Was ist ein Verbesserungsvorschlag für Bitcoin?

• Da Bitcoin dezentral und autonom ist, müssen Änderungen an der Blockchain in Form eines Bitcoin Improvement Proposals vorgeschlagen werden und abschließend von den Minern abgesegnet werden, da diese wirtschaftlich gesehen am stärksten betroffen wären

• Da Bitcoin kein festes Team von Programmierern und keine Roadmap hat, diskutieren die Entwickler auf GitHub, welche Vorschläge gut genug sind, um sie den Minern zu präsentieren

• Bei BIPs kann es von kleinen Dingen, wie einen kleinen Bugfix gehen, bis hin zu den größtmöglichen Änderungen, wie einer Hard-Fork

• Jeder Bitcoin-Verbesserungsvorschlag ist eine Fork, vergleichbar mit der Softwareversion 1, 1.1, 1.2 und so weiter. Ein Hard Fork ist sehr einschneidend, da er zwei getrennte Blockchains erzeugt, was man sich als Kopie der Software vorstellen kann

• Ein Soft Fork ist abwärtskompatibel mit älteren Versionen der Bitcoin-Software, eine Hard Fork nicht.

• Segregated Witness ist der wichtigste Bitcoin-BIPs, denn es kam zu einer Spaltung der Gemeinschaft und Bitcoin Cash wurde geboren.

• Taproot war ein umfassendes Upgrade der Bitcoin-Blockchain, bei dem es vor allem um die weitere Skalierbarkeit des Netzwerks sowie um eine stärkere Privatsphäre und einfachere Updates in der Zukunft ging

• Die Einführung eines Bitcoin-Verbesserungsvorschlags hat vor allem Vorteile, aber auch Nachteile

• Bitcoin Ordinal ermöglichten NFT auf Bitcoin, Bitcoin Runes machte die Erstellung eines neuen Tokens auf Bitcoin so einfach wie auf anderen beliebten Blockchains

• Bitcoin-Verbesserungsvorschläge scheinen zwar ein umständlicher Weg zu sein, um etwas zu erreichen, aber Bitcoin ist immer noch der mit Abstand beliebteste Coin. Ohne eine Roadmap könnte es jedoch schnell bergab gehen. Ob das jemals passiert, steht in den Sternen

Warum gibt es Bitcoin-Verbesserungsvorschläge?

Bitcoin ist dezentralisiert und autonom. Die Computer, auf denen die Bitcoin-Software läuft und die das Netzwerk sichern, werden als Miner oder Nodes. Sie stimmen über die Vorschläge zur Verbesserung des Netzwerks ab, denn sie halten es am Laufen und haben den größten Anteil daran.

Das Bitcoin-Netzwerk verfügt nicht über ein festes Team, wie viele andere große Blockchains wie Ethereum oder Solana. Programmierer, die an der Entwicklung des Bitcoin-Kerns arbeiten, sind Freiwillige oder werden gesponsert. Einige wenige arbeiten hauptberuflich an der Verbesserung der Bitcoin-Blockchain.

Bei einer so wechselnden Zusammensetzung wird es schwierig, die Dinge zu sortieren und Bitcoin auf dem neuesten Stand zu halten. Es muss also einen Weg geben, um Programmierer und Miner auf eine gemeinsame Linie zu bringen. Und das ist der Bitcoin Improvement Proposal.

Wie funktionieren die Bitcoin-Verbesserungsvorschläge?

Nachdem BIP 0001 den Ton angegeben hatte, wurden regelmäßig Verbesserungen am Bitcoin-Protokoll vorgeschlagen. Jede Komponente könnte hier das Problem sein, wie zum Beispiel die Consensus-Mechanismus, Entwicklungsabläufe, Gasgebühren, eine Fehlerbehebung, Skalierbarkeit, Sicherheit, Blockgröße oder Community-Standards.

Es können auch Stimmen für übergreifende Themen abgegeben werden, wie zum Beispiel die Hard Fork. Dies ist immer die letzte Option und wird nur in sehr außergewöhnlichen Fällen angewendet, wie z.B. beim Bitcoin Cash Hard Fork, auf den wir im Verlauf weiter eingehen werden.

Einführung einer BIP

Wenn jemand eine Idee hat, die für die Bitcoin-Blockchain nützlich ist, kann ein Prozess gestartet werden, um sie zu einem BIP zu machen, indem die Diskussion unter den Entwicklern auf GitHub beginnt. Wenn die Entwickler sich einig sind, dass die Idee wichtig genug ist, um sie in das Bitcoin-Blockchain-Protokoll aufzunehmen, kann an der technischen Seite gearbeitet werden.

