Wie funktioniert Bitcoin?

Autoren: Simon Seeser, Jonas Groß

Satoshi Nakamoto setzte 2008 mit der Einführung von Bitcoin eine Revolution in Gange. Bitcoin stellte das erste auf einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT) basierte digitale Geld dar. Im Gegensatz zum klassischen Finanzsystem sind für Bitcoin-Transaktionen keine Intermediäre, wie Banken oder Zentralbanken, notwendig, die eine Transaktion bestätigen müssen. Bitcoin ist als Vorreiter für zahlreiche DLT-Initiativen zu sehen, sodass aktuell mehr als 5.000 DLT-basierte Kryptowerte existieren. Ein Grund, weshalb Bitcoin noch nicht weiter verbreitet ist, liegt häufig auch am unzureichenden technologischen Verständnis der fairerweise nicht ganz einfach zu verstehenden DLT. Dieser Beitrag zielt darauf ab, das Bitcoin-System und die dahintersteckende DLT zu erläutern und somit Bitcoin auch dem Leser ohne technologisches Hintergrundwissen näher zu bringen.

Motivation

So, That‘s the End of Bitcoin Then (Forbes im Jahr 2011, als der Bitcoin-Preis bei ca. 17 US-Dollar notierte; Worstall 2011)

A Prediction: Bitcoin Is Doomed to Fail (New York Times im Jahr 2013, als der Bitcoin-Preis bei ca. 12 US-Dollar notierte; Hadas 2013)

R.I.P., Bitcoin. It’s time to move on (Washington Post im Jahr 2016, als der Bitcoin-Preis bei ca. 380 US-Dollar notierte; Wadhwa 2016)

Obwohl Bitcoin bereits mehrfach für tot erklärt wurde, existiert Bitcoin noch immer. Vor allem in Schwellen- und Entwicklungsländern ist Bitcoin inzwischen (relativ) weit verbreitet und wird dort als Zahlungsmittel eingesetzt. Auch in Industrieländern steigt die Nutzung kontinuierlich an. Hier wird Bitcoin allerdings weniger als Zahlungsmittel sondern mehr als Wertaufbewahrungsmittel, also eine Art “digitales Gold”, angesehen.

Doch nicht nur Bitcoin erfreut sich einer immer größer werdenden Beliebtheit. Auch die dahintersteckende Distributed Ledger Technologie (DLT) — häufig auch als Blockchain bezeichnet — wird immer mehr verwendet, beispielsweise auch für Use Cases außerhalb des Finanzsektors. Allerdings wird die weitere Verbreitung von Bitcoin im Speziellen aber auch der DLT im Allgemeinen häufig vom fehlenden technologischen Grundverständnis dieser fairerweise nicht ganz einfach zu verstehenden Technologie gehindert. Dieser Beitrag zielt darauf ab, das Bitcoin-System und die dahinterstehende DLT für eine breite Zielgruppe ohne technologisches Vorwissen zu erläutern und in diesem Zusammenhang die wichtigsten Prinzipien der DLT aufzuzeigen.

Bitcoin ist ein dezentral-organisierter Kryptowert, der auf der Blockchain-Technologie basiert. Dezentral bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Geldsystem, also die Geldschöpfung und Geldübertragung, nicht von einer zentralen Institution gesteuert wird. Ein Kryptowert ist im Prinzip digitales Geld, das auf Kryptographie basiert und durch kryptografische Funktionen gesichert wird. Kryptowerte sind aber nur eine der vielen Anwendungen der Blockchain. Wie der Bitcoin in Verbindung mit der Blockchain-Technologie genau funktioniert, wird in in diesem Beitrag näher erläutert.

