Blockchain-Geschwindigkeit messen: Was bedeutet TPS?

Zentrale Erkenntnisse

Der Artikel erklärt, warum Transaktionen pro Sekunde (TPS) ein zentraler Maßstab für die Geschwindigkeit und Skalierbarkeit von Blockchains sind. Höhere TPS-Werte ermöglichen es Netzwerken, mehr Nutzer zu bedienen und Engpässe zu vermeiden. Es werden die TPS-Werte bekannter Blockchains verglichen, die Zielkonflikte zwischen Geschwindigkeit, Sicherheit und Dezentralisierung erläutert und aktuelle Entwicklungen wie Ethereum 2.0 zur Verbesserung der Skalierbarkeit beleuchtet. Das Erreichen hoher TPS ohne Kompromisse bei anderen Netzwerkeigenschaften bleibt eine der größten Herausforderungen für Blockchain-Entwickler.

Transaktionen sind die Grundeinheit jeder Blockchain. Jeder Werttransfer, jede Ausführung eines Smart Contracts oder jede Interaktion mit einer dezentralen Anwendung wird als Transaktion aufgezeichnet. Wie schnell ein Netzwerk diese Transaktionen verarbeitet, beeinflusst direkt seine Nutzbarkeit, Skalierbarkeit und das Nutzererlebnis. Eine der wichtigsten Kennzahlen für die Leistung einer Blockchain ist die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde (TPS). TPS gibt an, wie viele Transaktionen ein Blockchain-Netzwerk pro Sekunde verifizieren und der Blockchain hinzufügen kann. Je höher der TPS-Wert, desto mehr Nutzer kann das Netzwerk gleichzeitig bedienen und desto besser kann es Zeiten mit hoher Auslastung bewältigen.

Was bedeutet TPS bei Blockchains?

TPS, auch als Netzwerkbandbreite bezeichnet, steht für die Transaktionsverarbeitungskapazität einer Blockchain. Dieser Wert ist entscheidend, um zu verstehen, wie schnell und wie skalierbar ein Netzwerk unter normalen und unter Spitzenlast-Bedingungen ist.

Die meisten Blockchains unterscheiden zwischen:

• Average TPS, der die typische Netzwerkleistung widerspiegelt
• Maximum TPS, der zeigt, wie viel Last das Netzwerk theoretisch bei Spitzenverkehr bewältigen kann

Plötzliche Marktereignisse wie starke Kursbewegungen führen oft zu einem Anstieg der Transaktionen. Kann eine Blockchain die erhöhte Nachfrage nicht bewältigen, kommt es zu Netzwerküberlastungen – Bestätigungen dauern länger und die Transaktionsgebühren steigen.

TPS vs. Block Time: Wo liegt der Unterschied?

TPS allein beschreibt die Geschwindigkeit einer Blockchain nicht vollständig. Ein weiterer wichtiger Wert ist die Block Time, also die durchschnittliche Zeit, die benötigt wird, um einen neuen Block zu erzeugen und zu bestätigen.

• TPS zeigt, wie viele Transaktionen ein Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann.
• Block Time gibt an, wie schnell Transaktionen bestätigt werden

Eine Blockchain kann einen hohen TPS-Wert bei langen Blockzeiten oder kurze Blockzeiten mit niedrigerem TPS haben. Die tatsächliche Performance ergibt sich aus dem Zusammenspiel beider Werte.

Wie berechnet man die TPS einer Blockchain?

Um die Transaktionen pro Sekunde einer Blockchain zu schätzen, brauchst du drei Variablen:

• Durchschnittliche Block Time
• Blockgröße
• Durchschnittliche Transaktionsgröße

Die ungefähre Formel lautet:

TPS = (Blockgröße ÷ durchschnittliche Transaktionsgröße) ÷ Block Time

Beispiel für eine TPS-Berechnung

Angenommen:

• Blockgröße = 2 MB
• Durchschnittliche Transaktionsgröße = 1 kB
• Block Time = 40 Sekunden

Dann ergibt sich: TPS = (2 MB ÷ 1 kB) ÷ 40 = ~50 TPS

Dieser Wert ist eine Annäherung, da Faktoren wie Netzwerk-Overhead und die Komplexität der Transaktionen das tatsächliche Ergebnis beeinflussen können.

TPS-Vergleich verschiedener Blockchains

Die Transaktionskapazität unterscheidet sich je nach Netzwerk deutlich – je nach Konsensmechanismus und Architektur.

• Bitcoin verarbeitet etwa 7 TPS
• Ethereum liegt im Schnitt bei 15 TPS
• Neuere Blockchains erreichen deutlich höhere Werte

Die schnellsten Blockchains nach durchschnittlicher TPS

Warum TPS für Netzwerkgebühren wichtig ist

Wenn die Nachfrage nach Blockchain-Transaktionen die Netzwerkkapazität übersteigt, konkurrieren Nutzer um schnellere Verarbeitung, indem sie höhere Gebühren an Validatoren oder Miner zahlen.

