Eine Einführung

Geschichte, Funktion, Entwicklung und Zukunft

Bitcoin Geschichte

Wie funktioniert eine Bitcoin Transaktion?

Die Lösung für Doppelbuchungen und Vertrauen - Blockchain

Wovon hängt der Wert & die Anzahl der Bitcoins ab?

Drei Hauptvorteile des Bitcoin

Wie geht es mit Bitcoin weiter?

Bitcoin Geschichte

Die Idee einer digitalen Kryptographisch gesicherten Peer-to-Peer (Knotenpunkt zu Knotenpunkt) dezentralen Währung, ist vermutlich so alt wie das Internet selbst. Die ersten belegbaren Überlegungen wurden in der Cypherpunk-Mailinglist bereits schon 1992 diskutiert. Tatsache ist, dass die für Bitcoin benötigten Technologien erst über Jahrzehnte hinweg entwickelt werden mussten, bis die Zeit reif wurde.

Der Bitcoin ist nicht der Inflation unterworfen, er wird weder von Personen noch von Banken, noch von Regierungen kontrolliert. Die Bitcoin Transaktionen sind durch digitale Chiffren geschützt und werden in einem großen Netz, von hundert tausenden unabhängiger Computer, sogenannten Nodes (Knotenpunkte) dezentral verifiziert. Man stelle sich nur vor, wie einfach es ist:

Eine Person besitzt eine Einheit digitaler Daten, die wertvoll ist. Diese Daten sind nur dieser Person bekannt, sie besitzt also auch ihren Wert. Dazu sind die Personen im Netzwerk Pseudonymisiert, dies gewährt bei entsprechender Nutzung eine hohe Anonymität und Privatsphäre.

Das Whitepaper der ersten erfolgreichen digitalen Währung, der Bitcoin, wurde am 31.10.2008, in eben dieser Mailinglist, zum ersten mal von Satoshi Nakamoto vorgestellt. Es unterscheidet sich interessanter weise nur in technischen Details vom 1994 veröffentlichten "Digicash" Whitepaper (gescheiterte digitale Währung).

Die Open-Source-Referenzimplementierung, das Bitcoin-Core wurde am 3.1.2009 unter einer MIT Lizenz zur freien Verwendung veröffentlicht. Am 9.1.2009 um 3:54h UTC wurden die ersten Knotenpunkte eingerichtet und der erste Block der sogenannte Genesis Block (Im Blockchain Explorer nach „#1“ suchen) wurde errechnet.

Die Bitcoin Technologie basiert auf mehreren ursprünglichen Entwicklungen und Technologien. Zum einen vermutlich die Entwicklungen und Erfahrungen von früheren versuchen digitaler Währungen, dann ein Algorithmus der Elliptischen Kurven und digitalen Signaturen ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) & SHA256 (Secure Hash Algorithm 256Bit) mit dem ein Hash-Wert erzeugt wird, der digitale Fingerabdruck, aber später mehr dazu.

In den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts arbeiteten Wissenschaftler im Auftrag der National Security Agency der USA, intensiv an einer Kryptographisch gesicherten Währung. Daher rührt auch ein Mythos, Bitcoin sei in Wahrheit ein Regierungsprojekt, was natürlich lächerlich ist, wenn wir verstehen wie genau diese revolutionäre und disruptive Technologie funktioniert.

In den 80er Jahren schrieb bereits Dr. David Chaum über ein anonymes digitales Bargeld und pseudonyme Reputations Systeme, die „Big Brother“ obsolet werden lassen: “Security without identification: Transaction Systems to Make Big Brother Obsolete”. Aufgrund dessen gibt es spekulationen David Chaum sei Wahrheit Satoshi Nakamoto.

In den 90er Jahren fanden sich die Cypherpunks in der bereits erwähnten Mailinglist zusammen und diskutierten über die digitale Zukunft, die Notwendigkeit, der Verschlüsslung für Privatsphäre und Sicherheit, als auch einer neuen digitalen P2P Währung.

Eine sehr interessante Persönlichkeit ist Hal Finney, der Erfinder der PGP Verschlüsselung, des Proof of Work sowie Jahrelanger Entwickler am Bitcoin von beginn bis 2014. Hal empfing von Satoshi die erste Transaktion. Hal Finney starb am 28.8.2014, in diesem Jahr meldete sich auch Satoshi zum letzten mal  am 07.03.2014. 

