Definition von Durchsatz

Was versteht man unter Durchsatz?

Der Durchsatz beschreibt die Anzahl von Transaktionen oder Dateneinheiten, die ein System in einem festgelegten Zeitraum verarbeiten kann. Im Blockchain-Bereich wird der Durchsatz meist in Transaktionen pro Sekunde (TPS) angegeben.

Man kann sich eine Blockchain wie eine mehrspurige Autobahn vorstellen, auf der jedes Auto eine Transaktion symbolisiert. Die Anzahl der Fahrspuren und das Tempolimit bestimmen gemeinsam, wie viele Autos pro Sekunde passieren können. Je höher der Durchsatz, desto mehr „Autos“ gelangen pro Sekunde hindurch, wodurch Staus reduziert werden. TPS ist die am weitesten verbreitete Kennzahl, je nach Anwendungsfall werden aber auch andere Messgrößen wie „verarbeitete Daten pro Sekunde“ oder „Transaktionen pro Block“ herangezogen.

Wie wird der Durchsatz in Blockchains berechnet?

Der Durchsatz wird in der Regel als „Anzahl der Transaktionen, die innerhalb eines Zeitfensters in Blöcken aufgenommen und bestätigt wurden, geteilt durch die Dauer dieses Zeitfensters“ berechnet.

In der Praxis gibt es unterschiedliche Berechnungsmethoden: Manche zählen den Zeitpunkt, an dem eine Transaktion in einen Block aufgenommen wird, andere den Moment der Finalität. Finalität bezeichnet den Status, bei dem eine Transaktion im Netzwerk als unumkehrbar gilt. Je nach Methode kann der ermittelte Durchsatzwert leicht variieren. Für die Nutzererfahrung ist entscheidend, wie schnell Transaktionen einem Block hinzugefügt werden; für Sicherheitsbewertungen steht im Vordergrund, wie schnell sie Finalität erreichen.

Worin unterscheiden sich Durchsatz, TPS, Latenz und Bandbreite?

Durchsatz und TPS werden im öffentlichen Blockchain-Kontext meist synonym verwendet, allerdings ist TPS lediglich eine Einheit – Durchsatz ist ein übergeordneter Begriff, der auch für verarbeitete Datenmengen oder Operationen gilt.

Latenz misst die Wartezeit für eine einzelne Transaktion – vergleichbar mit der Zeit, die ein Auto an einer Mautstelle benötigt. Bandbreite steht für die maximale Datenmenge, die pro Zeiteinheit übertragen werden kann, ähnlich der Anzahl von Autos, die stündlich eine Autobahn passieren. Ein hoher Durchsatz bedeutet nicht zwangsläufig geringe Latenz – insbesondere bei Staus, wenn Warteschlangen entstehen und die Latenz steigt. Auch bei ausreichender Bandbreite können restriktive Blockparameter den Durchsatz begrenzen.

Wie beeinflusst der Durchsatz das Nutzererlebnis und die Gebühren?

Ein hoher Durchsatz erleichtert es, Transaktionen in Blöcke aufzunehmen, was in der Regel zu kürzeren Wartezeiten und besser kalkulierbaren Gebühren führt. Ist der Durchsatz begrenzt, staut sich der Mempool (Warteschlange für Transaktionen). Nutzer erhöhen dann ihre Transaktionsgebühren, um bevorzugt verarbeitet zu werden, was zu höheren Kosten in Spitzenzeiten führt.

Bei dezentralen Anwendungen (dApps) führen stark frequentierte Ereignisse wie Airdrops oder beliebte NFT-Mintings häufig zu Überlastungen. Unzureichender Durchsatz kann dazu führen, dass Interaktionen scheitern oder abbrechen. In Cross-Chain- und Zahlungsszenarien beeinflusst der Durchsatz unmittelbar die Abwicklungsgeschwindigkeit für Händler und Nutzer.

Welche technischen Faktoren bestimmen den Durchsatz?

Wesentliche Einflussgrößen sind die Blockzeit, Blockgröße und Gas-Limits, der Konsensmechanismus sowie die Effizienz der Netzwerk-Propagation.

Das Gas-Limit definiert das „Rechenbudget“ pro Block – Gas ist die Maßeinheit für den Aufwand von Operationen. Ein höheres Gas-Limit pro Block ermöglicht es, komplexere Transaktionen gleichzeitig zu verarbeiten. Kürzere Blockzeiten bedeuten mehr Blöcke pro Zeiteinheit und damit einen höheren Gesamtdurchsatz. Der Konsensmechanismus (wie Proof-of-Work oder Proof-of-Stake) bestimmt, wie schnell Blöcke erzeugt und im Netzwerk synchronisiert werden. Eine effiziente Propagation sorgt dafür, dass Blöcke vom gesamten Netzwerk rascher akzeptiert werden, wodurch das Risiko von Rollbacks und Konflikten sinkt.

