Bitcoin
1. Erscheinungstag
Am 03.01.2009 wurden die ersten 50 Bitcoin, also „Block 0“ der Blockchain erschaffen und nur ein paar Tage darauf erschien die dazugehörige Referenzsoftware Bitcoin Core. Wer das digitale Geldssystem Bitcoin entwickelt hat, ist bis heute nicht bekannt, da die Veröffentlichung unter dem Pseudonym „Satoshi Nakamoto“ stattfand und die wahre Identität bis heute nicht preisgegeben wurde. Laut Prognosen dürfte der letzte Bitcoin 2140 gefunden werden.
2. Fachbegriffe
Das System ist dezentral aufgebaut. Somit gibt es keine zentrale Stelle, die sich um alles kümmert. Die gesamte Abwicklung geschieht durch sehr viele kleine Stellen.
Bitcoin: eine rein digitale Geldeinheit, die sich unbegrenzt aufteilen lässt.
Wallet: eine digitale Geldbörse, die nur von einem Computer erstellt werden kann. Wallets bestehen meist aus 33 Zahlen- und Buchstaben und werden meist online auf einem Server oder auf der eigenen Festplatte gespeichert. Eine Sonderform ist das Paperwallet, welches mit die sicherste Form der Aufbewahrung darstellt. Weitere Infos findest du auf der Seite Blockchainwelt.
Ein Beispiel für ein Bitcoinwallet: 15mK2vFq8yh6KQE1AeSRSVAoPddgxqJ5AH
Miner: Als Miner werden in unserem Fall Rechner bezeichnet, die mit der Bitcoin-Software ausgestattet sind und sich aktiv an der Bestätigung von Transaktionen beteiligen. Je mehr Rechner am System beteiligt sind, umso dezentraler und sicherer wird es. Die Miner haben also die Aufgabe Bitcointransaktionen in Hashes umzuwandeln und diese damit zu bestätigen.
Hash: Ein Hash entsteht durch den SHA-256 Algorithmus aus einem Datensatz und besteht immer aus einer Kette mit 64 Zahlen und Buchstaben, die sich aber bei jeder Veränderung des Datensatzes komplett verändert. Wird aus einem vorgegebenen Datensatz ein Hash erzeugt, ist dies wie eine Art Einbahnstraße, was bedeutet, dass ein einmal generierter Hash nicht mehr in lesbare Daten umgewandelt werden kann.
In unserem Fall sind das die Transaktionsdaten, wie Ursprungsort, Zielort und Betrag. Zusätzlich muss der Hash des vorherigen Blockes mit verwendet werden, damit einzelne bereits gespeicherte Blöcke nicht manipulierbar sind.
Ein Beispiel für einen SHA-256 Hash, mit dem Datensatz: Beispiel
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Block: Ein Block ist eine Art Liste mit aktuellen Transaktionen, der im Falle von Bitcoin maximal einen Megabyte groß sein kann. Dieser Block muss von den Minern zusammen mit den Hashwerten des vorherigen Blockes in einen neuen Hashwert umgewandelt werden.
Blockchain (Blockkette): Wie bereits unter dem Punkt Block erklärt, wird der neue Hashwert berechnet, indem der Hash des vorherigen Blockes und die aktuellen Daten verwendet werden. Dadurch entsteht eine immer weiter wachsende Kette an Blöcken, sollte nun der Inhalt eines Blocks in der Kette verändert werden, würde sich der Hash, sowie alle darauffolgenden Blockhashes verändern. Diese wachsende Kette führt aber auch dazu, dass die Datenmenge kontinuierlich steigt. Zuletzt lag die Datenmenge im Oktober 2020 bei 340 GB. Dieser Punkt hat in der Vergangenheit auch schon zu großen Meinungsverschiedenheiten geführt, wodurch am 1. August 2017 Bitcoin Cash durch eine Abspaltung entstanden ist.
Mining Difficulty: Die Mining Difficulty ist eine Art Schwierigkeitsgrad mit der das Mining künstlich erschwert wird. Dies wird dadurch erreicht, indem der Hash mit einer bestimmten Anzahl an Nullen anfangen muss. Die Mining Difficulty wird durch das System automatsich angepasst und sorgt dazu, dass nur etwa alle 10 Minuten ein neuer Blockhash verifiziert werden kann.