Sobald das BIP fertig ist, können die Miner und Nodes darüber abstimmen, ob sie es für gut genug halten, um es anzunehmen und umzusetzen. Jedes Upgrade des Bitcoin-Netzwerks begann seine "Karriere" als BIP.

Welche Arten von BIP gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von BIP:

1. Informativ: spiegelt nur Richtlinien oder Designfragen wider.

2. Prozess: beschreibt eine Veränderung in Prozessabläufen.

3. Standard: Beschreibt Änderungen am Protokoll, Transaktionsvalidierungen oder das Aussehen eines Blocks.

4. Consensus: schlägt Änderungen am Konsensmechanismus von Bitcoin vor.

5. Bereitstellung: Wie Änderungen umgesetzt werden.

6. Erweiterungsebene: schlägt Erweiterungen oder Verbesserungen für bestimmte Ebenen des Bitcoin-Protokolls vor.

7. Transaktionstyp: Schlägt neue Transaktionstypen oder -formate vor.

8. Layer2: Layer2 oder Off-Chain-Lösungen zur Skalierung der Bitcoin-Blockchain.

9. Wirtschaftlich: beschäftigt sich mit den wirtschaftlichen Aspekten von Bitcoin, z.B. den Transaktionsgebühren, die Miner erhalten.

10. Forschung: Forschungsideen oder experimentelle Änderungen am Bitcoin-Protokoll.

Die Liste aller BIPs findest du auf GitHub: https://github.com/bitcoin/bips

Was sind Forks bei Bitcoin?

Die Implementierung eines BIP ist eigentlich eine Fork. Du kannst dir den Soft Fork als Version 1 der Software vorstellen, dann 1.1 und 1.2 und bei Version 2.0 gibt es einen Hard Fork. Forks sind in der Software völlig normal, da es in der Krypto Welt immer wieder neue Entwicklungen gibt. Ein Fork bei Bitcoin hat vier Varianten.

Soft Fork

Bei einem Soft Forkwird ein Update der Blockchain-Software zur Verfügung gestellt, das Miner oder nodes herunterladen können. Diese Updates sind nicht verpflichtend und Nodes, auf denen ältere Versionen der Software laufen, sind mit der neuen Software abwärtskompatibel. Man kann sich einen Soft Fork als eine kleine Änderung der Blockchain vorstellen, die kein großes Aufsehen erregt, wie z. B. ein schnelleres Netzwerk oder die Behebung von Bugs.

Sobald es um die Einnahmen der Miner geht, werden die Ohren der Bitcoin-Miner gespitzt. Dann kann es zu heftigen Reaktionen kommen, denn die Miner halten das Netzwerk am Laufen und brauchen genügend Einnahmen, um weiter zu schürfen.

Hard Fork

Bei einem Hard Fork wird das Consensus-Protokoll des Netzwerks zwingend geändert und es gibt keine Rückwärtskompatibilität mit dem alten Netzwerk. Wenn du also die neue Software nicht herunterlädst, kannst du nicht mehr am Mining und der Validierung neuer Blöcke teilnehmen. Bei einem Hard Fork werden zwei verschiedene Blockchains erstellt, z. B. BTC und BCH.

Bei der Gründung von Bitcoin Cash als Hard Fork von Bitcoin ging es um die Blockgröße. Die Bitcoin-Befürworter wollten die Blockgröße klein halten, damit die Nodes nicht so viel schwere Hardware betreiben müssen. Bei einer sehr großen Blockgröße hätten nur Unternehmen oder große Organisationen genug Geld, um diese teuren Nodes zu betreiben. Dies ist als "Blocksize Wars" bekannt und natürlich ging es dabei nur um Geld. Die Miner wollten nicht aus dem Markt gedrängt werden durch SegWit und das Lightning Network und behielt die Blockgröße bei 8 MB, während Bitcoin Cash einen anderen Weg über einen Hard Fork mit größeren Blockgrößen und damit niedrigeren Transaktionskosten und besserer Skalierbarkeit ging.

