Blockchain Trilemma

Die Bedeutung des design einer Blockchain

Was ist das Blockchain Trilemma?

Eine Blockchain funguiert vereinfacht als Datenbank. Sie soll Sicher sein dezentral und muss viele Transaktionen verarbeiten können. Das Blockchain Trilemma besagt nun das maximal zwei dieser Eigenschaften hinreichend bedient werden kann. 

Dezentral - Wenn es viele Nodes gibt müssen sie alle die Transaktionen validieren, es dauert länger bis das Netzwerk syncronisiert ist, als wenn weniger Nodes sich schneller syncronisieren können. Einige Nodes werden eine schlechtere Internetverbindung haben und langsameren Datenspeicher was da Syncronisierung verlangsamt.

Dezentral und Sicher - Soll eine Blockchain möglichst dezentral und sicher sein, kann sie weniger schnell & viele Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Diese Eigenschaften treffen genau auf Bitcoin zu, die Skalierbarkeit wird durch Second Layer wie Sidechains und Lightning Network erreicht. Hierzu zählen vor alle Öffentliche Blockchains

Sicher und Skalierbar - Ist eine Blockchain Hoch Skalierbar und Sicher, kann sie nicht gleichermaßen Dezentral sein. Eine Beispiel Blockchain mit diesen Eigenschaften könnte eine private Blockchain sein, wie z.B. Hyperledger.

Skalierbar und Dezentral - Ist eine Blockchain Hoch Skalierbar designed und Dezentral, ist es sehr schwierig gleichermaßen die Sicherheit zu gewährleisten.

Das Design einer Blockchain bestimmt also die Eigenschaften des Trilemmas. Maßgebliche Stellschrauben sind der Konsensus Algorithmus, die Block Größe.

Mit dem Proof of Stake kann zum Beispiel eine viel schnellere Block Generierung erfolgen als beim langsameren Proof of Work. Dafür gibt es viele Kritiken bezüglich der Sicherheit des Proof of Stake.

Ist ein Block größer kann er mehrere Transaktionen aufnehmen, die Blockchain kann somit mehr Transaktionen Pro Sekunde verarbeiten. Allerdings wird der erforderliche Datenspeicher für diese Blockchain schneller wachsen, in der Folge können weniger Teilnehmer einen Node Betreiben.

Wenn nach einigen Jahren, sich eine neue Node Syncronisieren will, wird es erheblich länger dauern und teurer sein. Die Vergrößerung der Blockgröße kann sogar dazu führen das sich neue Nodes gar nicht mehr Syncronisieren können, was zu einer Zentralisierung führt. Wurde die Blockgröße einmal angehoben im Protokoll kann sie nicht mehr rückgängig gemacht werden.

Dies ist der Grund, weshalb sich beim Bitcoin das Netzwerk und damit die Community, gegen die Maßnahme entschieden hat den Block zu vergrößern sondern sich für SegWit entschieden hat beim Hard-fork im Juli 2017. 

"On Bitcoin the first layer is for security and decentralisation and the second layer we can use for scalebility" Andreas Antonopoulos

Bei Bitcoin ist die erste Ebene für Sicherheit und dezentralität, die zweite Ebene können wir zum Skalieren benutzen.