Bitcoin Mempool: Wie funktionieren Transaktionen?

Bitcoin ist ein Kryptowährungsnetzwerk, das es Benutzern ermöglicht, überall auf der Welt elektronische Zahlungen zu senden und zu empfangen. Es gibt keine physischen Bitcoins, keine Konten, die Bitcoins halten. Stattdessen fungiert Bitcoin als eine Form von elektronischem Geld, und Benutzer können damit Peer-to-Peer-Transaktionen (P2P) durchführen Bitcoin-Blockchain, das als eine Art E-Book fungiert. Die Blockchain wird ständig von Knoten aktualisiert, die aktualisierte Salden und Daten über das gesamte Netzwerk austauschen. Bevor Transaktionen jedoch zur Blockchain hinzugefügt werden können, müssen sie in den Mempool gehen.

Wie funktioniert die Bitcoin-Transaktion?

Bevor wir zum Mempool übergehen, wollen wir verstehen, wie eine Bitcoin-Transaktion funktioniert. Alle Bitcoin-Transaktionen sind einfach ausstehende Transaktionen, die nur im Mempool existieren, bis sie bestätigt werden. Jedes Mal, wenn ein Benutzer eine Bitcoin-Transaktion initiiert, wird diese mit einer kryptografischen Signatur signiert und an das Bitcoin-Netzwerk gesendet, wo sie darauf wartet, dass ein Miner die Transaktion bestätigt und sie der Blockchain hinzufügt. Jede verifizierte Transaktion ist im öffentlichen Hauptbuch öffentlich verfügbar, um jede Bitcoin-Transaktion ohne Manipulationsmöglichkeit transparent aufzuzeichnen und im Hauptbuch zu verteilen.

Die Blockchain-Technologie macht Dezentralisierung möglich, hat jedoch ihre Grenzen. Das Bitcoin-Netzwerk verarbeitet beispielsweise etwa 4,6 Transaktionen pro Sekunde.
Transaktionen pro Sekunde (TPS) ist die Anzahl der Transaktionen, die das Blockchain-Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann.
Vergleichen Sie dies mit VisaNet, das 1 TPS verarbeitet. Trotz der Möglichkeit einiger Anpassungen zur Verbesserung der Skalierbarkeit der Blockchain-Technologie bleibt das System relativ langsam, was zu hohen Gebühren und periodischen Verzögerungen führt, insbesondere in Zeiten hohen Transaktionsvolumens.

Blockchain wurde ursprünglich entwickelt, um es Bitcoin zu ermöglichen, ohne Banken, staatliche Aufsicht, Regulierungsbehörden oder andere zentrale Behörden zu arbeiten. Während Bitcoin für den Betrieb keine externen Behörden benötigt, muss es dennoch in der Lage sein, Transaktionen zu verifizieren, was mit kryptografischen Schlüsseln geschieht.

Die Kryptografie mit öffentlichem Schlüssel von Bitcoin dient als Identifizierung von Benutzern, ermöglicht ihnen den Zugriff auf ihre Brieftaschen oder Konten und stellt hauptsächlich die Integrität von Transaktionen sicher. Jeder Benutzer hat einen privaten Schlüssel für seinen eigenen Gebrauch und einen öffentlichen Schlüssel, der für alle Benutzer des Systems sichtbar ist. Zusammen dienen diese Schlüssel als digitale Signatur zur Authentifizierung von Transaktionen.

Wenn sich zwei Benutzer auf eine bestimmte Transaktion einigen, ist der nächste Schritt die Autorisierung. Jede Transaktion muss autorisiert werden, bevor sie der Blockchain hinzugefügt werden kann. Dies geschieht im Konsens, was bedeutet, dass alle dezentralen Parteien, wie Computer in einem Netzwerk oder Knoten, objektiv zustimmen müssen, dass eine Transaktion autorisiert und gültig ist. Node-Besitzer (Miner) werden ermutigt, unbestätigte Transaktionen durch Proof-of-Work-Consensus (PoW) zu überprüfen, was von ihnen verlangt, kryptografische Probleme oder komplexe mathematische Rätsel zu lösen.

Sobald diese Aufgabe abgeschlossen ist, wird die Transaktion bestätigt und kann dem Block hinzugefügt werden. Wenn ein Bitcoin-Block voll ist, wird er der Blockchain hinzugefügt, was als Finalisierung bezeichnet wird, und der nächste Block wird geöffnet.

Was ist der Mempool von Bitcoin?

Mitgliedspool, oder Memory Pool, ist ein virtueller Warteraum, in dem bestätigte Transaktionen gesammelt werden Bergmann verarbeitet sie nicht, um sie dem nächsten Block hinzuzufügen. Jeder Knoten verwaltet seinen eigenen Mempool, und jeder Knoten hat seine eigene Speicherkapazität für nicht festgeschriebene Transaktionen. Wenn eine Transaktion bestätigt und in einen Block aufgenommen wird, wird sie aus dem Mempool entfernt.

