Messen der Blockchain-Geschwindigkeit: Was ist TPS?

Transaktionen sind die grundlegende Aktivitätseinheit jeder Blockchain. Die Geschwindigkeit, mit der sie verarbeitet werden, ist sehr wichtig. Je schneller das Netzwerk, desto mehr Benutzer kann es gleichzeitig bedienen und desto besser ist es für die Bewältigung von Überlastungen gerüstet.

Die Netzwerkgeschwindigkeit wird in Transaktionen pro Sekunde (TPS) gemessen. Dieser Parameter wird auch Netzwerkbandbreite genannt und stellt die Anzahl der Transaktionen dar, die die Blockchain pro Sekunde verifizieren kann, und zeigt damit, wie schnell und skalierbar sie ist.

Blockchains haben eine durchschnittliche TPS, die einen Indikator für die Geschwindigkeit darstellt, mit der das Netzwerk in der Lage ist, eine reguläre Nachfrage zu verarbeiten, und eine maximale TPS, die das Netzwerk aus verschiedenen Gründen benötigen kann. Wenn es beispielsweise starke Schwankungen im Preis einer Kryptowährung gibt, können viel mehr Benutzer gleichzeitig versuchen, Transaktionen durchzuführen. Wenn die Blockchain diese Nachfrage nicht erfüllen kann, kann das Netzwerk überlastet werden.

TPS ist nicht die einzige Kennzahl, die die Geschwindigkeit einer Blockchain bestimmt. Ebenso wichtig ist die Blockzeit, also die Zeit, die ein Netzwerk benötigt, um die Gültigkeit der Transaktionen in einem Block zu bestätigen.

Berechnung des TPS einer Blockchain

Um die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde zu berechnen, müssen Sie Folgendes wissen:

• Zeitintervall zwischen Blöcken (durchschnittliche Zeit zum Erstellen eines neuen Blocks oder Blockzeit); 
• Blockgröße;
• durchschnittliche Transaktionsgröße.

Ein ungefährer TPS kann mithilfe der folgenden Formel berechnet werden:

TPS = (Blockgröße / durchschnittliche Transaktionsgröße) / Blockzeit

Wenn beispielsweise die Blockgröße 2 MB, die Transaktionsgröße 1 kB und die Blockzeit 40 Sekunden beträgt, dann beträgt der TPS der Blockchain 50 (2 MB * 1 kB / 40 Sekunden).

Die Transaktionsverarbeitungsgeschwindigkeit zwischen Blockchains ist sehr hoch. Das Bitcoin-Netzwerk kann nur 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, während Ethereum durchschnittlich 15 Transaktionen pro Sekunde verarbeitet. Heutzutage gibt es viel schnellere Blockchains, wie beispielsweise Ripple mit 1.500 TPS.

Wie sich TPS auf andere Netzwerkparameter auswirkt

Eine hohe TPS ist für das erfolgreiche Funktionieren einer Blockchain sehr wichtig, insbesondere in einer Zeit, in der die Kryptoindustrie immer mehr Benutzer erreicht. Je mehr Menschen Krypto verwenden, desto mehr Transaktionen müssen verarbeitet werden. Wenn das Netzwerk dies nicht schnell tun kann, ist es garantiert überlastet. Das bedeutet, dass Personen, die Transaktionen durchführen, sehr lange warten müssen, bis diese verarbeitet werden. Was ist das Endergebnis davon?

Bei Transaktionen zahlen Benutzer eine Netzwerkprovision, die normalerweise recht angemessen ist. Dies macht Blockchains übrigens zu einem viel rentableren Instrument für den Geldtransfer als herkömmliche Zahlungssysteme.

Wenn eine Blockchain jedoch nicht viele Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann, müssen die Benutzer eine höhere Gebühr zahlen , damit die Transaktionen für die Miner, die sie verarbeiten, attraktiver werden. Dies erhöht die durchschnittliche Netzwerkprovision so sehr, dass sich viele Leute diese einfach nicht leisten können. Ein hoher TPS ist daher sehr wichtig.

Die Gewährleistung einer guten Netzwerkskalierbarkeit ist auch ein wichtiges Unterfangen, um die Masseneinführung von Blockchain-Technologien zu erleichtern. Wie bereits erwähnt, wird Krypto immer beliebter und Netzwerke müssen eine zunehmende Anzahl von Transaktionen verarbeiten. Dies erfordert eine höhere TPS.

Außerdem sollte man sich das Blockchain-Trilemma vor Augen halten : Die theoretische Unmöglichkeit, in Blockchain-Netzwerken gleichzeitig das gleiche hohe Maß an Leistung, Sicherheit und Dezentralisierung aufrechtzuerhalten.

Da die Effizienz eines Netzwerks direkt von seiner Skalierbarkeit abhängt, legen viele Entwickler von Blockchain-Projekten so viel Wert auf die Erhöhung der Bandbreite, dass sie der Geschwindigkeit Vorrang vor Sicherheit und Dezentralisierung geben. Dennoch gelingt es vielen Projekten recht gut, ein Gleichgewicht zwischen diesen drei Schlüsselaspekten der Blockchain zu erreichen.

Die schnellsten Kryptowährungen

Auf jeder Blockchain versuchen Entwickler, eigene Lösungen zu finden, um eine hohe TPS zu erreichen. Solana verwendet beispielsweise einen hybriden PoH- (Proof-of-History)/PoS- (Proof-of-Stake) Konsensmechanismus, während Fantom die Technologie der gerichteten azyklischen Graphen (DAG) verwendet, die Blöcke parallel erstellt und bestätigt. Polygon unterstützt eine große Anzahl von Skalierungslösungen, darunter L2 und Sidechains .

Ethereum 2.0 basiert auf dem Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus und soll mit einem TPS von 100.000 Transaktionen/Sekunde eine der schnellsten Kryptowährungen der Welt werden.

Der Übergang von Ethereum zu PoS begann im Jahr 2020. Die Beacon Chain (Phase Null) wurde am 1. Dezember desselben Jahres gestartet, während der Merge-Hardfork am 15. September 2022 stattfand, als die wichtigsten Netzwerkteilnehmer zu PoS wechselten. Die letzte Phase wird die Sharding-Phase des Netzwerks sein, bei der es in 64 Segmente aufgeteilt wird, was die Netzwerkleistung erheblich verbessert, Überlastungen reduziert und die Anzahl der verarbeiteten Transaktionen erhöht.

Fazit

Kryptowährungen erfreuen sich täglich wachsender Beliebtheit und wir wissen nicht, welches TPS-Niveau in naher Zukunft erforderlich sein wird, um die Benutzernachfrage zu erfüllen. Blockchain-Entwickler arbeiten daher unermüdlich daran, die Netzwerkskalierbarkeit zu verbessern und die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Ein hoher TPS ist für die Masseneinführung der Blockchain-Technologie von entscheidender Bedeutung und dies zu erreichen, ohne die Sicherheit oder Dezentralisierung zu beeinträchtigen, ist die wichtigste Aufgabe für die Entwickler moderner dezentraler Netzwerke.