Bitcoin und Blockchain erklärt

Seit einigen Jahren sorgen die sogenannten Kryptonwährungen am Finanzmarkt für Furore. Teilweise konnten spekulativ eingestellte Anleger, die sich zum Kauf dieser digitalen Währungen entschieden haben, extrem hohe Gewinne verzeichnen. Oftmals werden die Cryptocoins ausschließlich zu Spekulationszwecken genutzt, aber nur wenige Marktteilnehmer wissen, was eigentlich dahinter steckt. So ist beispielsweise der Bitcoin die erste digitale Währung und gleichzeitig noch heute der bekanntesten Cryptocoin überhaupt. Wir möchten uns im folgenden Ratgeber mit den Hintergründen des Bitcoin beschäftigen, auf den möglichen Erfinder eingehen und vor allem die Technologie erläutern, die Bitcoins und zahlreiche andere Kryptowährungen erst möglich macht, nämlich die Blockchain.

Was ist Bitcoin?

Die Bezeichnung Bitcoin steht etwas freier übersetzt für „digitale Münze“. Es handelt sich dabei um eine digitale Währung, mit der es unter anderem möglich ist, Zahlungen durchzuführen. Zwar wird im Zusammenhang mit den Bitcoins oft von digitalen Münzen gesprochen, aber tatsächlich handelt es sich lediglich um einen bestimmten Datensatz, der zuvor generiert wurde. Ein wesentliches Merkmal der Bitcoins besteht darin, dass dieses Zahlungssystem unabhängig von den Banken funktioniert und verschiedene Vorteile gegenüber dem klassischen Zentralbankgeld bestehen, auf die wir in der Folge noch etwas näher eingehen werden. Geschaffen wurde das Bitcoin Zahlungssystem im Jahre 2008 und ein Jahr später wurden die ersten Bitcoins am Markt vorgestellt.

Geschichte des Bitcoins

Das Konzept Bitcoin besteht mittlerweile seit fast zehn Jahren, nämlich seit 2008. Entwickelt wurde dieses Konzept von Satoshi Nakamoto, bei dem bis heute nicht bekannt ist, ob es sich dabei um den echten Namen einer Person, um ein Pseudonym oder auch um mehrere Personen als Gruppe handelt. Die Grundlage für den Bitcoin geht allerdings noch zehn Jahre weiter zurück, denn die Kryptowährung basiert auf der grundsätzlichen Idee einer kryptographischen Währung. Diese Idee wiederum hatte bereits im Jahre 1998 ein gewisser Mann namens Nick Szabo, der in dem Zusammenhang auch vom „bit gold“ sprach. Kurz nach der Finankrise 2008 veröffentlichte Satoshi Nakamoto also das White Paper zu einer dezentralen Währung, genannt Bitcoin, welche ohne Banken auskommt und alle Probleme die das herkömmliche Bankensystem mit sich bringt lösen sollte. Der Beginn des Bitcoin-Netzwerkes geht somit auf Anfang Januar 2009 zurück, denn zu diesem Zeitpunkt wurden bereits die ersten 50 Coins geschöpft.

Zum damaligen Zeitpunkt wurde der Öffentlichkeit ebenfalls die erste Version der Bitcoin Referenzsoftware Bitcoin Core vorgestellt, die eben durch den zuvor erwähnten Satoshi Nakamoto entwickelt wurde. Bis heute ist nicht eindeutig belegt, wer sich tatsächlich hinter dem Erfinder der Bitcoins verbirgt. Im Laufe der vergangenen knapp zehn Jahre gab es mehrere Personen, die „verdächtigt“ wurden, hinter dem Pseudonym zu stehen. Zuletzt handelte es sich dabei um den Australier Craig Steven Wright, der sich selbst als Satoshi Nakamoto outete. Bis zum heutigen Tag bleiben allerdings einige Zweifel, auch wenn Wright seine Identität durch einen bestimmten kryptographischen Schlüssel belegen konnte, mittels dessen ein kleinerer Teil der ersten Bitcoins produziert wurden.

Welche Eigenschaften machen Bitcoins so besonders?

