Warum wurde als Zielblockzeit 10 Minuten gewählt?

10-Minuten-Blöcke sind einfach ein Kompromiss.

Kürzere Sperrzeit:

• PRO - Schnellere 1-Bestätigungszeit (zum Schutz vor 0-Bestätigungs-Doppelausgaben)
• PRO – Weniger Auszahlungsvarianz für Miner (weniger Abhängigkeit von großen Pools)
• CON - Benötigt erhöhte Bandbreite (Kommunikation zwischen Knoten)
• CONTRA – Mehr Forks, längere Forks und längere Reorg-Zeiten
• NACHTEIL – Ein größerer Teil der rohen Hashpower wird verschwendet, was zu einer geringeren effektiven Sicherheit führt.

Bei einem längeren Blockintervallziel von mehr als 10 Minuten würden sich die Vor- und Nachteile umkehren.

Der Hauptvorteil einer kürzeren Sperrzeit ist die kürzere Zeit für eine Bestätigung. Während die 1-Bestätigungstransaktion eines schnelleren Blocks weniger stark ist als die 1-Bestätigungstransaktion eines längeren Blocks, ist sie immer noch besser als die 0-Bestätigungstransaktion eines beliebigen Blocks.

Die Geschwindigkeit der ersten Bestätigung scheint ein großer Vorteil zu sein, aber in Wirklichkeit ist das Risiko doppelter Ausgaben bei den meisten geringwertigen und zeitkritischen Transaktionen wie dem Kauf einer Tasse Kaffee, der Bezahlung eines Taxis oder der Nutzung eines Verkaufsautomaten sehr hoch niedrig. Denken Sie daran, dass das Akzeptieren von Kreditkarten nicht ohne Risiko ist, aber Händler haben lange akzeptiert, dass sie mit einigen Verlusten konfrontiert sein werden. Wenn diese Verluste jedoch minimal sind, kann dies nur als Kosten für die Geschäftstätigkeit angesehen werden. So viele Händler könnten einfach 0-Bestätigungs-Transaktionen akzeptieren, ohne sich einem größeren Risiko auszusetzen als durch Kreditkartenbetrug.

Der andere Faktor, der das reale Potenzial kürzerer Zielblockierungsintervalle verringert, besteht darin, dass für viele Händler selbst „schnellere“ Bestätigungszeiten immer noch nicht schnell genug sind. Für eine Point-of-Sale-Transaktion ist eine durchschnittliche Bestätigungszeit von 2 Minuten immer noch deutlich länger als das, was die meisten Händler für praktikabel halten würden. Die durchschnittliche Kreditkartentransaktion dauert etwa 20 Sekunden (einschließlich Verzögerungen durch den Kunden). Die gesamte Branche hat erhebliche Ressourcen aufgewendet, um auch nur ein paar Sekunden einzusparen. Änderungen wie das Ermöglichen, dass der Kunde die Karte durchzieht, das Durchziehen, bevor alle Artikel angerufen wurden, und das Nichterfordern von Unterschriften bei geringem Wert dienen dazu, ein paar Sekunden in einem ohnehin schnellen Prozess zu sparen, und die Kosten für diese Änderungen werden als akzeptabel angesehen, um sie leicht zu verbessern die Effizienz einer Kasse.

Der andere Faktor ist, dass die Reduzierung des Zielintervalls nur die durchschnittliche Bestätigungszeit reduziert, aber die Hälfte davon länger ist und der Schwanz sehr lang sein kann. Aufgrund der zufälligen Natur von Blocklösungen dauern etwa 15 % der Blöcke länger als das 2-fache des Ziels, 3 % länger als das 3-fache des Ziels und > 7,5 Minuten und etwa 0,5 % dauern länger als das 4-fache des Ziels. Diese Ungewissheit macht es für ein zeitkritisches Unternehmen schwierig, grundsätzlich auf Bestätigungen zu warten. Wenn die meisten Transaktionen in 30 Sekunden bestätigt werden, aber einige Minuten dauern, wird dies zu Kundenfrust am Point of Sale führen.

