellen, dass ihre Software den gleichen Regeln wie Bitcoin Core folgt.

Einige Konsensregeln lassen sich leicht schriftlich festhalten, z. B. „Es kann nur 21.000.000 BTC geben“, andere sind nicht so einfach. Zum Beispiel gab es 2013 einen Konsensfehler, als ein Upgrade in Bitcoin Core eine subtile Änderung in der Art und Weise verursachte, wie Datenbanksperren behandelt wurden. Zu diesem Zeitpunkt war noch nicht einmal bekannt, dass Datenbanksperren den Konsens beeinträchtigten. Als die neue Version von Bitcoin Core jedoch mehr Sperren zuließ als die Knoten, auf denen die neuere Version ausgeführt wird, stimmten die verschiedenen Versionen nicht mehr dem gültigen Status der Blockchain zu, was dazu führte, dass die Kette vorübergehend aufgeteilt wurde. Die Kettenaufteilung wurde schnell behoben, als Bergleute beschlossen, wieder auf die ältere Version von Bitcoin Core umzusteigen, betonte jedoch die Bedeutung der Konsensregeln von Bitcoin.

Fazit

Die Konsensregeln von Bitcoin bilden den Kern dessen, was es dem Bitcoin-Netzwerk ermöglicht, ohne die Notwendigkeit einer zentralen Behörde zu arbeiten. Unabhängig davon, ob sie die Menge an Bitcoin begrenzen, die täglich erstellt wird, oder ob nur gültige Transaktionen akzeptiert werden, sind die Konsensregeln von Bitcoin der Grund, warum Bitcoin so funktioniert, wie es funktioniert. Obwohl verteilte Systeme seit langem Konsensregeln verwenden, ist Bitcoin das erste System, das mit den Konsensregeln entwickelt wurde, die erforderlich sind, um ein Peer-to-Peer-E-Cash-System zu ermöglichen, das nicht auf einer vertrauenswürdigen zentralen Behörde beruht.