Es gibt einige markante Eigenschaften, durch die sich Bitcoins auszeichnen können und die vor allem auf die verwendete Technologie zurückzuführen sind.

In der Übersicht handelt es sich dabei um die folgenden Merkmale, die übrigens gleichzeitig die größten Vorteile des Bitcoin bzw. zahlreicher Kryptowährungen im Vergleich mit den klassischen Zentralbankwährungen darstellen:

• Fälschungssicherheit
• Dezentralität
• hohe Transaktionsgeschwindigkeit
• geringe Transaktionskosten
• unabhängig vom Bankensystem und Inflation

Ein großer Vorteil der Bitcoins und nahezu aller weiteren Kryptonwährungen besteht darin, dass diese nicht gefälscht werden können. Im Gegensatz zum Zentralbankgeld, von dem in nahezu jeder Währung millionenfache Fälschungen im Umlauf sind, können Bitcoins aufgrund des asymmetrischen Kryptographieverfahrens, bei dem digitale Signaturen produziert und geprüft werden, nach neuestem Stand der Technik nicht gefälscht werden. Daher ist es beispielsweise nicht möglich, den gleichen Bitcoin doppelt oder mehrfach auszugeben. Gewährleistet wird dies durch das sogenannte Proof-of-work-Verfahren („Prüfung der Arbeitsweise“).

Vorteile von Bitcoin und Blockchain Technologie:

Ein weiterer Vorteil und eine gleichzeitige Eigenschaft der Bitcoins bzw. der zugrunde liegenden Blockchain Technologie ist die Dezentralität, auf die wir im Folgenden als gesonderten Punkt noch etwas näher eingehen werden. Die Teilnehmer profitieren bei den Bitcoins zudem von einer äußerst hohen Ausführungsgeschwindigkeit, insbesondere im direkten Vergleich mit klassischen Zentralbankgeld-Transaktionen, also beispielsweise einer Überweisung von dem einen auf das andere Girokonto. In der Praxis dauert es aktuell - bis auf wenige Ausnahmen - maximal zehn Minuten, bis eine Bitcoin Transaktionen bestätigt und vollständig ausgeführt wird. Je nach Traffic kann die vollständige Ausführung auch nur wenige Sekunden in Anspruch nehmen.

Nicht nur durch die hohe Ausführungsgeschwindigkeit können Bitcoins und zahlreiche andere Kryptowährungen überzeugen, sondern ebenfalls durch die niedrigen Kosten. Nehmen wir den Bitcoin als Beispiel, so verursacht die Bestätigung einer Transaktion aktuell etwa 0,00001 Bitcoins pro Kilobyte an Kosten. Anders ausgedrückt führt ein Kilobyte Datenvolumen auf Grundlage des aktuellen Bitcoin Kurses von über 4.000 Euro zu Kosten in Höhe von rund vier Cent.

Wie funktionieren Zahlungen mit Bitcoins?

Vereinfacht ausgedrückt haben Bitcoins im Kern zwei Grundlagen, nämlich zum einen ein Zahlungssystem und zum anderen eine Geldeinheit. Diese Geldeinheit wird innerhalb eines Rechner Netzwerkes durch eine implementierte Software nicht nur verwaltet, sondern ebenso geschöpft. Dies geschieht auf Basis einer dezentralen Datenbank, die unter anderem beinhaltet, dass sämtliche Transaktionen in der sogenannten Blockchain gespeichert und dokumentiert werden. Die Blockchain können Sie sich als eine Art Buchungsjournal vorstellen, auf dem sämtliche Transaktionen, die im Bereich der Bitcoins passieren, aufgezeichnet werden. Das Bitcoin Zahlungssystem funktioniert durch die Verwendung eines sogenannten Peer-to-peer Netzwerkes, zu dem sich sämtliche teilnehmende Rechner verbinden.

