Bitcoin: Geld ohne Banken - ist das möglich?

Textprobe:

Kapitel 5., Die Technik hinter Bitcoin:

Die Nutzer des Bitcoinsystems überprüfen automatisch beim Start des Clients, ob alle Blöcke und damit auch alle Transaktionen vorhanden sind. Fehlen welche, werde diese über das unstrukturierte Peer-to-Peer-Netzwerk eingelesen. Der Client kann beliebig viele Adressen für den Zahlungsempfang erzeugen. Alle Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk finden zwischen den Adressen statt. Diese Adressen sind der öffentliche Teil eines asymmetrischen Schlüsselpaares, der aus einem Privat-Key, der in der wallet verbleibt und dem Public-Key, der öffentlich ist, besteht. Soll eine Zahlung vorgenommen werden, sendet der Empfänger einer Transaktion den Public-Key an den Absender einer Zahlung. Der Privat-Key bleibt beim Empfänger. Mit dem Puplic-Key signiert der Absender die Transaktion an den Empfänger. Nur der Empfänger, der auch der Besitzer des Privat-Key ist, kann eine Transaktion autorisieren. Der Verlust des Privat-Key bedeutet gleichzeitig den Verlust der damit signierten Bitcoins.
Jede Transaktion wird im Peer-to-Peer-Netzwerk mit Hilfe des Flooding-Algorithmus bekannt gegeben, um zu verhindern, dass der gleiche Betrag mehrfach (Double Spending) ausgegeben wird. Miner sammeln diese Transaktionen in Blöcke und bestätigen durch eine Signatur damit die Transaktion.
Für die Berechnung der Signatur wird ein Hash-Wert aus folgenden Werten gebildet:

- Versionsnummer des Blocks.
- Hash-Wert des vorherigen Block.
- Merkle root.
- Timestamp.
- Traget.
- Nonce.
Für die Signierung wird das Digital Signature Algorithm mit elliptischen Kurven, kurz ECDSA genannt, in der 256-Bit-Konfiguration verwendet (vgl. Pramateftakis 2008: 146 f.) Die Berechnung des Hash-Wertes ist die Lösung einer kryptographischen Aufgabe. Diese beinhaltet die Umkehr einer Einwegfunktion. Zur Lösung der Aufgabe muss sehr viel Rechenaufwand aufgewendet werden. Die Überprüfung der Lösung benötigt wenig Rechenleistung und kann daher schnell vonstatten gehen. Löst ein Miner die Aufgabe, erzeugt er einen neuen Block und integriert in ihm Transaktionen. Als Belohnung erhält er dafür z. Z. 50 BTC.
Die Blöcke werden zu einer Kette, der Block-Chain verknüpft und von den anderen Minern im Netzwerk auf Richtigkeit der Signatur überprüft und bestätigt. Alle Transaktionen sind in der Block-Chain öffentlich einsehbar. Ist die Adresse eines Nutzers bekannt, können alle seine Transaktionen mit dieser Adresse zurückverfolgt werden. Um dies zu erschweren, können Nutzer beliebig viele Adressen erzeugen.
Durch das Erzeugen von Blöcken, dem Mining, wird dezentral und ohne die Zuschaltung einer höheren Autorität, wie etwa einer Zentralbank in Verbindung mit Banken, die Geldschöpfung vorgenommen. Die Belohnung der Miner halbiert sich ca. alle vier Jahre, so dass die Gesamtmenge an Bitcoin 21.000.000 betragen wird. Um zu verhindern, dass bei einer verstärkten Nutzung von Bitcoin zu wenige vorhanden sind, können Bitcoin bis zur achten Stelle gestückelt werden. Durch die Verminderung der Belohnung zum Finden eines Blocks, könnte der Anreiz für die Miner schwinden, weiterhin Blöcke zu berechnen. Als Lösung aus diesem Dilemma ist es möglich, eine Transaktiongebühr an die Miner zu zahlen.
Der Bitcoin-Algorithmus ist so programmiert, dass nur etwa alle 10 Minuten ein Block erzeugt werden kann. Alle 2016 Blöcke wird die Rechenleistung des gesamten Bitcoin Peer-to-Peer-Netzes überprüft und die Schwierigkeit, auch Difficulty genannt, der Lösung der Aufgabe, dass proof-of-work, angepasst. Somit ist gewährleistet, dass auch bei Veränderung der Gesamtrechenleistung nur etwa alle 10 Minuten ein Block gefunden wird. Hat ein Miner mit falschen Parametern oder fast gleichzeitig mit einem anderen Miner einen Block gefunden, wird im ersteren Fall der Block durch die Gemeinschaft der anderen Miner für ungültig erklärt und im zweiten Fall der Block für gültig erklärt, der als erstes gefunden wurde (Bitcoin.org 2012a).