Die Geburtsstunde des Bitcoins war während der großen Finanzkrise im Jahr 2008 als Satoshi Nakamoto das Bitcoin-Whitepaper veröffentlichte (Nakamoto 2008, S.1). Ob hinter dem Namen Satoshi Nakamoto nur eine einzelne Person oder eine größere Gruppe steckt, ist bis heute unbekannt und eines der größten Geheimnisse hinter Bitcoin. Die Grundidee Nakamotos war es damals, ein digitales Geldsystem einzuführen, mit der Zahlungen zwischen zwei Parteien möglich sind, ohne dass eine dritte Partei den Vorgang absegnen muss. Zusätzlich löst Bitcoin erstmals in einem dezentralen System das Problem des „Double-Spendings“ (Nakamoto 2008, S.1). Double-Spending bedeutet, dass Geld doppelt ausgegeben werden kann. Bei physischem Geld gibt es dieses Problem nicht, da Banknoten nur einmal existieren. Bei digitalem Geld könnte eine zentrale Institution, der alle Transaktionen bekannt sind, wie beispielsweise eine Bank, Double-Spending unterbinden. Doch bei einem dezentralen digitalen Geldsystem, wie Bitcoin, gibt es eben gerade keine zentrale Institution. Nakamoto löst das Problem durch den Einsatz der Blockchain-Technologie und eines sogenannten Proof-of-Work-Konsensus-Mechanismus, der später ausführlich erläutert wird (Hosp 2017, S.39f.).

Allgemeine Informationen zu Bitcoin

Insgesamt gibt es eine maximale Anzahl von 21 Millionen Bitcoin, von denen sich bereits 18,4 Millionen im Umlauf befinden (Coinmarketcap.com 2020). Coin Metrics schätzt allerdings, dass bereits ca. acht Prozent (1,5 Millionen) der zirkulierenden Bitcoins nicht mehr zugänglich sind. Das liegt größtenteils daran, dass z.B. entweder der Private Key — eine Art Pin im Bitcoin-System — verloren ging oder kein Backup der Wallet — also des “digitalen Geldbeutels” — angefertigt wurde (Franek 2019). [1] Insgesamt gibt es aktuell etwas mehr als 5.000 Kryptowerte. Bitcoin ist nicht nur die älteste und bekannteste, sondern mit knapp 171 Milliarden US-Dollar an Marktkapitalisierung [2] auch bei Weitem die größte. Das tägliche Handelsvolumen im Jahr 2019 lag zwischen 4,2 und 45,1 Milliarden US-Dollar (Coinmarketcap.com 2020). Die kleinste Bitcoin-Einheit nennt sich Satoshi und ist 0,00000001 Bitcoin groß (Narayanan et al. 2016, S.69).

Bitcoin-Blockchain und Hashfunktionen

Eine Blockchain kann sich als eine Reihe von aufgestellten Blöcken, die durch eine Kette miteinander verbunden sind, vorgestellt werden. Beim Bitcoin enthalten diese Blöcke Daten über die Transaktionen des Netzwerks. Die Blockchain bildet folglich eine komplette Transaktionshistorie ab und lässt sich nicht im Nachhinein verändern. Dadurch, dass jeder Netzwerkteilnehmer diese Blockchain gespeichert hat, kann sichergestellt werden, dass keine betrügerischen Aktivitäten stattfinden, wie z.B. Double-Spending oder Datenmanipulationen. Mit Hilfe der Blockchain wird ein Konsensus über die tatsächlich stattgefunden Transaktionen erreicht und als “Single Source of Truth” angesehen. Innerhalb einer Blockchain gelten bestimmte Regeln, die eingehalten werden müssen und im Bitcoin-Protokoll festgehalten wurden (Hosp 2017, S.40ff.). Hierbei spielt die Hashfunktion SHA-256 eine wichtige Rolle. Ähnlich wie bei einer konventionellen mathematischen Funktion hat auch eine Hashfunktion einen Input und einen Output. Der Input kann unendlich groß sein und kann sowohl alle Zahlen, Buchstaben und Zeichen bis hin zu Dateien enthalten. Der Output ist allerdings immer gleich groß bzw. lang (64 Stellen) und besteht aus Zahlen und Buchstaben.