Damit Sie das Bitcoin-System nutzen können, benötigen Sie zum einen natürlich eine Internetverbindung und zum anderen eine Bitcoin Wallet-Software. In diesem Wallet, bei dem es sich um eine Art virtuelle Geldbörse handelt, werden die Bitcoins auf dem Weg spezieller Schlüssel gespeichert. Der Nachweis vorhandener Bitcoins findet durch den Besitz sogenannter Kryptographieschlüssel statt. In der Folge wird jede Transaktion der Bitcoins mit einer digitalen Signatur versehen. Die Transaktion selbst wird in einer öffentlichen Datenbank gespeichert, nämlich der Blockchain. Auf diese Blockchain als elementare Grundlage für das System Bitcoin möchten wir im folgenden Abschnitt etwas näher eingehen.

Blockchain - die Technik hinter Bitcoin

Falls Sie sich in der Vergangenheit bereits einmal zum Thema Bitcoins informiert haben, werden Sie mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Begriff Blockchain gestoßen sein. Die Bezeichnung stammt aus dem englischen Sprachgebrauch und bedeutet so viel wie Blockkette. Demzufolge handelt es sich bei der Blockchain um eine Liste von Datensätzen, die als Blöcke bezeichnet werden. Diese Liste ist dauerhaft erweiterbar, wobei die Blöcke mithilfe sogenannter Kryptographieverfahren miteinander verbunden sind. Ohne zu sehr ins technische Detail zu gehen, sollten Sie dennoch wissen, dass jeder einzelne Block einen sogenannten Hash des vorangehenden Blocks enthält. Dieser Hash ist kryptographisch sicher und stellt somit eines der markanten Sicherheitsmerkmale der Blockchain Technologie dar.

Funktionsweise der Blockchain im Bitcoin System:

Insgesamt sind es sogar drei Merkmale, die jeder einzelne Block aufweist, nämlich:

• Sicherheit des vorangehenden Blocks
• Zeitstempel
• Transaktion starten

Umgangssprachlich wird die Bezeichnung Blockchain verwendet, um damit auszusagen, dass es ein Konzept gibt, mit dem einerseits ein bestimmtes Buchungssystem auf dezentrale Art und Weise zu führen ist. Auf der anderen Seite sind zwar extrem viele Teilnehmer an der gesamten Buchführung durch ihre Transaktion beteiligt, aber dennoch ist durch die Blockchain gewährleistet, dass Einigkeit über den korrekten Zustand der Buchführung besteht.

Das wohl entscheidende Element der gesamten Blockchain Technologie besteht darin, dass zeitlich später durchgeführte Transaktionen auf vorherigen Transaktionen aufbauen, die in der Vergangenheit stattgefunden haben. Dabei werden die aktuellen und zukünftigen Transaktionen im Grunde dadurch als korrekt bestätigt, dass diese die Kenntnis nachweisen können, dass es vorherige Transaktionen gegeben hat. Auf Grundlage dieses Systems ist es bisher in der Praxis unmöglich, eine Manipulation oder Löschung früherer Transaktionen vorzunehmen. Dafür müssten nämlich sämtliche später stattfindenden Transaktionen ebenfalls gelöscht oder manipuliert werden, was definitiv nach aktuellem Stand der Technik nicht realisierbar ist. Heutzutage ist die Blockchain Technologie die technische Grundlage für zahlreiche Kryptowährungen, wobei die Blockchain keineswegs ausschließlich im Bereich Cryptocoins zur Anwendung gelangt. Allgemein definiert ermöglicht es die Blockchain nämlich, in einem dezentral aufgebauten Netzwerk eine Einigkeit zu schaffen, die zwischen den verschiedenen Knotenpunkten besteht.

Wie die Blockchain aufgebaut ist, möchten wir in der folgenden Übersicht noch einmal darstellen, ohne dass Sie zum Verständnis größere technische Fähigkeiten und Kenntnisse besitzen müssen:

• Blockchain besteht aus einer Reihe von Datenblöcken
• in jedem Datenblock sind mehrere Transaktionen die von Nutzern durchgeführt wurden zusammengefasst
• Transaktionen sind mit einer Prüfsumme versehen
• Verfizieren des Inhaltes der Blöcke durch das sogenannte Mining (Rechenprozess)
• Transaktionen eines Blocks werden miteinander gehasht
• Verkettung der Blöcke verhindert die Manipulation der Inhalte, da alle Blöcke nach dem manipuierten Block ebenfalls gefälscht werden müssten, da ansonsten die Prüfsumme nicht mehr stimmt

