Analyse

Bitcoin: Die ultimative Einführung in die Kryptowährung

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Die Bitcoin-Infrastruktur

(Grafik: Shutterstock)

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Die Bitcoin-Infrastruktur besteht aus einem Netzwerk aus verteilten Software-Clients, die gemeinsam das Backbone des Bitcoin-Systems bilden und für die Verarbeitung und Prüfung von Transaktionen zuständig sind: die Bitcoin-Clients. Alle Transaktionen werden in einer Datenbank abgespeichert – genauer: in einer Textdatei namens „Blockchain“. Die vollständige Blockchain befindet sich im Prinzip auf jedem Rechner, der einen Bitcoin-Client betreibt.

Die Speicherung neuer Transaktionen in der Blockchain erfolgt durch Nutzer, die sogenannten Miner, die mit einem Bitcoin-Client oder spezieller Mining-Software die erst anfallenden Transaktionen aus dem Netzwerk aufnehmen, dann prüfen, ob die Transaktionen korrekt sind und schließlich die Transaktionen blockweise in die Blockchain schreiben: Block für Block aneinandergekettet ergibt die Blockchain so die zentrale Zahlungshistorie für das ganze Netzwerk.

Um Bitcoins zu benutzen, wird eine Wallet benötigt. Es gibt verschiedene Versionen dieser digitalen Brieftasche: Jeder Bitcoin-Client besitzt eine solche Wallet-Funktion – allerdings haben diese Clients auch die vollständige Blockchain gespeichert und erfüllen so nicht nur eine Funktion als Brieftasche, sondern auch als sogenannte vollständige „Node“, die Funktion der Transaktionsverarbeitung und -prüfung. Nodes sind zentrale Kommunikationsknotenpunkte und in der Funktion vergleichbar mit einem Router, sie nehmen Transaktionen auf und verbreiten sie nach einer Gültigkeitsprüfung weiter an andere Nodes und tragen die Transaktion so bis in den letzten Winkel des Bitcoin Netzwerkes.

Es existieren aber auch leichtgewichtige Bitcoin-Clients (SPV-Clients), die das Bitcoin-Protokoll nicht vollständig implementiert haben und so nicht die komplette Blockchain auf dem Rechner benötigen: Diese Clients dienen dann nur als Wallets, nicht als Node. Wieso diese Differenzierung nötig ist, wird schnell deutlich, wenn man die Größe der Blockchain-Datei berücksichtigt: Rund 55 Gigabyte an gespeicherten Transaktionsdaten muss ein Bitcoin-Client aktuell verarbeiten, das ist beispielsweise für ein Wallet in Form einer Smartphone-App wenig praktikabel. Und ebenso wenig praktikabel für weniger versierte Nutzer, die Bitcoin nur als Verbraucher nutzen wollen.

Wie Bitcoins „erschaffen“ werden

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Am 3. Januar 2009 wurden die ersten 50 Bitcoins erschaffen, beim aktuellen Kurs von rund 366 Euro pro Bitcoin würde das heute mehr als 18.000 Euro entsprechen – damals waren die Bitcoins noch völlig wertlos. Das wäre auch so geblieben, könnte jeder Nutzer Bitcoins nach Lust und Laune erschaffen. Deshalb wurde ein geregelter Mechanismus konstruiert, der in der Anfangsphase des Bitcoin-Währungssystems dafür sorgt, dass ausreichend Bitcoins produziert werden: das „Mining“.

Die Miner im Bitcoin-Netzwerk kennen wir bisher als die Transaktionsverarbeiter, sie erfüllen aber auch gleichzeitig die Funktion der Geldschöpfung: Beide Funktionen sind im Mining geschickt miteinander verknüpft. Damit die Nutzer motiviert sind, dem Bitcoin-Netzwerk ihre Rechenkapazität für die Verarbeitung der Transaktionen zur Verfügung zu stellen, bekommen Sie dafür eine Belohnung: Für jeden erfolgreich in die Blockchain geschriebenen Block bekommt ein Miner Bitcoins gutgeschrieben. So werden mit einem Block bis zu 2.400 Transaktionen von Bitcoin-Nutzern verarbeitet und in die Blockchain geschrieben.