Nonce: Um den Hashwert zu verändern, muss der Rechner den Datensatz verändern, dies gelingt ihm, indem eine Zahl angehängt wird. Das System möchte zum Beispiel, dass der Hash mit drei Nullen beginnt. Damit dies erreicht wird, hängt der Rechner solange eine Zahl an den Datensatz, bis das vorgegebene Ziel erreicht wird.
Ein Hash, der wegen der Mining Difficulty mit 000 beginnen muss, ebenfalls mit dem Datensatz: Beispiel
000ab858afff5abfa420552662a94e93715644ff4bf35c9315eaa04161ee6bdf
In diesem Fall musste der Rechner nun so lange den Hash neu berechnen, bis er auf das gewünschte Ergebnis gekommen ist. Aus dem Datensatz Beispiel ist nun der Datensatz Beispiel65967 entstanden.
Halving: Nach allen 210.000 erfolgreich verifizierten Blöcken halbiert sich der Gewinn, das sogenannte Halving. Anfangs lag die Belohnung bei 50 Bitcoins. Das Halfing findet ca. alle vier Jahre statt und war am 11. Mai. 2020 das letzte Mal der Fall. Aktuell bekommt man 6.25 Bitcoins pro neu bestätigtem Block.
3. Funktionsweise
Weltweit finden Bitcoin Transaktionen statt, diese werden von der Bitcoin Software als 1MB große Blocke zusammengefasst.
Die Transaktionen werden nun von Minern bestätigt, indem die Hashes mit der vorgegebenen Nonce gefunden werden. Sind die Blöcke einmal der Blockchain hinzugefügt, können die Datensätze zwar punktuell verändert werden, da das System aber dezentral ist, würde beim nächsten Abgleich die Manipulation auffallen und der Rechner aus dem System fliegen.
Die Mining Difficulty gibt es deshalb, weil das System nur alle 10 Minuten einen neuen Block verifiziert haben will. Dadurch müssen die Rechner nun so lange im Trial-and-Error-Verfahren einen geeigneten Hash finden bis die Vorgabe erfüllt ist. Zum Start von Bitcoin musste ein erfolgreicher Hash mit 32 Nullen beginnen, was noch ohne Probleme mit Standartrechnern möglich war. Aktuell muss ein Miningrechner 20 Billionen Hashes berechnen, um einen Block richtig verifizieren zu können.
Je mehr Miner also versuchen neue Blöcke zu verifizieren, umso mehr Nullen will das System am Anfang des Hashs haben. Dadurch muss auch die Rechenleistung steigen, um innerhalb kurzer Zeit so viele Hashes wie möglich berechnen zu können.
Zusätzlich schützt die Nonce davor, dass nicht innerhalb kürzester Zeit alle Bitcoins als Belohnung für erfolgreiche Verifikationen vom System ausgegeben werden.
4. Belohnungssystem
Damit sich das Mining lohnt, muss auch ein Gewinn durch das Verifizieren erwirtschaftet werden. Dies wird durch zwei Varianten erreicht.
- jeder erfolgreich verbuchte Block führt zu einer Belohnung in Form von Bitcoins, aktuell sind dies 6.25 Stück.
- zusätzlich kostet jede Transaktion eine Gebühr, die zum Teil dem erfolgreichen Miner zugesprochen wird. Durchschnittlich liegt die Transaktionsgebühr bei 0,30 USD. Unter Umständen können die Nutzer auch die Transaktionsgebühren festlegen oder auswählen. Je höher die Gebühr, desto schneller wird die Transaktion von den Minern bearbeitet.
5. Anonymität
Zur Erstellung von Wallets braucht es keinen Namen. Dennoch muss beachtet werden, das alle Transaktionen einsehbar sind und daher auch das Bitcoinwallet identifizierbar ist. Dieses Problem kann aber durch Bitcoinmixer gelöst werden, welche aber nur dann anonym arbeiten, wenn die Betreiber das auch wollen. So ist in der Vergangenheit bereits öffentlich geworden, dass einige Bitcoinmixer von der Polizei selbst betrieben wurden. – Wobei solche Meldungen oftmals auch als Abschreckung dienen sollen.
Durch dieses Verfahren ist die Digitalwährung theoretisch 100% sicher und kann daher auch anonym verwendet werden. Bitte beachte, dass die Bitcoins beim Umtausch in den Euro oder in andere Fiatwährungen ihre Anonymität verlieren und dadurch auch Rückschlüsse gezogen werden können.