Wie lässt sich der Durchsatz durch Layer 2 und Sharding steigern?

Layer-2-Lösungen sind Sekundärnetzwerke, die auf Haupt-Blockchains aufbauen; sie verarbeiten zahlreiche Transaktionen Off-Chain und übermitteln anschließend Zusammenfassungen oder Bündel zurück an die Hauptkette, was den Gesamtdurchsatz erhöht. Sharding teilt den Netzwerkstatus oder die Daten auf, sodass verschiedene Knoten jeweils für bestimmte Segmente zuständig sind und die Last einzelner Knoten sinkt.

In den vergangenen Jahren (2023–2025) hat Ethereum den Layer-2-Durchsatz durch Bündelung und Datenkomprimierung deutlich gesteigert. Die Einführung von EIP-4844 (auch „Proto-Danksharding“ genannt) im Jahr 2024 hat günstigere Kanäle für die Datenverfügbarkeit von Layer 2s geschaffen, wie in öffentlichen Materialien der Community und Stiftung hervorgehoben. Unterschiedliche Ansätze setzen verschiedene Schwerpunkte: Bündelung erhöht die Aufnahme pro Zeitfenster, Komprimierung senkt die Datenkosten, und Sharding ermöglicht parallele Verarbeitung.

Wie wird Durchsatz gemessen?

Zuverlässige Durchsatzwerte setzen klare Definitionen und nachvollziehbare Prozesse voraus.

1. Legen Sie die Messkriterien fest: Zählen Sie „Transaktionen, die in Blöcke aufgenommen wurden“ oder solche, die Finalität erreicht haben? Definieren Sie eine Testdauer (z. B. 5 Minuten).
2. Erzeugen Sie ausreichend Last: Sorgen Sie für einen konstanten Strom von Transaktionen, um die Systemleistung realistisch zu bewerten.
3. Synchronisieren Sie die Zeitmessung: Stellen Sie sicher, dass alle Beobachtungsknoten synchronisierte Uhren nutzen und genaue Start-/Endzeitpunkte erfassen.
4. Sammeln und filtern Sie Daten: Erfassen Sie Transaktionszahlen aus Blöcken oder Node-Schnittstellen und filtern Sie fehlgeschlagene oder nicht gesendete Beispiele heraus.
5. Berechnen und prüfen Sie: Teilen Sie die Gesamtzahl der Transaktionen durch das Zeitfenster, um den Durchsatz zu ermitteln; wiederholen Sie Tests zu unterschiedlichen Zeiten, um Stau- und Leerlaufphasen zu vergleichen.
6. Dokumentieren Sie das Testumfeld: Geben Sie Hardware, Netzbedingungen, Client-Versionen und Parameter der Knoten an, um die Vergleichbarkeit sicherzustellen.

Wie wirkt sich der Durchsatz auf Gate-Anwendungsfälle aus?

Beim Ein- oder Auszahlen auf Gate beeinflusst der Durchsatz des gewählten Netzwerks die Geschwindigkeit und die Gebühren Ihrer Transaktion. Netzwerke mit hohem Durchsatz sind in Spitzenzeiten weniger ausgelastet, was meist zu schnelleren Bestätigungen führt. Auf überlasteten oder Netzwerken mit geringem Durchsatz können Überweisungen länger dauern und zusätzliche Bestätigungen erfordern.

Bei stark nachgefragten Ereignissen auf manchen Mainnets können Warteschlangen entstehen. Wenn Sie auf Gate unterstützte Layer-2-Lösungen (wie Rollups) für Einzahlungen wählen, werden Ihre Transaktionen in der Regel schneller On-Chain verarbeitet. Die Wahl eines überlasteten Mainnets führt dagegen zu längeren Wartezeiten und potenziell höheren Gebühren. Berücksichtigen Sie bei der Netzwerkauswahl Durchsatz, Bestätigungsanforderungen und Gebührenstruktur, um Geschwindigkeit und Kosten optimal auszubalancieren.

Für die Sicherheit Ihrer Gelder gilt: Wenige Bestätigungen bedeuten keine garantierte Finalität – bei Cross-Chain-Transfers oder größeren Beträgen sollten Sie immer zusätzliche Bestätigungen abwarten. Vermeiden Sie die Nutzung inkompatibler Netzwerke oder Adressformate, da dies zum Verlust Ihrer Gelder führen kann.

Welche Risiken und Abwägungen gibt es bei der Steigerung des Durchsatzes?

Eine Erhöhung des Durchsatzes ist oft mit Kompromissen verbunden. Größere Blockgrößen oder kürzere Blockintervalle erhöhen die Hardware- und Bandbreitenanforderungen für Knoten, wodurch die Dezentralisierung eingeschränkt werden kann, da weniger Knoten teilnehmen. Werden Sicherheitsreserven reduziert oder Bestätigungen beschleunigt, steigt das Risiko von Chain-Reorganisationen oder Rollbacks.