Versehentliche Fork

Wenn zwei Miner die Lösung der Aufgabe finden kryptografisches Rätsel und dürfen einen neuen Block erstellen, wenn sie wollen. Als Ergebnis entstehen plötzlich zwei Blockchains. Die längste Kette gilt immer als die richtige und wird beim Bilden eines neuen Blocks zu einer der beiden Blockchains hinzugefügt. Der andere Miner mit der richtigen Lösung hat dann Pech, aber es bleibt wieder eine einzige Blockchain übrig.

Bitcoin Software Fork

Da Bitcoin open source ist, kannst du technisch gesehen einen neuen coin damit erschaffen. Das ist schon einmal passiert, zum Beispiel bei Litecoin. Wenn du mit der Software von Bitcoin einen neuen Coin kreierst, nennen wir das auch einen Fork, also einen Ableger wie bei Serien oder Filmen.

Wichtige Vorschläge zur Verbesserung von Bitcoin

Einige BIPs sind viel bekannter als andere, weil sie mehr Einfluss auf das Bitcoin-Netzwerk hatten. Wir werden uns die wichtigsten ansehen.

BIP 141 Segregated Witness (segregierter Zeuge)

Es wurde 2015 von Peter Wuille vorgeschlagen und 2017 eingeführt. Segregated Witness bedeutet getrennter Zeuge und steht für die Trennung der digitalen Unterschrift von den Transaktionsdaten. Ursprünglich war dafür kein Hard Fork erforderlich.

Mit der zunehmenden Verbreitung von Bitcoin wurde seine mangelnde Skalierbarkeit deutlich. Die Transaktionskosten stiegen in die Höhe und es konnte lange dauern, bis eine Transaktion abgeschlossen war. Digitale Signaturen beanspruchten 65% eines Blocks, so dass mit SegWit mehr Transaktionen pro Zeiteinheit und zu geringeren Kosten durchgeführt werden konnten. Die Blockgröße wurde ebenfalls erhöht, so dass noch mehr Transaktionen pro Block verarbeitet werden konnten. Auch der Datenschutz und die Sicherheit wurden verbessert.

Die höhere Blockgröße machte auch das Mining schwieriger und teurer, wogegen sich vor allem viele chinesische Miner wehrten. Außerdem verdienten die Miner weniger an den Transaktionsgebühren. Die Kontroverse darum führte zur Bitcoin Cash Hard Fork, genau deshalb wurde sie zum bekanntesten BIP.

Übrigens: Wären SegWit und größere Blockgrößen nicht eingeführt worden, wären die Transaktionskosten und Wartezeiten wahrscheinlich so hoch geworden, dass der Bitcoin-Handel zum Erliegen gekommen wäre.

BIP 340 - 341 - 342 Taproot

Der Taproot Soft Fork wurde 2018 von Gregory Maxwell vorgeschlagen und 2021 nach Zustimmung der Miner aktiviert.

BIP 340 Schnorr-Signatures

Bitcoin arbeitete mit dem Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), um digitale kryptografische Signaturen vor den Schnorr-Signaturen zu erstellen.

Dabei wird jeder Transaktion eine digitale Signatur hinzugefügt, um zu beweisen, dass der Besitzer einer Bitcoin-Adresse Zugriff auf den Private key hat, ohne dass er privater Schlüssel kommunizieren. Jede Eingabe in einer Transaktion benötigt eine eigene digitale Signatur.

Schnorr-Signaturen können die Anzahl der digitalen Signaturen drastisch reduzieren, unter anderem durch MultiSigs und das Zusammenfassen mehrerer digitaler Signaturen zu einer einzigen. Damit wurden nicht nur Datenschutzbedenken ausgeräumt, sondern auch die Datenmenge in einem Block reduziert, so dass mehr Transaktionen in einen Block passen.

Schnorr war ein Soft-Fork und ist rückwärtskompatibel mit ECDSA. Im Laufe der Zeit werden jedoch immer mehr Miner und Nodes das Schnorr-Update herunterladen.

BIP 341 Bitcoin Taproot Upgrade

Baut auf dem SegWit-Upgrade in Bezug auf die Privatsphäre auf, und zwar durch Merkelized Alternative Script Tree (MAST, manchmal auch Merkelized Abstract Syntax Tree genannt), die nur die ausgeführten Begriffe einer Smart Contracts Transaktion auf der Blockchain zu erfassen, anstatt alle Details zu erfahren. Vor Taproot musste man für das Bitcoin-Skript alle die Bedingungen eines Smart Contracts in einem Block eingeben, was mehr Platz benötigt und datenschutzrelevante Informationen preisgibt.

