Was ist Bitcoin und wie funktioniert es?

Bitcoin ist die erste sogenannte Kryptowährung der Welt. Das Wort setzt sich zusammen aus Bit, die Abkürzung für Binary Digit, auf deutsch Binärziffer und Coin, zu deutsch Münze. Ein Bit ist die kleinste Informationseinheit von Computern. Damit deutet schon das Wort auf eine Art Computerwährung hin. Tatsächlich ist Bitcoin ein Währungssystem, das vollständig auf das Internet und Computern baut und ohne eine zentrale Instanz bzw. Firma auskommt. Bezahlt wird Peer-to-Peer, jeder kann am Netzwerk teilnehmen. Erfunden wurde Bitcoin von einer anonymen Person oder Gruppe mit dem Namen Satoshi Nakamoto.

Wie funktioniert Bitcoin?

Alle Transaktionen, die im Bitcoinnetz jemals stattgefunden haben, werden in einer Datenbank gespeichert. Diese Datenbank, auch Blockchain genannt, ist auf die Netzwerkteilnehmer verteilt. Jeder Netzwerkteilnehmer überprüft laufend, ob neue Transaktionen gültig sind, ob sie vom rechtmäßigen Besitzer kommen bzw. ob er die Coins auch wirklich besitzt.

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Eine wichtige Technik, der sich Bitcoin bedient, ist die Kryptografie. Deshalb bezeichnet man das System auch als Kryptowährung. Die Adressen der Bitcoin Nutzer werden über Public-Key Kryptografie dargestellt. Bei der Public-Key Kryptografie benutzt man Schlüsselpaare. Ein Schlüssel ist öffentlich, der andere muss geheim bleiben. Die Schlüssel hängen mathematisch zusammen. Aus dem geheimen Schlüssel lässt sich schnell der öffentliche Schlüssel berechnen, jedoch ist das Berechnen des privaten Schlüssels aus dem öffentlichen so rechenaufwändig, dass es extrem viel Zeit in Anspruch nimmt. So viel, dass es sinnlos ist.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Public-Key Kryptografie ist, dass man beweisen kann, dass man den privaten Schlüssel besitzt, ohne ihn dabei Preisgeben zu müssen. Dies macht man mit einer sogenannten digitalen Signatur. Dazu verschlüsselt man einen Datensatz mit dem privaten Schlüssel. Mit dem öffentlichen Schlüssel wird der verschlüsselte Datensatz zur Überprüfung entschlüsselt und mit dem Originaldatensatz verglichen. Stimmen beide überein, muss die Person, die den Datensatz verschlüsselt hat, den zum öffentlichen Schlüssel passenden privaten Schlüssel besitzen.

Auf der Bitcoin Blockchain sind die öffentlichen Schlüssel die Adressen der Nutzer. Dort steht zum Beispiel, dass Adresse X 10 Bitcoin besitzt. Der Besitzer des privaten Schlüssels von X kann eine Transaktion an Adresse Y erstellen, diese signieren und an das Netzwerk senden. Miner und Fullnodes überprüfen, ob die Signatur stimmt und nehmen die Transaktion ggf. in einen Block (siehe Blockchain) auf bzw. leiten sie weiter. Alle Netzwerkteilnehmer können sehen, ob die Transaktion gültig ist und ob sie richtig signiert wurde. Jeder Netzwerkteilnehmer kann x-beliebig viele Bitcoin-Adressen generieren. Hier kannst du selbst ein Schlüsselpaar erzeugen.

Nun bleibt nur mehr eine Frage offen. Wie wird verhindert, dass X seine Bitcoin gleichzeitig an Y und an Z sendet und somit sein Guthaben zweimal ausgibt bzw. dann verdoppelt? Man erreicht dies mit einem sogenannten Konsensmechanismus. Dieser ist das eigentliche Herzstück einer Kryptowährung und das letzte Problem, das gelöst werden musste, damit ein System sicher ist.

Lese dazu unsere Artikel über den Proof of Work Konsensmechanismus:

Kryptowährungen verstehen: Proof of Work

Oder jenen über das Problem mit dem mehrfachen Ausgeben:

Kryptowährungen verstehen: Hashrate und Double Spending

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