Was sind Bitcoins?

Im folgendem beschäftigen wir uns mit dem Vater der meisten digitalen Währungen, Bitcoin.

Bitcoin ist eine digitale Währung, welche es dem Nutzer ermöglicht, Transaktionen zeitnah, global und ohne (Bank-) Gebühren durchzuführen. Bitcoins können als elektronisches Bargeld betrachtet werden mit der Möglichkeit, es innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes zu versenden. Alles, was dazu benötigt wird, ist die Adresse des Empfängers, sowie der Nachweis, dass man über die entsprechenden Bitcoins verfügen darf.

Hat man einen Empfänger, ausreichend Bitcoins und einen Nachweis, dass man über diese verfügen darf, muss man diese Transaktion lediglich an das Bitcoin-Netzwerk übergeben und dieses führt sie dann aus.

Der gewählte Betrag wird dauerhaft dem Empfänger übertragen, welcher dann über diesen verfügen kann.

Somit hat Bitcoin folgende Eigenschaften, welche es zu einem neuartigen Zahlungsmittel machen:

  • Transaktionen sind direkt und benötigen keinen Mittelsmann
  • Transaktionen sind irreversibel
  • Die Schöpfung und Verwaltung von Bitcoins geschieht dezentral
  • Der Zufluss von neuen Bitcoins ist limitiert
  • Bitcoins sind fälschungssicher
  • Die eigene Identität kann geschützt werden

Was ist das Bitcoin-Netzwerk?

Bei dem Bitcoin-Netzwerk handelt es sich um ein Peer-to-Peer-Netzwerk (p2p), also ein dezentrales Netzwerk, welches ohne zentrale Steuerungseinheit auskommt, ein Beispiel für ein dezentrales Netzwerk wäre das Bittorrent-Netzwerk. Zentrale Netzwerke sind beispielsweise Bankensysteme, wo eine Transaktion über eine zentrale Stelle (Bankserver) weitergeleitet wird, welches das Guthaben der Beteiligten verwaltet.

Das Bitcoin-Netzwerk kann man sich als ein Netz aus über das Internet verbundenen Knoten vorstellen, welche durch Computer repräsentiert werden. Diese Knoten kommunizieren untereinander und stellen gemeinsam die Sicherung des Netzwerkes sicher, leiten Transaktionen weiter oder bestätigen diese.

Diese Knoten lassen sich in zwei Arten unterscheiden, sogenannte „Miner“ und „Clients“, diese unterscheiden sich dadurch, dass der „Miner“ seine Rechenkapazität für das Netzwerk zur Verfügung stellt und aktiv am Verwaltungsprozess teilnimmt (und dadurch auch am Schöpfungsprozess neuer Bitcoins). Ein Client leitet empfangene Transaktionen lediglich weiter und dient zur Verwaltung des eigenen Bitcoin-Kontos.

Die Verwaltung aller Bitcoins geschieht mittels der so genannten Blockchain (Blockkette). Die Blockchain besteht aus Transaktionsblöcken, welche die von Minern ausgeführten Transaktionen beinhalten. Die Blockchain ist vergleichbar mit einem öffentlichen Transaktionsbuch von Nummernkonten. Somit sind zwar alle Zahlungen einseh- und damit überprüfbar, jedoch bleibt die Identität des Besitzers gewahrt.

Zufluss neuer Bitcoins

Diese Blockkette geht bis zum ersten erstellten Block zurück, dem Genesis-Block. Dieser wurde von Satoshi Nakamoto “gemined”, dem Erfinder der Bitcoins.

Neue Bitcoins fließen ins System sobald ein neuer Transaktionsblock errechnet wurde. Im Geburtsjahr des Bitcoin, 2009, waren dies 50 Bitcoins Belohnung für jeden errechneten Block, allerdings halbiert sich diese Belohnung alle vier Jahre, logischerweise beträgt die Belohnung für jeden errechneten Block im Jahre 2014 25 Bitcoins. Seit dem 9. Juni 2016 beträgt die Belohnung nur noch 12.5 BTC.

Wieso errechnen Miner Blöcke?!