Um die Hashfunktion zu veranschaulichen, wird der folgende Input benutzt: Blockchain-Technologie ist cool #Btc

Der durch SHA-256 verschlüsselte Output würde dann lauten:

c062ec43027fb766571ac19722498b86383eaaf37ae401473ad7b0421757534

Würde auch nur ein kleines Detail am Input geändert werden, so würde sich direkt ein gänzlich anderer Output-Hash, jedoch immer mit der festgelegten Zeichenlänge von 64 Stellen, ergeben. Das Spezielle an dieser Hashfunktion ist, dass es zwar äußerst leicht ist basierend auf dem Input den Output zu berechnen, es aber probabilistisch unmöglich ist (zumindest mit derzeitiger Technologie) vom Output auf den Input zu schließen (Narayanan et al. 2016, S.146). Warum diese Eigenschaft von besonderer Wichtigkeit ist, wird im nächsten Kapitel erläutert.

Transaktionsablauf

Um Transaktionen zu tätigen und Bitcoins zu lagern ist zunächst eine Wallet (Software) notwendig. Ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass eine Wallet zur Aufbewahrung von Bitcoins verwendet wird. Tatsächlich wird auf der Wallet der Private Key gespeichert, der zum Tätigen von Transaktionen zwingend erforderlich ist.

Im Allgemeinen gibt es zwei Keys, die bei einer Bitcoin-Transaktion zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um den Private und den Public Key. Der Private Key wird aus 2^256 Möglichkeiten generiert und hat eine ähnliche Funktionsweise wie die Pin eines Bankkontos. Mit diesem Private Key verifiziert der Eigentümer, dass er tatsächlich der Besitzer von Bitcoins auf einer bestimmten Adresse ist. Ein Private Key kann beispielsweise folgendermaßen aussehen:

fab389f660546c1b78f1b0bf77fd8e2953cf2cee25e75f3de7fe8630a8a1f663

Aus dem Private Key wird anschließend mit Hilfe einer Elliptischen Kurve, die in der Kryptographie häufig als Verschlüsselungsmethode genutzt wird, der Public Key erstellt. Dieser sieht dann für den oben gezeigten Private Key folgendermaßen aus:

0324d09a7750f897386ca9378f0937118711494ca2c5de87a8c887227ce6cc94e9

Aus diesem Public Key wird wiederum unter Verwendung der Hashfunktionen SHA-256 und RIPEMD-256, in Verbindung mit einem Base58Check, die tatsächliche Bitcoin-Adresse erstellt [3]:

18aYy5r4w6ZvRtCugUS96csndStdeDygMh

Die Bitcoin-Adresse ist mit der IBAN eines normalen Bankkontos vergleichbar und ist öffentlich einsehbar, sobald das erste Mal Bitcoins auf diese Adresse geschickt wurden (Hosp 2019 b). Ein wesentlicher Unterschied ist allerdings, dass jeder nachverfolgen kann welche Transaktionen auf einer Adresse getätigt wurden. Welcher Partei die Adresse aber tatsächlich gehört, ist nicht nachvollziehbar (Pseudoanonymität) (Narayanan et al. 2016, S.166). Wichtig zu verstehen ist, dass es kein Problem darstellt, dass die die Bitcoin-Adresse öffentlich einsehbar ist. Dies liegt daran, dass es dank der Hashfunktionen nicht möglich ist anhand des Public Keys oder der Bitcoin-Adresse auf den geheimen Private Key zu schließen (Hosp 2019 b).

Konsensmechanismus: Proof of Work (Mining)

Da Bitcoin einen dezentralen Kryptowert darstellt, sorgt der Konsensusalgorithmus „Proof of Work“ dafür, dass sich die Nodes (Knoten) innerhalb des Netzwerks darüber einig sind, welche Transaktionen valide sind und welche nicht. Generell ist der Algorithmus dafür verantwortlich, dass das Protokoll, also die Regeln der Blockchain, eingehalten werden. Im Bitcoin-Netzwerk gibt es insgesamt drei Parteien, die für den Transaktionsprozess wichtig sind. Dazu zählen die User, die Nodes und die Miner. User wollen Bitcoins von A nach B senden und leiten dafür ihre Transaktion an die Nodes weiter. Als Gegenleistung zur Durchführung einer Transaktion, müssen die User eine kleine Transaktionsgebühr bezahlen. Nodes erhalten die Transaktionsinformationen von den Usern und senden diese an den sogenannten Mempool — den Pool der unbestätigten Transaktionen — der Miner weiter. Eine (Full) Node hat ständig die komplette Blockchain heruntergeladen und aktualisiert diese regelmäßig (Hosp 2017, S.54f.). Nachdem ein neuer Block gefunden wurde, überprüfen die Nodes den Block und die Transaktionen (Nakamoto 2008, S.3). Miner fügen Transaktionen aus dem Mempool in einem Block zusammen und schicken diesen dann zum Verifizieren an die Nodes.