Netzwerke mit niedriger TPS:

• werden bei hoher Auslastung schnell überlastet
• Bestätigungen dauern länger
• Transaktionsgebühren steigen stark an

Netzwerke mit hoher TPS:

• bedienen mehr Nutzer gleichzeitig
• vermeiden Engpässe
• halten Transaktionsgebühren planbarer und günstiger

Deshalb sind Blockchains oft günstiger als klassische Zahlungssysteme – aber nur, wenn das Netzwerk auch wirklich skalieren kann.

TPS, Skalierbarkeit und das Blockchain-Trilemma

Das Blockchain-Trilemma beschreibt die Herausforderung, gleichzeitig ein hohes Maß an:

• Skalierbarkeit
• Sicherheit
• Dzentralisierung

Die Erhöhung der TPS erfordert oft Kompromisse. Manche Projekte setzen auf Geschwindigkeit, indem sie die Dezentralisierung einschränken oder die Architektur anpassen. Andere wählen einen ausgewogeneren Ansatz, auch wenn das zu geringerer Performance führt.

Verschiedene Blockchains lösen dieses Problem unterschiedlich:

• Solana verwendet ein hybrides Modell aus Proof of History und Proof of Stake
• Fantom nutzt DAG-Technologie, um Transaktionen parallel zu verarbeiten
• Polygon setzt auf Layer 2-Lösungen und Sidechains, um Ethereum zu skalieren

Ethereum 2.0 und zukünftige TPS-Verbesserungen

Der Übergang von Ethereum vom Proof of Work- zum Proof of Stake-Modell begann 2020 mit dem Start der Beacon Chain. Mit dem Merge im September 2022 ist Ethereum vollständig auf Proof of Stake umgestellt.

Sharding ist das finale Skalierungsupgrade, teilt das Netzwerk in 64 Segmente auf und führt zu:

• deutlich mehr TPS
• weniger Überlastungen
• höherer Gesamteffizienz

Nach vollständiger Umsetzung könnte Ethereum unter Idealbedingungen bis zu 100.000 TPS erreichen.

Fazit

Mit der zunehmenden Verbreitung von Kryptowährungen müssen Blockchains immer mehr Transaktionen verarbeiten. TPS ist eine zentrale Kennzahl, um zu bewerten, ob ein Netzwerk dieser Nachfrage gewachsen ist. Hoher Durchsatz fördert die Massenadoption – aber nicht auf Kosten von Sicherheit oder Dezentralisierung. Die richtige Balance zu finden, bleibt eine der größten Herausforderungen der Blockchain-Entwicklung.

FAQ: Transaktionen pro Sekunde (TPS) bei Blockchains

Was ist TPS bei Blockchains?

TPS steht für Transaktionen pro Sekunde. Die Kennzahl gibt an, wie viele Transaktionen ein Blockchain-Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann.

Ist ein höherer TPS-Wert immer besser?

Nicht unbedingt. Ein hoher TPS-Wert verbessert zwar die Skalierbarkeit, kann aber auf Kosten der Dezentralisierung oder Sicherheit gehen. Ein ausgewogenes Design ist oft nachhaltiger.

Warum hat Bitcoin so niedrige TPS-Werte?

Bitcoin setzt bei der Entwicklung auf Sicherheit und Dezentralisierung statt auf Geschwindigkeit. Die Architektur begrenzt Blockgröße und -frequenz – dadurch ist die TPS-Zahl geringer.

Wie beeinflusst TPS die Transaktionsgebühren?

Ist der TPS-Wert niedrig und die Nachfrage hoch, konkurrieren Nutzer durch höhere Gebühren. Netzwerke mit höherer TPS vermeiden Engpässe und halten die Kosten niedriger.

Kann man TPS erhöhen, ohne die Blockchain zu verändern?

Ja. Layer 2-Lösungen wie Rollups und Sidechains können die effektive TPS deutlich steigern, ohne die Basisschicht zu verändern.

Welche Blockchain hat die höchste TPS?

Solana weist derzeit einige der höchsten TPS-Werte unter den großen Blockchains auf – die tatsächliche Performance hängt aber immer von den Netzwerkbedingungen ab.

Was ist der Unterschied zwischen TPS und Block Time?

TPS misst, wie viele Transaktionen ein Netzwerk pro Sekunde verarbeiten kann. Block Time gibt an, wie lange es dauert, einen neuen Block zu erzeugen. Eine Blockchain kann kurze Blockzeiten, aber trotzdem niedrige TPS haben, wenn die Blöcke nur wenige Transaktionen enthalten.

Wie wirken sich Layer 2-Lösungen auf die TPS aus?

Layer 2-Lösungen verarbeiten Transaktionen außerhalb der Haupt-Blockchain und rechnen sie anschließend on-chain ab. Dadurch steigt der Gesamtdurchsatz deutlich, ohne dass sich die TPS der Basisschicht ändern – die Skalierbarkeit verbessert sich, während die Sicherheit erhalten bleibt.