Was sind Bitcoin Improvement Proposals und wie funktionieren sie?

Was ist ein Bitcoin Improvement Proposal (BIP)?

Bitcoin Improvement Proposals, auch BIPs genannt, sind formelle Vorschläge für Änderungen am Bitcoin-Protokoll. Da Bitcoin dezentralisiert ist und nicht von einer einzigen Organisation oder Entität verwaltet wird, können Entwickler oder Nutzer im Netzwerk Verbesserungen vorschlagen. Jeder mit genügend technischem Verständnis kann ein Bitcoin Improvement Proposal einreichen. BIPs schlagen typischerweise Änderungen wie neue kryptografische Funktionen, Optimierungen, interne Prozesse oder Dokumentation vor.

Bitcoin Improvement Proposals wurden 2011 von Amir Taaki eingeführt und sind vom Python Enhancement Proposal (PEP)-System inspiriert. Im allerersten BIP, nämlich BIP 0001, wurde erklärt, wie der Prozess selbst funktioniert und wie der Vorschlagsmechanismus arbeiten soll. Damit wurde ein wichtiger Schritt in Richtung reifer Softwareentwicklung im Bitcoin-Netzwerk gemacht.

Wichtigste Erkenntnisse

• Bitcoin Improvement Proposals (BIPs) sind formelle Vorschläge, um das Bitcoin-Protokoll zu verbessern, eingereicht von Entwicklern und Nutzern.
• BIPs werden in einem offenen Prozess mit Entwürfen, Feedback und Statusupdates wie Draft, Proposed und Final diskutiert und bewertet.
• Miner stimmen durch Signaling ab, ob sie ein BIP unterstützen, was über Annahme und Umsetzung entscheidet.
• Es gibt drei Kategorien: Standards Track (Protokolländerungen), Process (Prozessänderungen) und Informational (nicht-technische Informationen).
• Protokolländerungen über BIPs können per Soft Fork (abwärtskompatibel) oder Hard Fork (nicht-kompatibel, Blockchain-Splittung) eingeführt werden.
• Wichtige BIPs sind unter anderem Segregated Witness (SegWit) zur Lösung von Transaktions‑Malleability und zur Erweiterung des Block‑Speichers, sowie Schnorr Signatures (BIP‑340) für effizientere Transaktionen und Smart Contracts.

Wie funktioniert ein Bitcoin Improvement Proposal?

Bitcoin Improvement Proposals funktionieren so: Ein BIP entsteht, weil Ideen auf Social Media, in Foren oder bei Diskussionen auf Plattformen wie GitHub auftauchen. Wenn mehrere Leute die Idee gut finden, wird ein formeller Vorschlag erstellt, also die Konzeptversion des BIP.

Diese Konzeptversion wird dann über die offizielle Bitcoin‑Entwickler‑Mailingliste geteilt, wo andere Entwickler Feedback geben können. So kann der Vorschlag überarbeitet oder neu geschrieben werden, bevor er als vollwertiges BIP anerkannt wird.

Das BIP wird zur weiteren Prüfung zugelassen und erhält den Status "Draft" oder "Proposed". Sobald der Vorschlag schließlich von den Entwicklern genehmigt wird und innerhalb der Community genügend Unterstützung bekommt, bekommt es den Status "Final" oder "Active" und der Implementierungsprozess startet.

Miner zeigen durch das Signaling-Verfahren an, ob sie ein BIP unterstützen. Dafür fügen sie ein bestimmtes "Bit" zu den Blocks hinzu, die sie minen. Wenn die Mehrheit der Blocks dieses spezifische Bit enthält, gilt das BIP als angenommen.

Welche Arten von Bitcoin Improvement Proposals gibt es?

Es gibt drei Kategorien von BIPs:

1. Standards Track Bitcoin Improvement Proposals
   Diese Vorschläge betreffen Änderungen am Bitcoin‑Protokoll, wie Verbesserungen der Transaktionen, Konsensregeln oder Netzwerkfunktionen.

2. Process Bitcoin Improvement Proposals
   Diese betreffen Änderungen an Prozessen rund um Bitcoin. Zum Beispiel, wie Entscheidungen getroffen werden oder wie Software-Releases geplant werden.

3. Informational Bitcoin Improvement Proposals
   Das sind informative Dokumente, die Richtlinien geben oder erklären, wie etwas funktioniert, ohne konkrete technische Änderungen vorzuschlagen.