Die Knoten teilen sich Mempool-Daten und übergeben signierte Transaktionen aneinander, bis sie das gesamte Netzwerk erreichen. Wenn der gemeinsam genutzte Mempool in Zeiten mit hohem Transaktionsvolumen die volle Kapazität erreicht, priorisiert der Knoten Transaktionen basierend auf Transaktionsgebühren, die über dem Schwellenwert liegen. Alle Transaktionen, deren Kosten unter dem Schwellenwert liegen, werden aus dem Pool entfernt, und es werden nur neue Transaktionen in den Pool aufgenommen, deren Kosten das Minimum erreichen. Mit anderen Worten, Transaktionen mit einer höheren Gebühr müssen vorrangig verarbeitet und aus dem Mempool entfernt und dem Block hinzugefügt werden.

Beziehung zwischen Bitcoins Mempool und Transaktionsgebühren

Wenn Sie sich einen Mempool als Warteraum vorstellen, dann warten bei Überlastung viele Transaktionen darauf, bereinigt zu werden. Normalerweise bewegen sich Transaktionen reibungslos in den Pool hinein und aus ihm heraus, wenn sie verifiziert und dem Block hinzugefügt werden, aber manchmal kann der Pool überfordert sein.

Überlastungsperioden sind normalerweise entweder mit einer großen Anzahl von Transaktionen oder einem starken Rückgang des Hash einer Transaktion verbunden. In solchen Zeiträumen wird der Mempool überlastet, es kann zu Verzögerungen kommen, was zu einer Erhöhung der Gebühren führt.

Der Begriff „Trade Hash“ bezieht sich auf die Schwierigkeit, eine Blockchain zu schürfen. An diesem Punkt gibt es möglicherweise nicht genügend Miner, um die Komplexität oder Überlastung der Blockchain zu bewältigen. Daher dauert es länger, einige Transaktionen zu bestätigen.

Jede Bitcoin-Transaktion bleibt in einem Mempool, bis sie zur Bestätigung bereit ist, aber es gibt keinen einzigen, allumfassenden Mempool. Jeder Knoten hat seinen eigenen Speicherpool, und der Standardwert beträgt normalerweise weniger als 300 MB.

Wenn der Pool voll ist, haben Benutzer die Möglichkeit, eine höhere Gebühr zu zahlen, wodurch ihre Transaktionen zur schnelleren Bestätigung in die erste Reihe verschoben werden können. Auf der anderen Seite verbleiben Transaktionen mit niedrigeren Gebühren im Mempool, wo sie unbestätigt bleiben, bis die Überlastung abnimmt. Ebenso fallen in Spitzenzeiten mit geringem Transaktionsvolumen die Gebühren entsprechend niedriger aus. Nachdem die Transaktion festgeschrieben und dem festgeschriebenen Block hinzugefügt wurde, wird sie aus dem Mempool entfernt.

Sie können den Status der BTC-Transaktion überprüfen hier.

Die Größe des Speicherpools und die Anzahl der Transaktionen verstehen

Die Größe des Mempools in Bytes ist eine Metrik, um abzuschätzen, wie lange die Netzwerküberlastung andauern wird, während das Diagramm der Anzahl der Mempool-Transaktionen einen klaren Hinweis auf den Transaktionsfluss gibt, der die Überlastung verursacht. Je größer die Mempool-Größe, desto überlasteter ist das Netzwerk, was zu längeren durchschnittlichen Bestätigungszeiten und höheren Prioritäten führt, die zum Hinzufügen von Transaktionen zu einem Block erforderlich sind. Wenn sich die Größe des Mempools jedoch verringert, bedeutet dies, dass der Knoten einen neuen gültigen Block erhalten hat und schließlich die im Block enthaltenen ausstehenden Transaktionen aus dem Mempool entfernt hat.

Normalerweise kann die Größe des Mempools schwanken, da sie von der Anzahl der übertragenen Transaktionen abhängt. Da jeder Knoten je nach seiner Fähigkeit, unbestätigte Transaktionen zu speichern, auch seine eigene Sicht auf verzögerte Transaktionen hat, erklärt dies auch, warum die Mempool-Größe variiert.

Mempool-Transaktionszähler
Wenn dagegen die Anzahl der Transaktionen im Pool steigt, bedeutet dies, dass die Gesamtzahl der unbestätigten Transaktionen im Pool wächst. Somit wird eine höhere Gebühr erhoben. Am 4. Oktober 2021 gab es beispielsweise 4,25 Tausend unbestätigte Transaktionen im Bitcoin-Mempool, und der Durchschnitt Transaktionsgebühr war $ 2,45. Vergleichen Sie dies mit dem 25. Oktober 2021, als Mempool mit 6,6 Transaktionen und einer durchschnittlichen Transaktionsgebühr von 3,09 USD seinen Höhepunkt erreichte.