Abbildung 1: Ablauf einer Bitcoin-Transaktion

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Quelle: Bitcoinwiki 2020.

Doch wie genau läuft eine Bitcoin-Transaktion im Alltag ab? Der vereinfachte Ablauf einer Bitcoin-Transaktion ist in Abbildung 1 dargestellt und wird im Folgenden im Detail besprochen. [4] Angenommen, Anja will einen Bitcoin an Bernd schicken. Dafür benötigt sie mehrere Informationen. Erstens benötigt sie ihren Private Key, um verifizieren zu können, dass sie tatsächlich die Besitzerin des einen Bitcoins ist. Zusätzlich benötigt sie noch die Bitcoin-Adresse von Bernd, damit sie weiß, wohin sie den Bitcoin eigentlich schicken muss.

Zudem kann Anja auch noch eine Nachricht hinzufügen. Nach Eingabe dieser Daten werden die Transaktionsinformationen durch die Hashfunktion gehasht und der Output wird mit dem von Anja angegeben Private Key unterschrieben. Dadurch entsteht eine digitale Signatur. Doch wie können Bernd bzw. die Nodes im Netzwerk sicher sein, dass Anja tatsächlich den richtigen Private Key benutzt hat?

Hierfür wird der Public Key zur Hand genommen, da dieser initial mit Hilfe einer elliptischen Kurve aus dem Private Key entstanden ist, aus dem wiederum die Bitcoin-Adresse erzeugt wurde. [5] So kann das Netzwerk validieren, dass Anja den richtigen Private Key benutzt hat, ohne dass die Nodes oder andere User, abgesehen von Anja selbst, den Private Key kennen. Sollte Anja einen falschen Private Key benutzen, kann der Public Key die digitale Signatur nicht verifizieren und die Transaktion wird abgelehnt.

Ist die Transaktion valide, wird die diese nun zwischen den Nodes im gesamten Netzwerk verteilt und landet schlussendlich im Mempool der Miner. Die Miner nehmen sich die Transaktionen aus den Mempool heraus und verpacken diese in einen Block. Ein Block ist genau ein Megabyte groß und umfasst rund 4.200 Transaktionen. Aufgrund der begrenzten Blockgröße, sind im Bitcoin-Netzwerk lediglich maximal sieben Transaktionen pro Sekunde möglich. Ein Block besteht aber nicht nur aus Transaktionsdaten, sondern auch noch aus einem Block Header, der für das weitere Verständnis wichtig ist.

Die für uns wichtigsten Bestandteile des Block Headers sind der Hash des vorherigen Blocks, eine Merkle Root und die sog. Nonce. Hash des vorherigen Blocks bedeutet, dass der letzte Block aus der Blockchain gehasht wird und dieser Hash dann Bestandteil des Block Headers im neuen Block ist. Ein Merkle Tree ist vom visuellen Aufbau eigentlich nichts anderes als ein Baumdiagramm (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2: Visuelle Darstellung eines Merkle Tree

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Quelle: Hosp 2019a.

Auf den untersten Zweigen befinden sich die Hashes der einzelnen Transaktionen des Blocks. Diese werden dann so lange paarweise gehasht, bis am Ende nur noch ein einziger Hash übrig bleibt. Dieser Hash wird als Merkle Root bezeichnet und befindet sich im Block Header. Das Interessante an der Merkle Root ist, dass diese alle Transaktionen im Block mit nur einem Hash abbildet. Vertauscht man z.B. in Abbildung 2 HB mit HC, resultiert am Ende auch ein komplett anderer Hash für die Merkle Root, da ja HA und HC zusammen einen anderen Hash ergeben als zuvor HA und HB. Der letzte Bestandteil des Block Headers ist die Nonce. Diese kann sich vorerst als freies Feld vorgestellt werden, in das später eine Zahl zwischen 0 und 2^32 eingesetzt wird.

