Im Jahr 2019, 10 Jahre nach der offiziellen Geburtsstunde von Bitcoin, beschäftigen wir uns kaum noch mit der fundamentalen Technologie von Bitcoin, sondern sprechen häufig über Blockchains der vierten und fünften Generation, Sharding, Side-Chains, On-Chain-Analysen und intelligenten Möglichkeiten für das Trading von Kryptowährungen. Im heutigen Artikel möchten wir jedoch auf eine fundamentale Eigenschaft der Bitcoin Blockchain eingehen: den Bitcoin Memory Pool, kurz Bitcoin Mempool.

Es ist wieder Montag und somit der Start einer neuen Woche. Was die vergangene Woche so passiert ist, erfährst du im Wochenrückblick von Mirco. Viel Spaß!

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Bitcoin Mempool – Einfach und kurz erklärt

Die Frage und damit verbundene Antwort nach der Funktionsweise und dem Konzept des Bitcoin Mempool lässt sich sowohl einfach als auch etwas komplexer erklären. Wir beginnen mit einer einfachen Erklärung – Bitcoin Mempool in a Nutshell:

Der Bitcoin Memory Pool, kurz Bitcoin Mempool, ist das ‚Wartezimmer‘ für alle unbestätigten Transaktionen im Bitcoin Netzwerk bevor diese (nacheinander) in Blöcken zusammengefasst werden.

Um dies nochmals deutlicher zum Ausdruck zu bringen, formulieren wir den Satz etwas anders:

Transaktionen, die über das Bitcoin Netzwerk getätigt werden, werden nicht direkt zur Blockchain in Form eines Blocks hinzugefügt. Sie werden zunächst im Bitcoin Mempool gesammelt und anschließend ‚weiterverarbeitet‘.

Soweit zur einfachen Erklärung. Um etwas tiefer in die Materie einzutauchen, werfen wir einen Blick darauf, wie Transaktionen im Bitcoin Netzwerk propagiert werden. Außerdem betrachten wir, welche Rolle Miner hierbei spielen.

Bitcoin Mempool – Transaktionen und Miner

Auch hier gibt es zwei Wege, die wir einschlagen können: den einfachen und den etwas komplexeren Weg. Beginnen wir auch hier mit einer einfachen Erklärung.

Bitcoin Mempool in einfachen Worten erklärt

Der Mempool ist also das Wartezimmer aller unbestätigten Transaktionen. Jede Full Node des Netzwerks hat Zugang zu dem Mempool. Zur Erinnerung: eine Full Node ist jede Node, die alle Transaktionen sowie Blöcke der Bitcoin Blockchain gespeichert. Deren Ziel ist es, die Transaktionen zu validieren. Sind diese nun validiert und im Mempool ist es das nächste Ziele, diese unbestätigten Transaktionen des Mempools zu bestätigen und somit in die Bitcoin Blockchain zu integrieren; dies ist die Aufgabe der Miner. Die Miner wählen hierbei eine gewisse Anzahl an Transaktionen aus dem Mempool und versuchen anschließend ein komplexes (energieintensives) mathematisches Problem zu lösen.

Die Sammlung respektive Kollektion einzelner Transaktionen ist das, was wir im Allgemeinen als Block bezeichnen. Und der Miner bzw. der Mining Pool, der dieses mathematische Problem zuerst löst, fügt die Sammlung der Transaktionen (also den Block) zur Bitcoin Blockchain hinzu. Dies entspricht nun der ersten Bestätigung des Blocks.


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Bitcoin Mempool im Detail – Transaktionen, Miner und Prioritäten

Die Ausgangslage für diesen Abschnitt bleibt die gleiche: der Mempool ist das Wartezimmer aller unbestätigten Transaktionen bevor diese in einen Block kommen. An diesem Punkt müssen wir jedoch unterscheiden zwischen Full Nodes und ‚Mining Nodes‘.

