Bitcoin

Bitcoin ist weder eine einzelne App noch eine Website oder Firma. Es ist ein offenes Protokoll: öffentlich beschriebene Regeln, nach denen Tausende unabhängige Computer miteinander kommunizieren. Dasselbe Wort bezeichnet auch dieses Netzwerk und seine Geldeinheit. Wenn jemand sagt: „Ich nutze Bitcoin“, kann damit das Netzwerk gemeint sein; bei „Ich sende bitcoin“ geht es meist um die Einheit BTC. Niemand braucht die Erlaubnis eines zentralen Betreibers, um die Software herunterzuladen, die Historie zu prüfen oder eine Zahlung zu empfangen. Das bedeutet aber nicht, dass es im Netzwerk keine Regeln gibt. Im Gegenteil: Die Regeln sind präzise, und jeder Full Node prüft sie selbst. [1] [3]

Bitcoin liegt weder als Datei auf dem Smartphone noch als Münze in einer Wallet. Das Netzwerk führt eine gemeinsame Transaktionshistorie mit Einträgen über Beträge, die noch ausgegeben werden können. Diese Einträge heißen UTXOs. Eine Wallet findet sie, addiert sie und zeigt das Ergebnis als Guthaben an. Wer über die nötigen kryptografischen Schlüssel verfügt, kann die Bedingungen für ihre nächste Ausgabe erfüllen. Darauf beruht Self-Custody: Der Nutzer hält die Mittel zur Autorisierung einer Zahlung selbst. Bleibt bitcoin auf einer Börse oder bei einem anderen Dienst, kontrolliert der Nutzer die Schlüssel gewöhnlich nicht direkt; sein Guthaben ist dann eine Forderung gegenüber dem Betreiber. Die technische Kontrolle über einen Schlüssel und das rechtliche Eigentum sind zwei verschiedene Fragen. [5] [7]

Eine Wallet hilft dabei, Adressen zu erzeugen, verfügbare Mittel zu verfolgen und Transaktionen zu signieren. Eine Adresse ist eine Information, die man einem Zahlenden sicher geben kann: Sie sagt ihm, wie ein neuer Betrag für den Empfänger gesperrt werden soll. Sie ist weder Benutzername noch Bankkonto oder geheimes Passwort. Der Private Key ist dagegen ein Geheimnis, das nicht weitergegeben wird. Die Wallet erzeugt damit eine digitale Signatur, und das Netzwerk kann prüfen, ob sie die Ausgabebedingungen erfüllt, ohne den Schlüssel selbst zu erfahren. Manche Bedingungen verlangen mehrere Signaturen oder eine Wartezeit bis zu einem bestimmten Zeitpunkt. Wer die nötigen Schlüssel erlangt, kann eine gültige Transaktion erstellen; das Netzwerk erkennt nicht, ob der Eigentümer, ein Dieb oder eine zur Unterschrift gezwungene Person signiert hat. [5] [7]

Zuerst sendet der Empfänger eine Adresse oder Zahlungsanforderung. Die Wallet des Senders wählt passende UTXOs aus, erzeugt einen Output für den Empfänger und schickt einen möglichen Restbetrag an eine neue Adresse des Senders zurück. Steht beispielsweise ein Output über 100.000 Satoshis zur Verfügung, kann sie 60.000 Satoshis für den Empfänger, 39.000 Satoshis als Wechselgeld und 1.000 Satoshis als Transaktionsgebühr vorsehen; das ist nur ein anschauliches Beispiel und keine empfohlene Gebühr. Nach der Prüfung von Betrag, Empfänger und Gebühr signiert die Wallet die Transaktion und sendet sie ins Netzwerk. Nodes prüfen sie und können sie weiterleiten. Eine gültige Transaktion wartet normalerweise im lokalen Mempool eines Nodes, bis ein Miner sie in einen Block aufnimmt. [5] [8]

Digitale Daten lassen sich leicht kopieren. Eine korrekte Signatur allein genügt deshalb nicht: Der Inhaber eines Schlüssels könnte zwei verschiedene Transaktionen signieren, die denselben UTXO ausgeben wollen. Ein Node empfängt vielleicht zuerst die erste Zahlung, ein anderer die zweite. Beide können gültig signiert sein, doch höchstens eine darf zu derselben gültigen Historie gehören. Das ist ein Double-Spend-Versuch. Bitcoin löst dieses Problem nicht, indem es Münzdateien als unkopierbar kennzeichnet. Stattdessen prüfen die Teilnehmer eine gemeinsam geordnete Historie von Blöcken. Welche konkurrierende Transaktion am Ende Bestand hat, entscheidet weder ein Bild in der Wallet noch die Zahl der Nodes, die sie gerade gesehen haben, noch ein zentraler Administrator. [1]