Der Block Header ist wichtig, da er zweimal mit SHA-256 gehasht wird. Das Besondere an diesem Output ist, dass er mit einer bestimmten Anzahl an Nullen beginnen muss, damit er als gefunden gilt, beispielsweise so:

0000000000000000000573d3f4df115906726c1e469818314a311de43207853c

Dieser Hash wird gefunden, indem die Miner für die Nonce, also das ursprüngliche freie Feld, Zahlen von null bis ca. 4,2 Milliarden (2^32) einsetzen. Je höher die Anzahl an Nullen sein muss, desto schwieriger ist es den Hash zu finden. Da die Hashfunktion SHA-256 nicht umkehrbar ist, müssen die Miner die Zahlen so lange durchprobieren, bis sie eine Zahl gefunden haben, die dafür sorgt, dass der Hash mit der gesuchten Anzahl an Nullen beginnt. Dann gilt in diesem Kontext eine Nonce als gefunden.

Dieser Prozess wird als Mining bezeichnet und erfordert eine große Leistung an Rechenpower. Früher konnte das Mining noch mit konventionellen Computern profitabel betrieben werden, aktuell wird dies nur noch mit sogenannten ASIC Minern betrieben, die allein dafür konzipiert sind, möglichst schnell die Nonce zu finden. Allgemein ist das Mining aufgrund von Hardware- und Stromkosten äußerst kostenintensiv und zugleich primär nicht umweltfreundlich (Hosp 2017, S.68ff.).

Sobald der erste Miner eine passende Nonce für seinen Block gefunden hat, leitet er den gefundenen Block an die Nodes weiter. Die Nodes überprüfen, ob das Protokoll für den Block eingehalten wurde, also z.B. passende Nonce oder Blockgröße. Wenn das Protokoll eingehalten wurde, gilt der Block als gültig, wird an die Blockchain angehängt. Da in jedem neuen Block immer auch gleichzeitig der Hash des vorherigen Blocks integriert ist, baut jeder Block aufeinander auf, wodurch eine Verkettung der Blöcke entsteht. Sollte folglich ein Netzwerkteilnehmer versuchen, Daten in einem älteren Block zu ändern, so würde sich der Hash dieses Blocks und demzufolge auch die Hashes der darauffolgenden Blöcke verändern. Es müssten also alle darauffolgenden Blöcke abgeändert und für jeden eine neue Nonce gefunden werden, was äußerst rechenintensiv wäre. Da jeder neue Block auf den vorherigen Blöcke aufbaut, gilt die Blockchain quasi als nicht veränderbar und manipulationsresistent (Hosp 2017, S.61ff.).

Doch warum nehmen die Miner immense Hardware- und Stromkosten auf sich, um die Nonce für ihren Block zu finden? Grundsätzlich geht es einem Miner darum, schneller eine Nonce für seinen Block zu finden als alle anderen. Denn sobald ein Miner eine Nonce für seinen Block gefunden, dieser als gültig anerkannt und zur Blockchain hinzugefügt wird, hören alle anderen Miner auf eine Nonce für ihren Block zu finden. Das liegt darin begründet, dass ab dem Zeitpunkt ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt wurde und die Miner den Hash dieses Blocks benötigen, damit sie anfangen können an einem neuen Block zu arbeiten.

Der Miner, der als erstes eine gültige Nonce für seinen Block gefunden hat, bekommt eine Belohnung von 6,25 Bitcoin und die Summe der Transaktionsgebühren in diesem Block. Dies ist der Anreiz dahinter, warum überhaupt Mining betrieben wird (Hosp 2017, S.63). Ursprünglich bekamen Miner eine Belohnung von 50 Bitcoin pro Block ausgezahlt — diese Belohnung halbiert sich allerdings alle 210.000 Blöcke, bis schließlich alle 21 Millionen Bitcoin im Umlauf sind (ca. im Jahr 2140). Danach bekommen die Miner nur noch die Transaktionsgebühren als Belohnung ausgezahlt (Narayanan et al. 2016, S.63).