Damit nun nicht willkürlich Unmengen von Bitcoins produziert werden, regelt das Bitcoin-System beim Mining die Produktion von Bitcoins mit künstlicher Verknappung und versieht das „Minen“ mit einem künstlichen Schwierigkeitsgrad, der sicherstellt, dass es Rechenleistung, Energie (Strom) und Zeit kostet.

Beginnen wir mit dem künstlichen Schwierigkeitsgrad: Um einen Block zur Blockchain hinzuzufügen, muss der Miner mit seiner Software ein mathematisches Problem lösen. Mit einer Art „Zufallsgenerator“ werden Werte generiert, die mit einem vom Bitcoin-Netzwerk zur Verfügung gestellten Zielwert, dem „Target Value“, verglichen werden. Erfüllt die Prüfsumme, der „Hash“, eine bestimmte Ähnlichkeit oder ist gar identisch, dann ist das mathematische Puzzle gelöst, der Miner darf den Block zur Blockchain hinzufügen und im Nebeneffekt sind die im Bitcoin-Netzwerk getätigten Transaktion geprüft und verarbeitet worden. Das Ergebnis dieses Prozesses wird als „Proof of Work“ bezeichnet.

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Infografik von Bitcoinmining.com: So funktioniert der Proof-of-Work. (Grafik: Bitcoin Mining / Patricia Estevao)

Das Bitcoin-System sieht vor, dass der Schwierigkeitsgrad des „Proof of Work“, die „Mining Difficulty“, regelmäßig alle 2.016 generierten Blöcke angepasst wird, um sicherzustellen, dass die Bitcoins nicht zu leicht zu erschaffen sind: Der Proof-of-Work muss aufwendig bleiben. Die „Mining Difficulty“ wird deshalb anhand der Block-Generierungs-Rate, der durchschnittlichen Generierungszeit für einen Block und der Anzahl der im Netzwerk tätigen Miner neu eingestellt, sodass alle Miner gemeinsam durchschnittlich nur alle zehn Minuten einen Block in der Blockchain generieren können. Wie lange die Generierung eines Blocks aus Sicht eines einzelnen Miners dauert, lässt sich hingegen nicht exakt vorhersagen.

Der Begriff der künstlichen Verknappung bezieht sich beim Bitcoin auf die Geldbasis, also die ausgegebene Menge an Geld. Die Miner haben in der Anfangszeit mit jedem neu generierten Block 50 Bitcoins produziert, aktuell sind es nur noch 25 Bitcoins. Das Bitcoin-System sieht vor, dass alle 210.000 Blocks die Belohnung für die Miner halbiert wird. Als Folge werden jetzt mit jedem neuen Block, alle zehn Minuten, statt 50 nur noch 25 Bitcoins ins Netzwerk gespült, 210.000 Blocks später sind es dann nur noch 12,50 Bitcoins. Die ausgegebene Geldmenge wird also immer geringer, das sorgt für steigende Wertstabilität und wirkt so einer Inflation entgegen – neben den Zinsen ist die umlaufende Geldmenge auch bei Zentralbanken das wichtigste Instrument, um Inflation oder Deflation entgegenzuwirken.

Übrigens ist die Anzahl der Miner mittlerweile so hoch, dass die „Mining Difficulty“ mittlerweile das Mining ziemlich unattraktiv für den Normalanwender gemacht hat. Mit einem stinknormalen Rechner verbraucht das Mining so viel Zeit und Strom, dass Minen unwirtschaftlich geworden ist. Willst du Minen, schließt du dich heute in der Regel einem Mining-Pool an, einem Verbund von Nutzern, die mit spezialisierter Hardware arbeiten. Jeder Miner im Pool nutzt Mining-Software, die rein auf das Minen ausgelegt ist und sich mit einem als „Full Node“ agierenden Bitcoin-Client auf dem zentralen Pool-Server ans Bitcoin-Netzwerk anschließt.

