Am Montagnachmittag des 23. März 2023 ereignete sich im Bitcoin-Netzwerk ein seltenes Phänomen: Zwei konkurrierende Block-Versionen wurden fast gleichzeitig gefunden, was zu einer kurzfristigen Aufspaltung der Chain und schließlich zum Verwerfen von zwei Blöcken führte. Dieses Ereignis – eine sogenannte Two-Block-Reorg – verdeutlicht zentrale Aspekte des Bitcoin-Konsensmechanismus, die Dynamik im Mining-Wettbewerb und die Bedeutung einer effizienten Block-Propagation.

Was ist eine Two-Block-Reorg?

Eine Two-Block-Reorg ist eine Reorganisation der Blockchain, bei der aufgrund von fast gleichzeitigen Blockfunden auf derselben Höhe zwei Blöcke (und die darauf folgenden) verworfen werden. Der Begriff „stale blocks“ wird für diese verworfenen Blöcke verwendet. Die Konsensregeln von Bitcoin bestimmen, dass die Kette mit der größten kumulativen Proof-of-Work (also der meisten Rechenarbeit) gewinnt und sich im Netzwerk durchsetzt.

• „stale blocks“ = verworfene Blöcke, die nicht in die finale Chain aufgenommen werden.
• Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Pool den nächsten Block findet, entspricht annähernd seinem Anteil an der globalen Hashrate.
• Eine Two-Block-Reorg ist seltener als eine Single-Block-Reorg.

Der Two-Block-Reorg vom 23. März 2023 im Detail

Beteiligte Mining-Pools und Zeitablauf

Nach Block 941880 spaltete sich das Netzwerk in zwei Ketten:

• AntPool fand Block 941881 zwölf Sekunden schneller als Foundry USA.
• ViaBTC baute anschließend Block 941882 auf dem AntPool-Block auf.
• Sechs Sekunden später veröffentlichte Foundry USA eine eigene Variante von Block 941882, die auf seiner alternativen Version von Block 941881 basierte.

Durch die enge zeitliche Nähe existierten kurzzeitig zwei gültige Versionen von Block 941881 und Block 941882.

Wie sich die Konsensregeln durchgesetzt haben

Der Pool Foundry USA, mit einem Hashrate-Anteil von mehr als 30 % und gutem Timing, fand in der Folge die Blöcke 941883 bis 941885. Durch diese Serie von sieben aufeinanderfolgenden Block-Funden setzte sich seine Kette durch. Die konkurrierenden Blöcke von AntPool und ViaBTC wurden verworfen und gelten als stale blocks.

Statistische Entwicklung von stale blocks

Laut dem Hashrate-Index hat die Anzahl dokumentierter stale blocks seit 2020 stark abgenommen:

• 2017: etwa 60 verworfene Blöcke
• 2018: 5 verworfene Blöcke
• 2019: 2 verworfene Blöcke
• Seit 2020: jährlich höchstens 1 – 2 dokumentierte stale blocks
• 2022: dokumentierte Zahl = 2 Stück (Quelle S1)

Der Rückgang wird mit verbesserten Latenzen und effizienteren Block-Propagation-Techniken erklärt und stärkt die Analyse der Blockchain-Resilienz.

Hashrate-Verteilung und Einfluss großer Pools

Die aktuelle Hashrate von Foundry USA beträgt ca. 335 EH/s, was rund 37 % der globalen Bitcoin-Hashrate ausmacht (Quelle S2). Weitere relevante Pools sind AntPool mit etwa 18,5 % und ViaBTC mit etwa 10,4 %.

• Foundry USA: 335 EH/s ≈ 37 %
• AntPool: ca. 18,5 %
• ViaBTC: ca. 10,4 %

Ein hoher Hashrate-Anteil erhöht die Chance, den nächsten Block zu finden, und beeinflusst damit die Dynamik von Fork-Situationen.

Wahrscheinlichkeit von Blockserien und Two-Block-Reorgs

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Pool den nächsten Block findet, entspricht seinem Hashrate-Anteil. Mit einem Anteil von 37 % liegt die erwartete Trefferquote bei etwa jedem dritten Block. Die beobachtete Serie von sieben aufeinanderfolgenden Block-Funden durch Foundry hat eine Einzelwahrscheinlichkeit von ungefähr 0,1 %.

Da Two-Block-Reorgs bereits selten sind, ist die gleichzeitige Erscheinung beider Ereignisse extrem unwahrscheinlich. Unter vereinfachten Annahmen wird die kombinierte Wahrscheinlichkeit mit etwa 1 zu 100 Millionen angegeben.

Mögliche Manipulationen und Gegenmeinungen

Einige Experten vermuten, dass große Mining-Pools durch verzögertes Veröffentlichen von Blöcken strategische Vorteile erlangen könnten (sogenanntes Selfish Mining). Beobachtungen zu Zeitstempeln und Veröffentlichungszeitpunkten von Foundry deuten auf ein mögliches taktisches Verhalten hin. Allerdings gibt es keinen eindeutigen Beleg für koordinierte Manipulationen, und die meisten Analysen sehen den normalen Wettbewerb zwischen Pools als plausiblere Erklärung.

FAQ

Was ist eine Two-Block-Reorg?
Eine Two-Block-Reorg ist eine Reorganisation der Blockchain, bei der zwei Blöcke aufgrund konkurrierender Ketten verworfen werden.

Fazit

Der Two-Block-Reorg vom 23. März 2023 illustriert, wie das Bitcoin-Protokoll Konflikte löst, welche Rolle die Hashrate-Verteilung spielt und warum schnelle Block-Propagation entscheidend ist. Die rückläufige Zahl von stale blocks seit 2020 bestätigt Verbesserungen in der Netzwerk-Infrastruktur, während die dominierende Stellung von Pools wie Foundry USA das Risiko von taktischen Manipulationen zwar nicht ausschließt, aber im Rahmen des offenen Wettbewerbs bleibt. Insgesamt zeigt das Ereignis, dass selbst seltene Fork-Situationen Teil des vorgesehenen Konsens-Mechanismus sind und die Sicherheit des Netzwerks durch mehrere Bestätigungen weiter gestärkt wird.