Wie bereits erwähnt, hängt die Schwierigkeit eine Nonce zu finden davon ab, mit wie vielen Nullen der Hash des Block Headers beginnen muss. Je mehr Nullen zu Beginn benötigt werden, umso schwieriger ist das Finden einer Nonce. Die Schwierigkeit ist so eingestellt, dass das Netzwerk ungefähr zehn Minuten braucht, bis eine passende Nonce für einen Block gefunden wurde. Bei Abweichungen wird die Schwierigkeit angepasst, um weiterhin den 10-Minuten-Rhythmus einzuhalten.

Im Laufe der Zeit ist die Schwierigkeit bei Bitcoin immer weiter angestiegen. Das hat überwiegend zwei Gründe. Zum einen stieg der Bitcoin-Preis enorm an. Das führte dazu, dass immer mehr neue Miner ins Netzwerk kamen. Zweitens wird die Mining Hardware immer effizienter. Beides hat zur Folge, dass die Hashpower — also die Rechenleistung — im Netzwerk ansteigt und deshalb die Schwierigkeit erhöht werden muss, damit weiterhin ein Durchschnitt von zehn Minuten garantiert werden kann (Narayanan et al. 2016, S.132ff.).

Neben Proof of Work gibt es auch noch andere Konsensusalgorithmen, wie z.B. Proof of Stake, der bei zahlreichen anderen Kryptowerten benutzt wird. Hier müssen die Nodes allerdings keine Rechenpower aufbringen, um am Validierungsprozess teilnehmen zu dürfen, sondern müssen Coins des jeweiligen Kryptowerts hinterlegen. Als Belohnung werden dann lediglich Transaktionsgebühren eines Blocks ausgeschüttet. Das Auswahlverfahren, welche Node den neuesten Block validieren und der Blockchain hinzufügen darf, kann sich zwischen den einzelnen Kryptowerten stark unterscheiden. Ein entscheidender Vorteil gegenüber Proof of Work ist hier primär die Umweltfreundlichkeit (Binance Vision o.D.).

Chancen und Risiken des Bitcoins

Eine der größten Stärken des Bitcoins ist seine Dezentralität. Gerade in wirtschaftlich turbulenten Zeiten, mit ultraexpansiver Geld- und Fiskalpolitik, dürften manche die Stabilität des aktuellen Geldsystems hinterfragen und womöglich Bitcoin als Wertspeicher und Inflationsschutz suchen. Dieses Phänomen ist vor allem in Schwellen- und Entwicklungsländern mit tendenziell schwächeren nationalen Währungen zu beobachten. Ein Beispiel hierfür ist Venezuela, wo eine Hyperinflation teilweise zu einer Flucht in den Bitcoin führte (Di Salvo 2019).

Da das Bitcoin-Netzwerk durch mehrere Hashalgorithmen kryptografisch verschlüsselt ist, gilt es allgemein als sehr sicher. Dennoch drohen dem System Gefahren, wenn eine Partei mindestens 51% der Rechenpower des Netzwerks besitzt, da diese dann die Transaktionen kontrolliert und die Belohnung für jeden neuen Block erhalten würde (Hosp 2017, S.109f.). Derzeit liegt die Rechenpower im Bitcoin-Netzwerk bei 92.307.000 Tera-Hashes pro Sekunde (Th/s) [6] (Blockchain.com 2020). Der momentan leistungsfähigste Miner (Antminer S19 Pro) hat eine Hashpower von 110 Terra Hashes pro Sekunde (Th/s). Um 51% der Rechenpower zu kontrollieren, also 47.076.570 Th/s, bräuchte der Angreifer mindestens 427.969 Antminer S19 Pro. Diese werden für 2.493 US-Dollar pro Stück verkauft, was Hardwarekosten von ca. 1,07 Milliarden US-Dollar (eigene Berechnungen) entsprechen würde (Bitmain 2020). Nicht mit einberechnet wurden hier Strom- und Wartungskosten, welche die gesamten Kosten noch um einiges in die Höhe treiben würden. Somit erscheint eine 51% als relativ unwahrscheinlich.