Die meisten BIPs fallen unter die Standards Track Kategorie, weil diese Vorschläge direkt beeinflussen, wie das Netzwerk funktioniert und wie Nutzer, Miner und Entwickler mit Bitcoin interagieren.

Was ist der Unterschied zwischen einem Soft Fork und einem Hard Fork?

Bei manchen BIP‑Implementierungen ist eine Änderung des Protokolls nötig. Das kann per Soft Fork oder Hard Fork passieren. Hier die kurze Erklärung:

Soft Fork

Ein Soft Fork ist eine abwärtskompatible Änderung am Protokoll. Man kann es sich wie ein Software‑Update für dieselbe Cryptocurrency vorstellen. Ältere Nodes in der Blockchain, die nicht aktualisiert wurden, können die neuen Blöcke noch erkennen und akzeptieren, auch wenn sie den vollen Inhalt nicht verstehen. Soft Forks erfordern normalerweise, dass die Mehrheit der Miner ihre Software aktualisiert und dass Entwickler, Krypto‑Wallets und Börsen die Änderung unterstützen. Ein bekanntes Beispiel für einen Soft Fork ist das SegWit-Upgrade.

Hard Fork

Ein Hard Fork ist eine nicht-kompatible Änderung am Protokoll. Man kann es sich wie ein Software‑Update vorstellen, das zu einer Aufspaltung der Blockchain in zwei separate Netzwerke führt. Das passiert, weil einige Nodes im Netzwerk mit dem Update nicht einverstanden sind, und wenn sie nicht updaten, sind sie vom Netzwerk abgeschnitten. Ein bekanntes Beispiel für einen Hard Fork ist Bitcoin Cash, das sich von der originalen Bitcoin‑Blockchain abspaltete.

Was sind die wichtigsten Bitcoin Improvement Proposals?

Nicht jedes BIP hatte großen Einfluss auf das Bitcoin‑Netzwerk. Zwei Vorschläge waren entscheidend für Skalierbarkeit, Sicherheit und Funktionalität von Bitcoin. Diese sind Segregated Witness (SegWit) und Schnorr Signatures (Taproot). Hier die kurze Erklärung:

Schnorr Signatures (BIP‑340)

Schnorr Signatures wurden 2021 über BIP 340 eingeführt und waren ein echter Meilenstein. Damit wurden kleinere Signaturen möglich, wodurch Transaktionen kompakter wurden, und Batch‑Verifikation ermöglichte die gleichzeitige Überprüfung mehrerer Signaturen. Außerdem enthielt der Vorschlag Key Aggregation, wodurch mehrere öffentliche Schlüssel zu einem kombiniert werden konnten. Schnorr Signatures verbesserten die Transaktions‑Effizienz und legten die Basis für komplexe Smart Contracts auf Bitcoin. Die Schnorr Signatures waren Teil des Taproot‑Upgrades, das bei Block 709.632 im November 2021 live ging.

Segregated Witness (BIP‑141)

Segregated Witness, besser bekannt als SegWit, wurde in BIP 141 von Peter Wuille eingeführt. Mit diesem Vorschlag wurde das Problem der Transaktions‑Malleability gelöst und die Kapazität des Bitcoin‑Netzwerks vergrößert. Transaktions‑Malleability bedeutete, dass die Signatur einer Transaktion geändert werden konnte, ohne den Inhalt zu verändern, was zuverlässige Layer‑2‑Lösungen wie das Lightning Network erschwerte.

Das SegWit‑Upgrade führte ein neues Format ein, bei dem Signaturdaten (Witness) von der Transaktion getrennt wurden. Außerdem wurde mehr Platz pro Block geschaffen, da Witness‑Daten außerhalb der klassischen 1 MB‑Grenze gespeichert wurden. Die Annahme von BIP 141 verlief nicht ohne Streit: Viele Miner weigerten sich zunächst zu signalisieren, aber im August 2017 wurde SegWit offiziell bei Block 477.120 aktiviert.

Fazit

Bitcoin Improvement Proposals sorgen dafür, dass das Bitcoin‑Netzwerk weiter wachsen und sich verbessern kann, ohne dass eine Partei das Sagen hat. Dank dieses offenen Systems können Entwickler und Nutzer gemeinsam Ideen einbringen und diskutieren, sodass Bitcoin immer schlauer, sicherer und effizienter wird. Große Updates wie SegWit und Taproot zeigen, wie wichtig diese Vorschläge für die Zukunft von Bitcoin sind. So bleibt das Netzwerk stark und bereit für neue Entwicklungen, während das dezentrale Prinzip bewahrt bleibt.