A Merkle tree beweist, dass Daten vorhanden sind, ohne den gesamten Datensatz offenzulegen. Indem sie mit einem Wurzelbaum arbeiten, der aus einer einzigen Zahl besteht, können Merkle tree eine große Anzahl von Daten zusammenfassen und durch eine einzige Zahl ersetzen. Wenn diese Zahl wahr ist, ist auch der gesamte Merkle tree mit allen Daten darin wahr und es wird viel Platz in einem Block einer Blockchain gespart.

Mit dem Bitcoin Taproot Upgrade werden sensible private Informationen geschützt und Bitcoin wird skalierbarer, da viele Informationen zusammengefasst werden, bevor sie in einem Block erscheinen.

BIP 342 Tapscript

Dies ist ein Update für das Bitcoin-Skript. Es verwendet Schnorr-Signaturen für mehr Effizienz in der Skriptsprache. Tapscript macht es außerdem einfacher, zukünftige Updates für Bitcoin zu implementieren, indem es neue Arten von Opcodes (Anweisungen für eine Transaktion), wie zum Beispiel Pay-to-Taproot-Ausgaben.

Das Taproot-Update sollte mehr Platz auf der Bitcoin-Blockchain schaffen und könnte alle möglichen neuen Funktionen auf Bitcoin fördern, wie zum Beispiel DeFi und andere Entwicklungen, die auf Smart Contracts basieren.

BIP 9 Versionbits

Dieser Bitcoin-Verbesserungsvorschlag sollte es einfacher machen, einen Soft Fork durchzuführen. Miner konnten angeben, ob sie mit einem Update einverstanden waren, indem sie eine bestimmte bit der 32-Bit Versionsfeld von Bitcoin auf 0 oder 1, stimme zu oder stimme nicht zu.

Wenn genügend Miner zustimmten (mehr als 95%), konnte das Update oder das BIP aktiviert werden und eine neue Version des Bitcoin-Protokolls entstand, die Miner und nodes herunterladen und nutzen konnten.

Mit Versionbits war es auch einfacher, ein Protokoll-Upgrade vorzuschlagen, und es war viel dezentraler.

BIP 10 MultiSig Transaktionsverteilung

Steuert die Verteilung, wenn eine bestimmte Anzahl von Bitcoins an mehrere Empfängeradressen verteilt werden muss.

BIP 16 Pay to Script Hash

Eine neue Standard-Transaktionsart und einfachere Regeln für den Abschluss einer Transaktion von Gavin Andresen aus dem Jahr 2013. Dieses BIP bot auch mehr Privatsphäre. Dies war das erste Update nach Satoshi Nakamotos Abgang.

BIP 347 OP_CAT in Tapscript Smart Contracts

Smart Contracts im Bitcoin-Netzwerk. Dieses BIP wird noch diskutiert, ist aber wichtig genug, um es zu erwähnen.

Vor- und Nachteile eines BIP

Vorteile:

1. Ein BIP könnte das Bitcoin-Netzwerk benutzerfreundlicher machen.

2. Ein BIP kann Bitcoin zuverlässiger und sicherer machen.

3. Ein BIP kann Bitcoin skalierbarer und effizienter machen.

Nachteile:

1. Durch all diese Abstimmungen, Upgrades und Updates kann das Bitcoin-Netzwerk fragmentiert werden, da all diese BIPs von einem Miner oder node implementiert werden können oder auch nicht.

2. Jedes BIP stellt ein Risiko für das Netzwerk dar, da es Bugs enthalten kann, die den Nutzern nicht bekannt sind.

3. Nutzer des Bitcoin-Netzwerks können in einigen Fällen finanzielle Risiken eingehen, wenn sie nicht verstehen, wie ein BIP funktioniert.

Bitcoin Ordinals

Einige schnell populär werdende Funktionen von Bitcoin sollten nicht unerwähnt bleiben, egal ob es sich um BIPs handelt oder nicht.

Bitcoin Ordinal bringt die NFT (nicht fungibler Token) an die Bitcoin-Blockchain. Ordinals funktionieren mit dem Taproot-Protokoll, mit dem man Daten mit einem bestimmten Satoshi (dem kleinsten Teil eines Bitcoins) verknüpfen kann. Es wurde von Casey Rodarmor entwickelt, der nicht einmal im Bitcoin-Team arbeitet.