Wenn die BTC-Wirtschaft groß genug wird, könnten wir eine erweiterte Verwendung von „grünen Adressen“ sehen, um den Bedarf an sofortiger Akzeptanz ohne Bestätigungen zu decken. Solche Dienstleistungen könnten von großen Unternehmen erbracht und durch eine Versicherung gegen Betrug abgesichert werden (gegen eine geringe Gebühr pro Transaktion). Dies wäre eine praktikablere 0-Bestätigungslösung als eine einfache Verringerung des Blockintervalls.

Davon abgesehen war das 10-Minuten-Ziel wahrscheinlich zu konservativ und eine kürzere Blockzeit hat einige Vorteile.

Ich fand diesen Teil des Wikis auch frustrierend und habe ihn gerade bearbeitet. Über Korrekturen würde ich mich freuen. Hier ist, was ich geschrieben habe:

Zehn Minuten wurden von Satoshi ausdrücklich als Kompromiss zwischen der Zeit für die erste Bestätigung und dem Arbeitsaufwand aufgrund von Kettenspaltungen gewählt. Nachdem ein Block abgebaut wurde, dauert es einige Zeit, bis andere Miner davon erfahren, und bis dahin konkurrieren sie tatsächlich mit dem neuen Block, anstatt ihn zu erweitern. Wenn jemand einen weiteren neuen Block basierend auf der alten Blockkette schürft, kann das Netzwerk nur einen der beiden akzeptieren, und die gesamte Arbeit, die in den anderen Block geflossen ist, wird verschwendet. Wenn Miner beispielsweise durchschnittlich 1 Minute brauchen, um sich über neue Blöcke zu informieren, und alle 10 Minuten neue Blöcke kommen, dann verschwendet das gesamte Netzwerk etwa 10 % seiner Arbeit. Die Verlängerung der Zeit zwischen den Blöcken reduziert diese Verschwendung.

Als Gedankenexperiment, was wäre, wenn das Bitcoin-Netzwerk um den Mars erweitert würde? Von den entferntesten Punkten ihrer Umlaufbahnen dauert es etwa 20 Minuten, bis ein Signal von der Erde zum Mars gelangt. Mit nur 10 Minuten zwischen neuen Blöcken wären die Miner auf dem Mars immer 2 Blocks hinter den Minern auf der Erde. Es wäre für sie fast unmöglich, zur Blockchain beizutragen. Wenn wir mit solchen Verzögerungen zusammenarbeiten wollten, bräuchten wir zwischen neuen Blöcken mindestens ein paar Stunden.

Da Bitcoins die erste Kryptowährung sind, die Blockgenerierung usw. verwendet, kann man davon ausgehen, dass 10 Minuten willkürlich gewählt wurden. Jeder Wert, der groß genug ist, um den neuen Block durch das Netzwerk zu verbreiten, bevor ein anderer Miner wahrscheinlich einen neuen Block generieren würde, wäre gut. Auf der anderen Seite sollten die Blöcke nicht zu knapp sein, da es zu lange dauern würde, Bestätigungen zu erhalten. Eine Stunde Rechenzeit gilt als sicher vor Manipulationen, also kann Ihnen das Aufteilen dieser Zeit in ordentliche Teile 10 Minuten geben.

Es gibt wahrscheinlich keine Diskussion zu diesem Thema, da die erste Bitcoin-Version allein von Satoshi erstellt wurde, sodass die genauen Gründe nicht sicher herausgefunden werden können, bis er seine wahre Identität preisgibt oder zur Community zurückkehrt.

Die Blockzeit wurde von Satoshi Nakamoto als Kompromiss zwischen 2 Faktoren bestimmt

1.Netzwerklatenz:
Nachdem ein Block abgebaut wurde, dauert es einige Zeit, bis andere Miner von diesem Knoten erfahren, und während dieser Zeit konkurrieren andere Miner immer noch mit diesem Block (was Mining bedeutet), anstatt diesen Block hinzuzufügen Kette. Dies führt zu einer Verschwendung von Mining-Ressourcen, die dadurch verursacht wird, dass mehrere Miner ihre Blöcke noch minen, aber das Netzwerk nur einen hinzufügen kann. Außerdem ist es eine Tatsache, dass es einige Zeit dauern wird, bis jeder neue abgebaute Block auf allen Knoten angezeigt wird, da Netzwerkverzögerungen eine Sache sind.