Jeder Full Node prüft empfangene Transaktionen und Blöcke nach den Regeln der Software, die sein Betreiber gewählt hat. Er kontrolliert zum Beispiel, ob Inputs tatsächlich existieren und noch nicht ausgegeben wurden, ob Signaturen die Bedingungen erfüllen und ob eine Transaktion keine neuen Einheiten aus dem Nichts erzeugt. Entwickler können neuen Code vorschlagen und veröffentlichen, ihn aber nicht aus der Ferne auf fremden Nodes aktivieren. Miner können Blöcke vorschlagen, doch Nodes lehnen einen ungültigen Block ab. Börsen, Wallet-Anbieter und andere Unternehmen können ihre Kunden beeinflussen, aber nicht einseitig die Regeln des gesamten Netzwerks umschreiben. Bitcoin hat daher keinen einzelnen Direktor; es funktioniert, weil viele Teilnehmer immer wieder dieselben unabhängigen Prüfungen ausführen. [2] [4]

Miner sammeln gültige Transaktionen in Blockkandidaten und konkurrieren um einen Proof of Work, das Ergebnis aufwendiger, wiederholter Berechnungen. Ein erfolgreicher Block verweist auf den vorherigen Block, sodass nach und nach eine verkettete Historie entsteht. Ein Node prüft zunächst, ob jeder Zweig die Regeln einhält, und bevorzugt erst danach unter den gültigen Zweigen den mit der größten kumulierten Arbeit. Dadurch wird das Umschreiben älterer Zahlungen immer teurer. Mining gibt einem Miner weder das Recht, fremden bitcoin auszugeben, noch eine beliebige Belohnung zu erzeugen. Ein großer Anteil der Rechenleistung kann die Reihenfolge von Transaktionen oder Bestätigungen stören, aber aus Sicht eines Nodes, der weiter die ursprünglichen Regeln anwendet, keinen ungültigen Block gültig machen. [4]

Solange eine Transaktion außerhalb eines Blocks wartet, ist sie unbestätigt. Die Aufnahme in einen Block gibt ihr die erste Bestätigung; jeder weitere Block erhöht gewöhnlich die Kosten, diesen Teil der Historie umzuschreiben. Bestätigungen sind daher kein Siegel absoluter Unumkehrbarkeit, sondern ein wachsendes Maß an Sicherheit. Das durchschnittliche Zehn-Minuten-Intervall ist ein langfristiges Ziel des Netzwerks und kein Fahrplan: Manchmal kommt der nächste Block schnell, manchmal dauert es deutlich länger. In seltenen Fällen kann eine Reorganisation einen der jüngsten Blöcke entfernen. Die Transaktion ist dann wieder unbestätigt oder wird durch eine konkurrierende Ausgabe ersetzt. Wie viele Bestätigungen sinnvoll sind, hängt vom Wert und Risiko des Geschäfts ab. Bitcoin hat keine zentrale Stornostelle: Eine freiwillige Rückzahlung ist eine neue Transaktion. [1] [4]

Jeder Block beginnt mit einer besonderen Transaktion, der Coinbase Transaction. Sie erlaubt dem Miner, die Blocksubvention und die Gebühren der im Block enthaltenen Transaktionen zu beanspruchen. Nur die Subvention erzeugt neue Einheiten; Gebühren übertragen bereits vorhandenen bitcoin von Nutzern. Die Subvention begann bei 50 BTC pro Block und halbiert sich alle 210.000 Blöcke bei einem Ereignis namens Halving. Die Regeln legen damit einen vorhersehbaren Emissionsplan fest; durch die Rundung auf ganze Satoshis bleibt die Summe aller Subventionen unter 21 Millionen BTC. Jeder Full Node prüft, dass der Miner sich nicht mehr zugeteilt hat, als die Regeln erlauben. Eine begrenzte Zahl von Einheiten garantiert nicht ihren Preis, und verlorene Schlüssel lösen keine Ersatzemission aus. [4]

Bitcoin ermöglicht es, Werte ohne verpflichtenden Verwahrer zu halten und zu übertragen und die Regeln mit einem eigenen Node zu prüfen. Diese Möglichkeit nimmt dem Nutzer jedoch nicht die Verantwortung ab. Es gibt keine Stelle, die einen verlorenen oder offengelegten Schlüssel zurücksetzt, eine falsche Adresse korrigiert oder eine betrügerische Zahlung automatisch storniert. Auch die öffentliche Historie ist nicht anonym: Adressen enthalten zwar keine Namen, Zahlungen können aber miteinander und manchmal mit einer Börse oder einem Händler bekannten Identität verknüpft werden. Self-Custody, eigene Verifikation und Schutz der Privatsphäre sind drei verschiedene Aufgaben. Bitcoin garantiert außerdem weder einen steigenden Preis noch jederzeit niedrige Gebühren oder sofortige Bestätigung. Es gibt dem Nutzer Werkzeuge und überprüfbare Regeln; sichere Nutzung verlangt weiterhin Sorgfalt, ein Backup und Verständnis für das konkrete Risiko. [6] [7]