Für das Errechnen eines Blocks gibt es also eine Belohnung (Block-Reward), welche an denjenigen „Miner“ geht, der ihn als erstes gefunden hat. Der Miner teilt seinen verbundenen Knoten mit, dass er einen passenden Block gefunden hat und übersendet ihnen seine Lösung (Hash) inklusive Zeitstempel, diese leiten ihn nach erfolgreicher Prüfung an ihre verbundenen Knoten weiter. Die Nachricht „schwappt“ also wie eine Welle durch das gesamte Netzwerk, der Block wird von anderen Minern bestätigt und als letzter gültiger Block übernommen. Daraufhin arbeiten alle Miner an dem nächsten Block, da jedoch der vorige Block benötigt wird um einen passenden Nachfolger zu erzeugen, kann niemand „vorarbeiten“. Dieser neue Transaktionsblock führt als erste Transaktion die Auszahlung der Block-Reward (25 BTC) an den erfolgreichen Miner, gefolgt von den von ihm eingepflegten Transaktionen.

Diese Blöcke nehmen also eine wichtige Rolle ein:

Sie beinhalten die ausgeführten Transaktionen des Netzwerks, ein Miner sammelt alle Transaktionen, die er in den Block einpflegen möchte, es steht ihm frei lediglich Transaktionen auszuwählen, die eine gewisse Höhe an „Trinkgeld“ beinhalten oder alle von ihm empfangenen.

Durch die Zugabe einer sogenannten Miner-Fee lässt sich die Ausführungszeit einer Transaktion deutlich senken, dennoch ist sie nicht notwendig, um die Ausführung zu garantieren.

Es gibt also zwei Anreize für Miner, ihre Rechenleistung dem Netzwerk zur Verfügung zu stellen:

  • Belohnung für korrekte Berechnung eines Blockes (Block-Reward)
  • Freiwillige Gebühr für die Ausführung (Miner-Fee)

Sobald die letzten Bitcoins “gemined” wurden (ca. 2140), sollten die Transaktionsgebühren als Anreiz ausreichen, sodass sich das Netzwerk durch diese selber trägt.
Damit durch die steigende Leistungsfähigkeit des Netzwerks der Zufluss an Bitcoins nicht steigt, unterliegt die benötigte Zeit zur Lösung neuer Blöcke einer Schwierigkeit (der sog. Difficulty). Ziel dieses progressiven Schwierigkeitsgrades ist es, die zur Lösung eines Blockes durchschnittlich benötigte Zeit mit etwa 10 Minuten konstant zu halten.

Realisiert wird dies durch eine Anpassung des Schwierigkeitsgrades, welche nach jedem 2016-ten Block geschieht, im Idealfall also etwa alle 2 Wochen. Der Schwierigkeitsgrad ist in jedem Block vermerkt, dadurch können davon abweichende Blöcke abgelehnt werden.

Bitcoin Blocks – Transaktionsblöcke

Die Blockchain ist wie erwähnt eine von den Minern des Bitcoin Netzwerkes erstellte chronologische Aneinanderreihung von Transaktionsblöcken (Transaction-Blocks), doch was beinhalten diese Transaktionblöcke?

Ein Transaktionsblock besteht aus einem Kopfteil (Block-Header) sowie einem Transaktionsteil.

Im Header befinden sich alle wichtigen Daten zum Block, neben der gültigen Lösung (Block-Hash) sind dies die Position in der Kette (Block-Height) , die verwendete Schwierigkeit (Difficulty), die Blockbelohnung (Block Reward). Eine Zusammenfassung eines Transaktionsblock ist rechts abgebildet. Die Lösung (Hash) wird von den anderen Minern überprüft, ist diese gültig wird dieser Transaktionsblock als letzter Block in der Kette übernommen und der Hash mit als Parameter für die Lösung eines neuen Blockes hinzugezogen.

In dem Transaktionsteil eines Blocks sind alle vom Miner eingepflegten Transaktionen enthalten, sowie die neu generierten Bitcoin (Block Reward) für den glücklichen Finder. Diese Blockbelohnung ist immer die erste Transaktion (Transaktion 1) in einem Block und benötigt im Gegensatz zu allen anderen keine Eingänge (Inputs). Die Eingänge aller anderen Transaktionen unterschreiten nie die Ausgänge (Outputs) (Inputs>=Outputs), nicht durch Ausgänge aufgebrauchte Beträge (Inputs>Outputs) werden als Trinkgeld bzw. Fee betrachtet (Miner Fee=Inputs-Outputs).
Jede Transaktion beinhaltet eine oder mehrere Einzahladressen sowie eine oder mehre Empfangsadressen. Diese Adressen sind die sogenannten öffentlichen Schlüssel (Public-Keys) des Schlüsselpaares, welche eine Bitcoin Adresse ausmachen.