Bei Layer 2s verbessern Bündelung und Komprimierung zwar den Durchsatz, bringen aber operative und Brückenrisiken mit sich: Instabile Datenkanäle oder Bedienfehler können die Übermittlung von Bündeln und den Zeitpunkt von Auszahlungen beeinflussen. Bei der Wahl von Netzwerken mit höherem Durchsatz sollten Grad der Dezentralisierung, Finalitätsmechanismen und operative Widerstandsfähigkeit sorgfältig abgewogen werden.

Wie sollte Durchsatz ganzheitlich bewertet werden?

Stützen Sie die Bewertung des Durchsatzes nicht auf eine einzelne Kennzahl. Berücksichtigen Sie TPS, Latenz, Gebühren, Ausfallraten und Finalität – insbesondere die Leistung in Spitzenzeiten. Nutzer sollten Netzwerke wählen, die Geschwindigkeit, Kosten und Zuverlässigkeit ausbalancieren. Auf Plattformen wie Gate empfiehlt es sich, das Einzahlungsnetzwerk anhand der aktuellen Auslastung und Bestätigungsanforderungen auszuwählen; für große oder kritische Transfers längere Bestätigungsfenster einzuplanen. Beobachten Sie Entwicklungen wie Layer-2-Datenverfügbarkeit und Sharding, um Entscheidungen zu zukünftigen Durchsatztrends und Betriebsstrategien fundiert zu treffen.

FAQ

Wie beeinflusst niedriger Durchsatz meine Transaktionen?

Niedriger Durchsatz führt direkt zu Transaktionsstaus und Netzwerküberlastungen. Ihre Transaktion kann mit erheblichen Verzögerungen verarbeitet werden. In Phasen starker Auslastung müssen Sie höhere Gebühren für bevorzugte Verarbeitung zahlen – Ihre Transaktionskosten steigen somit deutlich. In Extremfällen können Transaktionen sogar ablaufen oder fehlschlagen.

Warum schwankt der Durchsatz auf derselben Blockchain zu unterschiedlichen Zeiten?

Der Durchsatz einer Blockchain schwankt mit dem Aktivitätsniveau im Netzwerk. Bei einem Anstieg der Nutzertransaktionen (etwa bei beliebten ICOs oder NFT-Launches) nimmt die Überlastung zu – selbst wenn der theoretische Durchsatz konstant bleibt – und die tatsächlich nutzbare Kapazität erscheint geringer. Auch temporäre Faktoren wie Protokoll-Upgrades oder Änderungen am Status von Validator-Knoten können den Echtzeitdurchsatz beeinflussen.

Wie kann ich feststellen, ob der Durchsatz einer Blockchain meinen Anforderungen entspricht?

Vergleichen Sie drei zentrale Kennzahlen: den beworbenen durchschnittlichen TPS-Wert, den maximalen TPS-Wert und die von Ihrem Unternehmen benötigte Transaktionsfrequenz. Für Hochfrequenzhandel sind beispielsweise TPS >1.000 erforderlich, während einfache Überweisungen oft nur einige Dutzend TPS benötigen. Prüfen Sie auch aktuelle Überlastungen und durchschnittliche Bestätigungszeiten – verlassen Sie sich nicht nur auf theoretische Angaben. Gate stellt Echtzeitdaten zu wichtigen Chains als Referenz bereit.

Warum bieten manche neuen Public Blockchains trotz hoher Durchsatzangaben eine schlechte Nutzererfahrung?

Durchsatz ist nur ein Faktor für das Nutzererlebnis. Selbst bei hohen TPS-Werten können langsame endgültige Bestätigungen, Verzögerungen bei Cross-Chain-Brücken oder ein Mangel an On-Chain-Anwendungen die Nutzbarkeit beeinträchtigen. Manche Projekte übertreiben zudem ihre Durchsatzangaben; die tatsächliche Leistung kann bei Überlastung stark abfallen. Verlassen Sie sich daher immer auf Praxistests und nicht allein auf Whitepaper-Daten.

Wie hängen Durchsatz und Transaktionsgebühren zusammen?

Niedriger Durchsatz führt dazu, dass mehr Nutzer um begrenzten Blockplatz konkurrieren – höhere Gas-Gebühren werden für bevorzugte Verarbeitung fällig. Im Gegensatz dazu können Blockchains mit hohem Durchsatz mehr Transaktionen mit weniger Konkurrenz um Ressourcen abwickeln, wodurch die Gebühren in der Regel sinken. Deshalb bevorzugen Nutzer häufig leistungsstarke Layer-2-Netzwerke wie Arbitrum oder Optimism; auf Gate sind die Transaktionskosten dort meist deutlich niedriger als auf Mainnets.