Durchschnittliche Bitcoin-Transaktionsgebühr

Was tun, wenn Transaktionen überlastet sind?

In Zeiten mit Spitzenverkehr kann sich eine beträchtliche Anzahl von Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk ansammeln, was die Latenz erhöht und die Transaktionsgebühren erhöht. Wenn die Nachfrage das Angebot übersteigt, haben die Bergleute große Freiheit bei der Wahl der Transaktionen, die sie zuerst verarbeiten. In solchen Szenarien können selbst diejenigen, die eine großzügige Provision bezahlt haben, länger warten als erwartet.

Mehrere Faktoren tragen zum Auftreten von Verzögerungen bei, unter anderem die Tatsache, dass die Bitcoin-Blockchain nicht einfach skalierbar ist und daher auch leicht überlastet ist. In Zeiten hoher Überlastung haben Sie die Möglichkeit, einfach abzuwarten oder zu wechseln Blitznetzwerk um kleine Transaktionen außerhalb der Hauptkette durchzuführen oder eine höhere Transaktionsgebühr zu zahlen.

Sobald eine Transaktion übermittelt wurde, bleiben Ihnen mehrere Optionen, die die Transaktion beschleunigen können. Wenn Ihre Transaktion in der Warteschlange hängen bleibt, können Sie mit der Option „Replace-by-Fee“ oder der Option „RBF“ fortfahren, mit der Sie die Transaktion mit einer höheren Gebühr erneut übermitteln können. Allerdings unterstützen nicht alle Wallets diese Option. Wenn Ihres nicht unterstützt wird, müssen Sie Alternativen wie Kindergeld für Eltern oder CPFP in Betracht ziehen. Bei der Verwendung von CPFP wählen Miner Transaktionen mit der höchsten Gesamtprovision. Sie können auch einen Transaktionsbeschleuniger verwenden, der es Ihnen ermöglicht, Transaktionen im Wert von mindestens 0,1 mBTC pro Kilobyte zur vorrangigen Bestätigung an den ViaBTC-Mining-Pool zu senden.

Schließlich können Sie das Lightning Network verwenden, eine Lösung der zweiten Ebene. Das Lightning Network ermöglicht es Ihnen, einen neuen Kanal zu eröffnen, so viele Transaktionen wie nötig außerhalb der Kette des regulären Bitcoin-Netzwerks durchzuführen und dann den Zahlungskanal zu schließen, wenn die Transaktionen bestätigt sind. Wenn Sie das Lightning Network verwenden, können Sie eine überfüllte Warteschlange im Wesentlichen überspringen und Ihre Gebühren können auch erheblich niedriger sein.

Wenn weder das Lightning Network noch eine andere Lösung geeignet ist, können Sie sicher sein, dass Ihr Bitcoin auch bei blockierten Transaktionen nicht verloren geht. Es bleibt in Ihrem Wallet, bis die Transaktion bestätigt ist.

Was wäre, wenn der Mempool nicht existierte?

Jede Transaktion muss einen Mempool durchlaufen, bevor sie der Blockchain hinzugefügt wird. In Zeiten mit hohem Datenverkehr und Überlastung sammelt und speichert Mempool Transaktionen, bis Miner sie dem Block hinzufügen können.

Der Mempool ermöglicht Knoten auch den Zugriff auf die Mempools anderer Knoten, wodurch sie detailliertere Informationen zu bestimmten Transaktionen erhalten können, bevor sie bestätigt werden. Während die meisten Benutzer so wenig Zeit wie möglich im Mempool verbringen möchten, ist dies nicht immer möglich - insbesondere wenn mehr Transaktionen eingehen, als zeitnah gelöscht werden können. Wenn ein Block abgebaut wird, werden alle darin enthaltenen Transaktionen aus dem Mempool gelöscht, wodurch seine Größe entsprechend reduziert wird.

Ohne den Mempool könnten Nodes keine eingehenden Transaktionen anzeigen und hätten keine Ahnung, wie überlastet das Blockchain-Netzwerk ist. Es wäre unmöglich, die Ursache von Überlastungen, hohen Gebühren und anderen Netzwerküberlastungsproblemen zu verstehen oder zu lokalisieren.

Ergebnis

Das Warten auf eine Transaktion kann lästig sein. Während Sie versucht sein könnten, dem Mempool die Schuld zu geben, ist dies eine kritische Funktion des Bitcoin-Netzwerks, da es verwendet wird, um Transaktionen zu aggregieren und zu speichern, bis sie bereit sind, der Blockchain hinzugefügt zu werden. Wenn Sie verstehen, wie Mempool funktioniert, können Sie es zu Ihrem Vorteil nutzen, um sicherzustellen, dass Transaktionen pünktlich verarbeitet werden – und Ihre Frustration verringern, wenn dies nicht der Fall ist.