Für den unwahrscheinlichen Fall einer solchen Attacke, kann zudem davon ausgegangen werden, dass der Bitcoin-Preis in die Tiefe rauschen würde. Dies hätte zur Folge, dass der Angreifer mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zumindest keinen monetären Gewinn aus der Attacke erzielen dürfte (Hosp 2017, S.109f.). Auch das dürfte den Anreiz zu einer solchen Attacke reduzieren.

Bitcoin setzte Bewegung in Gange

Bitcoin hat zweifelsfrei eine Bewegung in Gang gesetzt. Als erstes DLT-basiertes System stellt die Bitcoin-Blockchain heute das Fundament für mehr als 5.000 Kryptowerte dar. Neben Anwendungen im Bereich “Finanzen” sind inzwischen zahlreiche weitere Use Cases der DLT in anderen Branchen denkbar und werden teilweise bereits umgesetzt. Dazu gehören beispielsweise digitale DLT-basierte Identitäten oder Anwendungsfälle im Bereich der Supply Chain. All diese neuen Anwendungsfälle existieren heute nur dank Bitcoin.

Und nicht nur das: Neben der Bewegung, die Bitcoin in Gang gesetzt hat, wird es auch vermehrt als Zahlungssystem verwendet. Zudem wird Bitcoin häufig als eine Art digitales Gold angesehen, das zu Wertaufbewahrungszwecken genutzt wird. Somit hat auch Bitcoin selbst inzwischen eine Daseinsberechtigung in unserer Gesellschaft.

Über die Autoren

Simon Seeser studiert Economics (B.Sc.) an der Universität Bayreuth. Er hörte im Jahr 2017 das erste Mal von Bitcoin und setzt sich seitdem mit Kryptowerten auseinander. Du kannst ihn per Mail (bt704795@myubt.de) kontaktieren.

Jonas Groß ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bayreuth und Projektmanager am Frankfurt School Blockchain Center (FSBC). Seine Interessengebiete sind vor allem Kryptowerte. Außerdem analysiert er im Rahmen seiner Doktorarbeit die Auswirkungen der Blockchain-Technologie auf die Geldpolitik der weltweiten Zentralbanken. Er beschäftigt sich hierbei hauptsächlich mit Innovationen wie Central Bank Digital Currencies (CBDC) und Stablecoin-Projekte wie Libra. Du kannst ihn per Mail (jonas.gross@fs-blockchain.de), LinkedIn (https://www.linkedin.com/in/jonasgross94/), via Xing (https://www.xing.com/profile/Jonas_Gross4) und Twitter (@Jonas__Gross) kontaktieren.

Der vorliegende Beitrag ist im Rahmen eines Seminars zu Kryptowerten und digitalen Zentralbankwährungen (CBDC) an der Universität Bayreuth entstanden. Das Seminar wurde vom Lehrstuhl für Geld und Internationale Wirtschaft (VWL I) angeboten.

Fußnoten

[1] Ungefähr 200.000 weitere Bitcoins sind durch den Hack der Börsen Mt. Gox und Bitfinex verloren gegangen (Franek 2019). Diese sind zwar rein theoretisch noch durch die Hacker zugänglich, werden aber wahrscheinlich nie wieder in den Umlauf gelangen. Die Bitcoins werden nämlich von den Börsen beobachtet. Sollte also auch nur einer der gestohlenen Coins seinen Weg auf eine Börse finden, wird dieser beschlagnahmt. Demzufolge gibt es keine wirkliche Option für die Hacker ihr Diebesgut auszuzahlen und gleichzeitig ist es äußerst unwahrscheinlich, dass sie die Coins freiwillig zurückgeben. Daher können diese als nicht mehr zugänglich angesehen werden.

[2] Stand: 24.05.2020.