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4 Kommentare
Sebastian

@t3n: Toller Artikel, ich vermisse aber eine Option um mir den kompletten Artikel auf einer Seite anzeigen zu lassen. So muss ich, wenn ich den Artikel ausdrucken will, alle 5 Seiten nacheinander ausdrucken. Das ist eindeutig uncool! :)

Antworten
Andre

Hi.
Alles gut und schön. Leider ist das nur ein Aspekt im Gesamtkontext. Mir wird zu kurz auf das Wesen von Geld eingegangen.

Vielen ist nicht bewusst, dass Alles miteinander verbunden ist. Eben auch Geld. Geld ist IST sogar die „Wurzel allen Übels“, ist es das Machtinstrument für diese Welt.
Wer die Welt verstehen will, muss immer wieder die Frage stellen „Cui Bono?“.
Warum müssen wir die Hoheit über unsere eigene Währung (=Souveränität) an Banken und Investmenthäuser, also am Ende an die USA, und zu guter Letzt der FED (und Ihre Privatbanken!!!) abgeben…?!
Hier liegt der Schlüssel!

„Mir ist egal, welche Marionette auf dem englischen Thron sitzt und das britische Weltreich regiert. Ich kontrolliere die Geldmenge. Und wer die britische Geldmenge kontrolliert, kontrolliert auch das britische Empire.“
Mayer Amschel Rothschild

Ein weiteres Problem ist, dass keiner mehr weiß, wo „Geld“ herkommt und wie es entstanden ist. Ich empfehle hierzu das sehr gute Video vom „Goldschmied Fabian“.
Was heute ein Papierfetzen ohne Wert ist, hatte früher einen echten Gegenwert (!), wurde jedoch immer weiter aufgeweicht.
Cui Bono?
Damit das für die Banken profitable System, immer weiter funktionieren kann, wurde der Gegenwert ständig weiter abgeschafft, von der Golddeckung über den Zugriff auf alle Bankkundengelder (Glass-Steagal-Act) und dem laufenden Versuch Bargeld (=persönliches Eigentum) dem bargeldlosen Zahlungsverkehr (=Forderung an die Bank) gleichzusetzen.

Das „Finanzsystem der Banken“ beruht auf virtuellen Schulden der Masse (Deckung dzt. ca. 10%), die mit echter produktiver Arbeit aus dem realen Leben, als Zins, der in Allem steckt, bezahlt werden müssen. Der Grund, warum die Verhältnisse immer schlechter werden und die Schere Arm/Reich immer weiter aufgehen MUSS! Weiter benötigt es immerwährendes Wachstum benötigt, um den exponentiell steigenden Zinseszins zu finanzieren (JEDE Währung MUSS in diesem System irgendwann scheitern!).

Ändert das System. Wir übernehmen wieder die Hoheit über unsere Souveränität, die Währung. Und jetzt kommen die Denker dran…
Ein Ansatz sind Kryptowährungen, weshalb die „Zentralbanken“ diese auch argwöhnisch begutachten und verfolgen.

Die große Gefahr bei Onlinegeld, insbesondere bargeldlosen Zahlmethoden, ist häufig der Verlust der Freiheit.
Jeder kann dann jederzeit mit „Terrorismusbekämpfungs-Klauseln“, die mit FalseFlag-Aktionen (9/11, Terroraktioen) selbst initiiert werden – und jetzt haben wir einen Blick von oben auf die Zusammenhänge! – ganz einfach abgeschaltet werden.
Der Film „Das Netz“ gab hierzu vor Jahren bereits ein Beispiel hierfür.
Es wird immer reale Parallelwährungen (Zigaretten, Schnaps, Muscheln, Edelmetalle) geben.
Bitcoin ist letztlich entstanden, als Folge und Reaktion auf die Verfehlungen dieses „Banken-Finanzsystems“.
Lasst uns also das System ändern, statt immer nur darauf zu reagieren.

Gruß André

Antworten
schimanski
schimanski

Sehr geehrter Herr Fuchs, Ihr Artikel ist einfach genial und die beste und ausführlichste Erklärung/ Beschreibung des Bitcoins, die ich ich im Netz gefunden habe. Einfach super! Vielen Dank dafür und viele Grüße

Antworten
Jochen G. Fuchs

Vielen herzlichen Dank, das freut mich.

Viele Grüße
Jochen Fuchs

Antworten

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