Eine Besonderheit der Blockchain besteht unter anderem darin, dass diese Transaktionsdatenbank vom Aufbau her immer weiter wachsen kann. Dies geschieht dadurch, dass sich ein digitaler Block an den nächsten Block hängt. Auf diese Weise besitzt jeder einzelne Block in der Zeitabfolge einen Vorgänger sowie einen Nachfolger. Eine weitere Verkettung zwischen den Blöcken findet nicht stand statt, aber sowohl die Verknüpfung mit dem vorherigen als auch mit dem folgenden Block sind weder manipulierbar noch aufzulösen. Zusammenfassend ist demzufolge das Transaktionsregister das zentrale und entscheidende Element, auf dessen Basis jede Blockchain funktioniert. Auf die Dezentralität, die ein äußerst wichtiger Teil der Blockchain Technologie und somit auch des Bitcoin Systems darstellt, möchten wir im folgenden Abschnitt noch etwas näher eingehen.

Hier noch eine sehr gutes Video zum Thema Blockchain:

Bitcoins basieren auf dezentralem System

Auf Grundlage der sogenannten Peer-to-peer-Struktur ist das gesamte Blockchain System, und somit auch das Bitcoin System, absolut dezentral strukturiert. Damit stellt die Blockchain Technologie insbesondere im direkten Vergleich mit den zuvor genutzten Datenbanksystemen eine echte Revolution dar und beinhaltet gleichzeitig diverse Vorteile. Bei den bis ca. 2008 bekannten und natürlich auch heute noch oftmals genutzten Datenbanksystemen handelt es sich nämlich nahezu ausschließlich um nicht dezentrale Datenbanken, die aktuell immer öfter durch die dezentralen Datenbanksysteme ersetzt werden.

In der Übersicht sind es unter anderem die folgenden Vorteile, die durch die Dezentralität der Blockchain Datensysteme realisiert werden konnten:

• Einträge in die Blockchain sind unveränderlich und daher fälschungssicher
• große Datenmengen werden durch Verschlüsselung und Zugriffsverwaltung geschützt
• relativ einfache Verifizierung der Datenbezugspunkte
• deutliche Kostenreduktion im Bereich der IT-Infrastruktur
• Datenaustausch extrem vieler Geräte ohne zwischengeschaltete Regulierungsstelle
• Schwachstellen werden automatisch aufgespürt

Es gibt demnach zahlreiche Vorteile, von denen Nutzer der Blockchain Technologie als dezentrale Datenbanksysteme profitieren können. Allerdings möchten wir an dieser Stelle auch nicht die Nachteile verschweigen, die ebenfalls mit der Dezentralität verbunden sind. Dazu gehören in erster Linie:

• eingeschränkter Speicherplatz
• Berechtigungen oftmals schwer zu verwalten
• Integration in bestehende Systeme mitunter schwierig
• geringe individuelle Skalierbarkeit

Auf einen der Nachteile, der sich zunehmend als Problem herauskristallisiert, möchten wir noch etwas näher eingehen, nämlich auf das Problem der unzureichenden Skalierbarkeit. Grundsätzlich hat das Bitcoin System die Intention, den klassischen Zahlungsverkehr nach und nach zu ersetzen bzw. zumindest als geeignete Alternative zu dienen. Das aktuell vorhandene Netzwerk hat allerdings das Manko, dass es nur eingeschränkt skalierbar ist. Dies liegt vor allem daran, dass getätigte Transaktionen von sämtlichen Teilnehmern im Netzwerk empfangen sowie gespeichert werden müssen. In dem Zusammenhang gibt es einige Faktoren, welche die Skalierbarkeit des Systems begrenzen, wie zum Beispiel:

• Bandbreite für den Empfang und Versand von Transaktionen
• CPU-Leistung, die für die Verifikation von Transaktionen-Blöcken benötigt wird
• Speicherkapazität, die für die Speicherung der Blöcke benötigt wird