[3] Aufgrund des Umfangs diese Beitrags wird hierbei nicht gesondert auf die Funktionsweise der Hashfunktionen im Detail eingegangen. Zur Funktionsweise der Algorithmen siehe: https://www.youtube.com/watch?v=-Gix2bX9jZA.

[4] Für einen noch detaillierteren Überblick über den Ablauf einer Bitcoin-Transaktion siehe: https://www.mme.ch/fileadmin/files/documents/Publikationen/Bitcoin_Luka_Mueller.pdf.

[5] Für mehr Informationen hierzu siehe: https://www.youtube.com/watch?v=-Gix2bX9jZA.

[6] Stand: 24.05.2020.

Literaturverzeichnis

Blockchain.com: Hash Rate. Live Chart vom 03.03.2020, https://www.blockchain.com/de/charts/hash-rate, Zugriff: 07.03.2020.

Bitcoinwiki: Bitcoin-Transaktion, https://de.bitcoinwiki.org/index.php?curid=945, Zugriff: 25.05.2020.

Binance Vision: Proof of Stake erklärt. Online Artikel o.D. b, https://www.binance.vision/de/blockchain/proof-of-stake-explained, Zugriff: 08.03.2020.

Bitmain: Preis für einen S19 Pro Miner am 24.05.2020, https://shop.bitmain.com/product/detail?pid=000202005141802135128Tsh82210619, Zugriff: 24.05.2020.

Coinmarketcap.com: Live Daten zu Bitcoin vom 08.03.2020, https://coinmarketcap.com/currencies/bitcoin/, Zugriff: 10.03.2020.

Di Salvo, M.: Why are Venezuelans seeking refuge in crypto-currencies?, Online Artikel vom 19.03.2019, https://www.bbc.com/news/business-47553048 , Zugriff: 29.03.2020.

Franek, J.: Coin Metric’s State of the Network: Issue 26, Online Artikel vom 19.11.2019, https://coinmetrics.substack.com/p/coin-metrics-state-of-the-networkd2e, Zugriff: 10.03.2020.

Hadas, E.: A Prediction: Bitcoin Is Doomed to Fail. Online Artikel vom 27.11.2013, https://dealbook.nytimes.com/2013/11/27/a-prediction-bitcoin-is-doomed-tofail/?_r=0, Zugriff: 09.03.2020.

Hosp, J.: Bitcoin Mining im Detail erklärt: Nonce, Merkle Root, SPV… | Teil 15 Kryptographie Crashkurs, Youtube Video vom 03.03.2019 a, https://www.youtube.com/watch?v=4jd9qk3wq3Q&list=PLjwO-iVuY1v0eIvAnlpupFuDTg9SNbpA&index=15, Zugriff: 08.03.2020.

Hosp, J.: „Kryptowährungen einfach erklärt“, 2017.

Hosp, J.: Wie kommt man vom Private Key zur Bitcoin-Adresse? | Teil 12 Kryptographie Crashkurs. Youtube Video vom 10.02.2019 b, https://www.youtube.com/watch?v=-Gix2bX9jZA&t=1s, Zugriff 08.03.2020.

Nakamoto, S.: Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. Offizielles Whitepaper zu Bitcoin aus dem Jahr 2008, https://bitcoin.org/bitcoin.pdf, Zugriff: 10.03.2020.

Narayanan, A., Bonneau, J., Felten, E., Miller, A., Goldfeder, S.: „Bitcoin and Cryptocurrency Technologies”, Princeton, 2016.

Wadhwa, V.: R.I.P., Bitcoin. It’s time to move on. Online Artikel vom 19.01.2016, https://www.washingtonpost.com/news/innovations/wp/2016/01/19/r-i-p-bitcoin-itstime-to-move-on/, Zugriff: 09.03.2020.

Worstall, T.: So, That’s the End of Bitcoin Then. Online Artikel vom 20.06.2011, https://www.forbes.com/sites/timworstall/2011/06/20/so-thats-the-end-of-bitcoin-then/, Zugriff: 09.03.2020.

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Source: https://www.pexels.com/de-de/foto/bank-bankwesen-business-digital-315788/.

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