Du kannst einen Ordinal mit der Position einer Zahl in einer Folge übersetzen. Du könntest zum Beispiel einen Ordinal aus Satoshi Nummer 100.000 von Bitcoin Nummer 100.000 machen. Das würde bedeuten, dass du eine NFT für den 100.000sten Satoshi des 100.000sten Bitcoins machst, der jemals gemined wurde. Du bekommst dafür 400 KB Speicherplatz, also kannst du hier ein Gemälde, ein Bild, einen Soundclip oder was auch immer einfügen und hast damit eine NFT erstellt. Dann musst du natürlich diesen Satoshi besitzen.

Seit der Einführung von Ordinal wurden einige zusätzliche Bitcoin-Adressen eingerichtet, um Ordinal zu nutzen. Ordinal nehmen etwa 50 % eines Blocks in der Bitcoin-Blockchain ein, was natürlich nicht jedem gefällt. Die Folge ist, dass das Netzwerk stärker belastet wird und die Miner mehr Geld verdienen, was sie wiederum nicht so sehr stört.

Bitcoin-Runes

Casey Rodarmor ist für seine Ordinal-Kreation stark kritisiert worden, weil er einen Bitcoin-Block unnötig mit "Müll" vollstopft. Das erhöht die Transaktionskosten und verlangsamt das Bitcoin-Netzwerk.

Also gab er sein Bestes und machte sich an die Arbeit, die Probleme seiner Schöpfung zu lösen. Diese Lösung nannte er Bitcoin-Runen. Es ist ein neuer Token Standard auf der Bitcoin-Blockchain, die du mit anderen Standards, wie ERC-20 und BEP-20, vergleichen kannst.

Der Zweck von Bitcoin Runes ist, dass du auf einfache und günstige Weise neue fungible Token auf Bitcoin erstellen kannst, ohne einen Bitcoin-Block mit "Junk-UTXO" zu füllen, wie bei Ordinals. Nach diesem Standard ist die Herstellung von Funcoins oder Meme Coins so einfach wie bei anderen großen Netzwerken wie Ethereum und Solana.

Bitcoin-Runen funktionieren fast genauso wie der ERC-20-Token. Du gibst einige Variablen wie Symbol, ID, Betrag und Dezimalstellen an und innerhalb kurzer Zeit hast du deinen Token zusammen und kannst mit dem Handel beginnen. Das kann die Popularität des Bitcoin-Netzwerks erheblich steigern.

Bitcoin Runes hat noch kein eigenes BIP, aber angesichts der Technologie wird das wahrscheinlich nicht lange dauern, zumindest wenn sich die Bitcoin-Gemeinschaft darauf einigen kann, was die Funktion der Bitcoin-Blockchain eigentlich ist, denn viele Miner sehen Bitcoin als Wertaufbewahrungsmittel und wollen nichts von einer "brauchbaren Blockchain" wissen. Bitcoin ist für sie pures digitales Gold und diese Miner werden immer gegen Entwicklungen stimmen, die Bitcoin in ein Netzwerk für Smart Contracts, Memecoins oder andere Nebenwege verwandeln.

Die Zukunft von Bitcoin Improvement Proposals

Da Bitcoin kein festes Team hat und die Miner das letzte Wort haben, werden immer wieder neue BIPs vorgeschlagen. Bitcoin darf nicht hinter allen Entwicklungen zurückbleiben, sonst könnte das Märchen plötzlich zu Ende sein.

Daher werden BIPs wahrscheinlich immer häufiger vorgeschlagen werden, da die Entwicklungen in der Blockchain und Kryptowährungen schneller und schneller werden. Solange das Bitcoin-Team keine wirklichen Anführer hat, müssen die Miner jedes BIP jedes Mal neu abwägen.

Einer der Nachteile der dezentralen Blockchain ist ihre langsame Entwicklung und das Fehlen einer zentralen Steuerung. Dies entspricht sicherlich Satoshi Nakamotos Vision, aber wenn ein BIP das Ergebnis eines reinen Zufalls oder eines momentanen Geniestreichs eines Entwicklers ist, kann die Entwicklung von Bitcoin deutlich hinter Blockchains mit einem beständigen starken Team zurückbleiben.

Ohne eine Roadmap sieht Bitcoin wie ein Schiff ohne Ruder aus. Dennoch segelt es weiter und ist immer noch die führende Kryptowährung der Welt. Ob das so bleiben wird, wenn die Bitcoin-Verbesserungsvorschläge den Weg ebnen, bleibt abzuwarten.