Alle in Transaktionen nach der Block-Belohnung einfließenden Eingänge stammen aus einem Ausgang einer vorherigen Transaktion.

Die nachstehende Abbildung ist ein Auszug aus dem Transaktionsblock Nr. 283264 der Blockchain, beispielhaft schauen wir uns mal die ersten paar Transaktionen an.

Transaktion 1 enthält die Blockbelohnung (Block-Reward) von 25 Bitcoin sowie die gezahlten Transaktionsgebühren  in Höhe von 0,0209 Bitcoin enthält. Sie sind einem Ausgang zugeordnet, einer Adresse des Bitcoin Mining Pools.
In Transaktion 2 schickt Alice ihrem Freund Bob etwas unter 0,004 BTC. Der Eingang der Transaktion ist das gesamte Guthaben einer Adresse  von Alice, 0,758 BTC, diesem Eingang hat Alice Ausgänge zugeordnet: zwei Stück. Einmal die 0,004 BTC für Bob und einmal den verbleibenden Rest von 0,754 BTC zurück an ihre Empfangsadresse. Bei ihrer nächsten Transaktion mit dieser Adresse wird dieser Ausgang  (Output) wieder als Eingang (Input) verwendet.
In Transaktion 3 erledigt Tim direkt mehrere angestaute Überweisungen (3), deswegen nutzt er sein Guthaben aus mehreren Adressen (4 Eingänge). Seine Transaktion hat 4 Ausgänge, jeweils einen für Alice, Bob, eine Amazon-Bestellung sowie eine neue Adresse von Tim auf welche er sein Restgeld (Change) lagert.
Transaktion 4 beinhaltet eine Spende von Bob ans Rote Kreuz, welche Eingänge aus einer Adresse von Bob nutzt, die Ausgänge sind das Rote Kreuz sowie eine neue Adresse Bobs.

Bitcoin Wallets

Am Anfang eines jeden Bitcoiners steht die Erstellung seiner ersten Wallet, einem Geldbeutel. Technisch gesehen entspricht dieser jedoch mehr einem Schlüsselring, welcher unsere privaten Schlüssel zu den korrespondierenden Geldkassetten (Adressen) enthält. Neben den privaten Schlüsseln gibt es dann auch noch öffentliche Schlüssel (Public-Keys). Gebe ich den falschen Schlüssel (Privatschlüssel) weiter, kann dies den Verlust des gesamten Guthabens dieser Adresse bedeuten. Bitcoin Wallets dienen zur Verwaltung unserer Private-Keys und zum erstellen von Transaktionen.

Da es viele verschiedene Anbieter gibt, hat man auch die Wahl zwischen verschiedenen Varianten der Aufbewahrung seiner Bitcoins. Dies kann ein Online-Anbieter mit Webzugriff sein oder auch ihr eigener PC, die Sicherheit ihrer Bitcoins hängt jedoch immer vom schwächsten Glied in der Kette ab.

Um nicht Gefahr zu laufen, dass Sie sich als dieses schwächste Glied herausstellen und sich selber oder andere Sie  um ihr Vermögen bringen, beleuchten wir die Funktionsweisen der Bitcoin Wallets und führen Sie durch die einzelnen Schritte.

Die richtige Bitcoin Wallet auswählen

Bitcoin Wallet erstellen (blockchain.info)

Eine Bitcoin Vanity-Adresse erstellen, mit einem vorgegeben Muster

Bitcoin Paper Wallet erstellen oder eine Paper Wallet kaufen

Ihre Web Wallet mittels Zwei-Stufen-Authentifizierung (2FA)  absichern

Marktplätze / Exchanges

Die Anzahl an verfügbaren Marktplätzen, welche Bitcoin handeln, steigt auf lange Sicht zwar ständig, dennoch gibt es noch Anfangshürden, welche überwunden werden wollen. Wie einfach man Bitcoins in Deutschland kaufen kann und wie schnell das geht, kann bereits allein von der Wahl des Marktplatzes abhängen. Daher werden wir auf die gängigsten Marktplätze eingehen und deren Vorteile, wie auch deren Nachteile beleuchten. Um das Risiko beim Bitcoin-Kauf zu minimieren, geben wir ihnen noch ein paar Ratschläge mit an die Hand.

Bitcoins kaufen in Deutschland

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Rechtliche Situation bei Bitcoin

Die Aktuelle Situation zu Bitcoin wird übersichtlich dargestellt von BitLegal

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