2.Bestätigungszeit:
Wir können sicher sein, dass ein Block erst dann bestätigt wird, wenn er der Kette/dem Netzwerk hinzugefügt wurde, nachdem einige Blöcke zu dieser Kette hinzugefügt wurden. Und um die Bestätigung zuverlässiger zu machen, müssen etwa 5-6 Blöcke nach unserem Block zur Kette hinzugefügt werden. Das wird sicherlich einige Zeit dauern. Aber wir müssen diesen Prozess beschleunigen.

Nun benötigt der Netzwerkverzögerungsfaktor eine längere Blockzeit, während der Bestätigungszeitfaktor eine kürzere erfordert. Daher wurde ein Kompromiss gewählt, der 10 Minuten beträgt. Diese Zeitdauer wurde sicherlich nach einigen Berechnungen gewählt. Der theoretische Grund für die Blockzeit ist jedoch derselbe wie in dieser Antwort beschrieben.

AFAICS, der einzig mögliche Vorteil der längeren Blockzeit ist die Reduzierung des Bandbreiten-Overheads aufgrund der geringeren Wahrscheinlichkeit von Blockchain-Splits.

Ich bezweifle sogar diesen Kompromiss, denn wenn die Transaktionsdaten den größten Teil ausmachen, gibt es den ausgleichenden Effekt, dass kürzere Blockzeiten weniger zu übertragende Daten bedeuten.

Ich bin sehr skeptisch, dass mit kürzerer Blockzeit mehr Arbeit verschwendet werden muss, wenn die Schwierigkeit auf die Zeit abgestimmt ist, um zu einem Konsens zu gelangen. Mathematisch verdienen die Miner einen Prozentsatz der neu erstellten Blöcke, der ungefähr proportional zu ihrem Prozentsatz der System-Hash-Power ist, unabhängig von der relativen Aufteilung ihres Glücks zwischen Arbeitsschwierigkeiten und (zufälligen) verwaisten Ketten.

Sofern es keinen Beweis gibt, bezweifle ich die Behauptung, dass kürzere Blockzeiten längere Zeiten schaffen, um zu einem Konsens zu gelangen (dh Re-Org-Splits), denn wenn es beispielsweise 4-mal mehr Splits mit 1/4 der Blockzeit gibt, gibt es ungefähr 7 weitere Iterationen, um innerhalb der gleichen Dauer zu einem Konsens zu gelangen.

G̶i̶v̶e̶n̶ ̶t̶h̶a̶t̶ ̶i̶r̶r̶e̶v̶e̶r̶s̶i̶b̶i̶l̶i̶t̶y̶ ̶i̶s̶ ̶a̶ ̶f̶u̶n̶c̶t̶i̶o̶n̶ ̶o̶f̶ ̶n̶u̶m̶b̶e̶r̶ ̶o̶f̶ ̶b̶l̶o̶c̶k̶s̶&̶m̶d̶a̶s̶h̶;̶ ̶n̶o̶t̶ ̶o̶f̶ ̶t̶i̶m̶e̶— ̶a̶n̶d̶ ̶t̶h̶e̶ ̶d̶i̶s̶a̶d̶v̶a̶n̶t̶a̶g̶e̶ ̶o̶f̶ ̶d̶e̶l̶a̶y̶s̶ ̶i̶n̶ ̶t̶r̶a̶n̶s̶a̶c̶t̶i̶o̶n̶s̶,̶ ̶i̶t̶ ̶s̶e̶e̶m̶s̶ ̶a̶ ̶s̶h̶o̶r̶t̶e̶r̶ ̶b̶l̶o̶c̶k̶ ̶t̶i̶m̶e̶ ̶i̶s̶ ̶c̶o̶m̶p̶e̶l̶l̶i̶n̶g̶.̶

Ich würde es begrüßen, wenn Downvoter zumindest versuchen würden, ihre Logik mit einem Kommentar unter meiner Antwort zu verteidigen. Das gibt mir die Gelegenheit, mit ihnen zu diskutieren und ihnen zu zeigen, warum sie meiner Meinung nach falsch liegen (oder meinen Fehler einzugestehen). Es geht darum sicherzustellen, dass wir gemeinsam die richtige Logik haben.