Sollte lediglich einer dieser drei genannten Faktoren die Leistungsfähigkeit eines Teilnehmers übersteigen, hat dieser fortan nicht mehr die Möglichkeit, am Gesamtsystem teilzunehmen. Findet eine Überschreitung der Kapazität des Gesamtsystems statt, so führt dies dazu, dass es länger dauert, bis eine Transaktion bestätigt wird. Dies wiederum hat in der Regel zur Folge, dass die Transaktionsgebühren erhöht werden müssen, damit bestimmte Zahlungen vorrangig durchgeführt werden.

Speichern von Bitcoins und Wallets

Nachdem wir Sie in unserem Beitrag bisher ausführlich über Bitcoins und vor allem über dem technischen Hintergrund informiert haben, sind Sie möglicherweise neugierig geworden und möchten wissen, wie und wo die bekannteste Kryptonwährung der Welt eigentlich gehandelt werden kann. Zunächst einmal benötigen Sie eine Art virtuelle Geldbörse benötigen, denn die Bitcoin Transaktionen und somit im weiteren Sinne Ihre persönlichen Bestände müssen natürlich für Sie zugreifbar gespeichert werden. Die Speicherung der Bitcoins findet in einem sogenannten Wallet statt. Es handelt sich dabei um eine spezielle Software, die es nicht nur für das Bitcoin System, sondern ebenso für die Systeme anderer Kryptonwährungen gibt. Vereinfacht dargestellt können Sie sich das Wallet als eine Art virtuelles Portmonee vorstellen, in dem sich Ihre Bitcoins befinden.

Beispiel einer Bitcoin Wallet bei blockchain.info

Demzufolge dient das Wallet vor allem dazu, dass Sie nachweisen können, dass Ihnen eine bestimmte Anzahl an Bitcoins oder einer anderen Kryptowährung gehört. Damit eine Übertragung von oder auf das Wallet stattfinden kann, werden sowohl für den Empfang als auch für vorzunehmende Zahlung spezielle Adressen benötigt. Erzeugt werden diese aus den Schlüsseln, wobei grundsätzlich beliebig viele Schlüssel bzw. Adressen generiert werden können. Die jeweilige Bitcoin Adresse selbst ist eine Art Kurzform eines öffentlichen Schlüssels, der sich nach einem bestimmten Muster zusammensetzt. Um eine Bitcoin Transaktion durchführen zu können, müssen Sie allerdings nicht nur diesen öffentlichen Schlüssel als Adresse kennen, sondern ebenfalls einen sogenannten „Private Key“ (privaten Schlüssel) besitzen.

Der private Schlüssel ist der zweite Teil des Schlüsselpaares. Es handelt sich dabei um eine generierte Zufallszahl, wobei der Key ebenfalls im Wallet gespeichert wird. Mittels dieses Schlüssels können Sie Ihre Transaktionen signieren, sodass es von großer Bedeutung ist, den privaten Schlüssel geheim zu halten. Sollten Sie diesen Schlüssel nämlich verlieren, verlieren Sie automatisch den Zugang zu den zugehören Bitcoins oder eben jeder anderer Kryptowährung, die sich in der jeweiligen Wallet befindet.

Die bekanntesten Wallets für Bitcoins sind aktuell:

1. blockchain.info
2. Electrum
3. Jaxx
4. Bither

Der Kauf und Verkauf von Bitcoins

Nachdem Sie nun wissen, dass Sie ein Bitcoin Wallet als Grundlage benötigen, um überhaupt in den Besitz von Bitcoins zu gelangen bzw. um ihre Coins sichern zu können, geht es im nächsten Abschnitt unseres Beitrages darum, wie Sie eigentlich an Bitcoins gelangen können. Grundsätzlich stehen Ihnen dazu die folgenden zwei Möglichkeiten zur Verfügung:

• Mining (Schürfen von Bitcoins)
• Handel: Kauf und Verkauf über Bitcoin Exchanges und Börsen