Eine Bitcoin Full Node verifiziert Transaktionen nach allen gültigen Regeln

Wenn eine Node im Bitcoin Netzwerk eine neue Transaktion (TX) erhält, verifiziert diese die Transaktion gemäß den aktuellen Regeln des Protokolls. Der Quellcode von Bitcoin gilt hierbei als Source of Truth. Wenn eine Transaktion die Regeln verletzt (beispielsweise durch eine ungültige Signatur) wird die Transaktion nicht an die anderen Peers weitergeleitet. Sobald die Transaktion jedoch gemäß den gültigen Regeln validiert wurde, wird diese zum Set der offenen Transaktionen, dem Bitcoin Mempool, hinzugefügt.

Für eine Miner Node/Miner ist der Mempool entscheidend für die Rentabilität und den Gewinn

Wer selbst Bitcoin im Netzwerk verschickt, hat vielleicht schon bemerkt, dass die eigene Transaktion im Netzwerk ’stecken bleibt‘ oder etwas länger dauert. Die Erklärung hierfür liegt darin, dass der Mempool für Miner (und somit die Bestätigung deiner Transaktion) eine entscheidende Rolle spielt.

Dazu müssen wir verstehen, dass die Belohnung für das Bitcoin Mining aus zwei Komponenten besteht: dem Block-Reward (12,5 BTC) sowie den Transaktionskosten.

Die Miner haben nun ‚das Privileg‘ selbst und frei zu entscheiden, welche Transaktionen sie aus dem Mempool wählen. Dies machen sie aus ökonomischen Gründen wie folgt: sie sortieren die Transaktionen vom Mempool nach deren Fee Rate. Die Fee Rate ist hierbei nichts anderes als die Transaktionsgebühr einer Transaktion (engl. transaction fee oder einfach nur fee) geteilt durch die Größe der Transaktion (engl. transaction size), wobei diejenigen Transaktionen, mit der höchsten Fee Rate an oberster Stelle stehen. Das Ziel ist es also, den eigenen Profit und somit die Rentabilität zu maximieren. Da jede Transaktion eine gewisse Größe beinhaltet und die maximale Blockgröße lediglich 1 MB betragen darf, sortieren die Miner also nach dem Prinzip der Gewinnmaximierung. Und auf diesem Wege fließen die Transaktionen aus dem Mempool in die Bitcoin Blockchain. Voilá!

Bitcoin Mempool – eine Zusammenfassung

Der Bitcoin Mempool ist also das Wartezimmer für unbestätigte Transaktionen. Diese wandern vom Wartezimmer zu den Minern; dort werden sie gemäß ihrer Rentabilität sortiert und verarbeitet. Die Miner können selbst entscheiden, welche Transaktionen sie hierbei auswählen und tun dies, wie gerade eben beschrieben, nach ökonomischen Gesichtspunkten. Der Bitcoin Mempool hatte in der Vergangenheit Größen von bis zu 50 MB erreicht – das letzte Mal im Juli diesen Jahres. Die Größe des Mempools ist ein Indikator dafür, wie „voll“ das Bitcoin Netzwerk gerade ist und wie lange man also im schlechtesten Fall auf die Bestätigung einer Transaktion warten muss.

Der Bitcoin Mempool – das Wartezimmer für unbestätigte Transaktionen im Bitcoin Netzwerk. Hat dir der heutige Artikel geholfen oder hast du noch weitere Fragen? Komm in unseren Telegram Chat und tausche dich mit den Experten und der Community aus. Abonniere zusätzlich unseren News Kanal, um keine News mehr zu verpassen.

[Bildquelle: Shutterstock]
Autor
Daniel ist 24, hat einen Bachelor of Science als Wirtschaftsingenieur und ist als Content Creator bei Cryptomonday tätig. Seit 2014 ist er aktiv im Krypto-Sektor unterwegs. Das es dazu kam, hat er einer Vorlesung zu verdanken, in der über das disruptive Potenzial der Blockchain unterrichtet wurde. Seine Interessen umfassen die Technik und das breite Anwendungsgebiet der Technologie – nicht nur für die Wirtschaft, sondern auch für die Gesellschaft. Um den Zugang zu diesen komplexen Themen zu erleichtern, hat er selbst ein kleines Startup gegründet. Er beschäftigt sich mit der Verbreitung von BTC-Automaten in Deutschland und wirkte maßgeblich an Videos und Büchern mit.

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