Eine Möglichkeit, wie Sie an Bitcoins gelangen können, besteht also darin, dass sogenannte Mining zu betreiben. Damit ist gemeint, dass Sie mithilfe von Rechnern, die komplexe Rechenaufgaben lösen müssen, Bitcoins generieren. Das Mining wird demzufolge auch als Schürfen bezeichnet. Das Problem besteht allerdings darin, dass es weit mehr als einen gewöhnlichen Heimcomputer benötigt, um die komplexen Rechenaufgaben in einer akzeptablen Zeit zu lösen. Stattdessen sind Rechner mit deutlich höheren Kapazitäten und Leistungen notwendig, deren Anschaffung in der Regel mehr als 10.000 Euro beträgt. Somit ist das Schürfen der Bitcoins beispielsweise für gewöhnliche Privatpersonen in aller Regel nicht rentabel, zumal neben der Anschaffung der benötigten Technik auch der hohe Stromverbrauch mit einkalkuliert werden muss.

Aus den Nachteilen beim Mining resultiert, dass die meisten Verbraucher, die gerne Bitcoins oder anderen Kryptowährungen haben möchten, sich der zweiten Variante bedienen, nämlich des Kaufs bzw. Handels über spezielle Online-Plattformen. Diese Plattformen werden mitunter auch als Cryptocoin Börsen oder Exchanges bezeichnet und sind durchaus vergleichbar mit Handelsplattformen von Forex Brokern, über die Sie unter anderem Devisen, CFDs oder auch Wertpapiere handeln können. Die meisten dieser Börsen funktionieren nach dem gleichen Prinzip, nämlich dass Sie dort gegen Zahlung von Euro oder einer anderen Zentralbankwährung entsprechende Coins, wie zum Beispiel Bitcoins, kaufen können.

Beispiel Trading Oberfläche Bittrex Exchange:

Der umgekehrte Weg ist natürlich ebenfalls möglich, sodass Sie im Bestand befindliche Bitcoins verkaufen können. Eine Liste der besten Broker für Bitcoins und Kryptowährungen inklusive Bewertungen von Tradern haben wir in unserem Bitcoin Broker und Exchanges Vergleich zusammen gefasst.Beachten sollten Sie, dass der Handel mit Bitcoins und anderen Kryptowährungen natürlich Gebühren verursacht, die sich allerdings je nach Art der Tauschbörse bzw. Plattform oftmals im moderaten Rahmen von wenigen Prozent oder sogar unterhalb von einem Prozent bewegen.

Zu den Cryptocoin Börsen, über die Sie beispielsweise Bitcoins kaufen und verkaufen können, gehören aktuell unter anderem:

• Bitcoin.de
• Bitstamp
• Bitfinex
• Bittrex
• Coinbase
• Kraken
• Poloniex

Fazit zur Bitcoins, Blockchain & Co.

Der Bekanntheitsgrad des Bitcoin hat sich seit Beginn im Jahre 2009 drastisch erhöht. Heutzutage hat fast jeder Verbraucher schon einmal von dieser digitalen Währung gehört, die zwar eigentlich dazu dienen soll, eine Alternative zum klassischen Zahlungsverkehr der Banken darzustellen. In der Praxis werden Bitcoins und über 800 weitere Kryptowährungen allerdings in erster Linie zur Spekulation genutzt, um von Preissteigerungen zu profitieren. Dass dies sehr erfolgreich möglich ist, zeigt unter anderem die Wertentwicklung des Bitcoins. Zu Beginn wurde dieser mit einem Gegenwert von unter zehn Cent pro Coin bewertet. Heute jedoch müssten Sie über 4.000 Euro aufwenden, um lediglich einen Bitcoin zu erhalten. Mit den Bitcoins wurde vor knapp zehn Jahren auch eine bahnbrechende neue Technologie geschaffen, nämlich die Blockchain. Diese dezentrale Datenbank ist nicht nur die Grundlage für den Bitcoin, sondern mittlerweile für zahlreiche weitere Kryptowährungen. Die Blockchain Technologie wird auch außerhalb der Kryptowährungen in verschiedenen Bereichen eingesetzt.