Satoshi zog sich bereits Ende 2010, Anfang 2011 aus der Entwicklung zurück.

Satoshi Nakamoto ist eine legendäre Persönlichkeit. Niemand weiß, wer genau sich hinter diesem Namen verbirgt, das kann sowohl ein Mann als auch eine Frau weder noch, oder sogar ein Team sein. Es wurde in der Block Historie recherchiert und Nakamoto wurden mehrere Adressen zugeordnet, mit einem Guthaben von knapp 1Million Bitcoin!

Gerüchten zufolge war an der Entwicklung ein Team beteiligt, dabei habe eine Person einen entscheidenden Beitrag geleistet, zu dessen Ehren Das Whitepaper und die Kleinst mögliche Einheit benannt wurde: Ein Satoschi sind 10^-8 BTC (0.00000001).

Niemand zweifelt jedenfalls daran, dass Satoshi ein geniales System erfunden und einen genialen Schlüssel dazu geschrieben hat.

In der ganzen Welt gab es höchstens 50 Personen, die zu so etwas fähig waren, es bleibt jedoch unbekannt, wer von ihnen diesen Namen angenommen hat. Es war sogar möglich mit dieser Person im Internet in Kontakt zu treten, in Foren oder per E-Mail. 

Satoshi Nakamoto's post

Diese Kommunikation vermittelt uns einige Informationen über Satoshis Arbeit. Wir wissen, dass er 2007 den Bitcoin konzipiert hat. Zwei Jahre brauchte er um zu prüfen, wie man diese Idee umsetzen kann, dabei nutzte er mit Sicherheit auch Entwicklungen von früheren Projekten wie z.B. Digicash.

In seinen Mails erzählte er von einem zuverlässigen Zahlungssystem, das weder von Einzelpersonen noch von Beamten, noch von privaten Firmen kontrolliert werden kann. Er bekam Antworten, studierte sie und feilte an seiner Idee weiter. 2008 erschien dann im Herbst das besagte Whitepaper, unterschrieben von Satoshi Nakamoto. Darin beschrieb er sein System ausführlich.

Die Experten waren verblüfft. Der Bitcoin Erfinder fand eine geniale Lösung für das Hauptproblem, das bis dahin die Etablierung des Internet Geldes verhindert hatte. Es handelte sich um das Problem der Doppelbuchungen. Doch betrachten wir zunächst wie Transaktionen Grundsätzlich funktionieren.

 

Wie funktioniert eine Bitcoin Transaktion?

Wie bereits erwähnt bedient sich das Netzwerk für Transaktionen asymmetrischer Kryptographie, dies bedeutet, dass wir mit privaten und öffentlichen Schlüsseln arbeiten. Zum besseren Verständnis helfen uns in diesem Beispiel Alice und ihre Freundin Lina.

Alice möchte Lina für ein design bezahlen und sendet 0.01BTC an Linas Adresse. Alice hält mithilfe ihrer Wallet den privaten Schlüssel vor um zu beweisen, dass sie im besitz digitaler Einheiten ist, mit dem Hash des öffenlichen Schlüssels von Lina (Adresse) verschlüsselt sie die Transaktion und Nachricht. Der private Schlüssel von Alice signiert nun die Transaktion.

Lina kann nun mit ihrem privaten Schlüssel die Nachricht / Transaktion entschlüsseln dessen nun das Volumen der Transaktion (Nachricht und digitale Einheiten) enthalten. Im detail passiert jedoch noch mehr, wenn wir die digitalen Einheiten genauer betrachten.

Diese digitalen Einheiten die als Bitcoin, BTC oder in kleinen Einheiten als Satoschi /Sato/sats beschrieben sind, werden technisch als UTXO (Unspend Transction Output) bezeichnet. Diese lassen sich nur teilen wenn eine Transaktion ausgeführt wird. Beispiel:

Alice Wallet werden 4 UTXO zugeordnet, wobei dessen Summe 0.012BTC entsprechen. Keine der UTXO von Alice hat den genauen wert von 0.01BTC die für Lina vorgesehen sind, sondern jeweils 0.003BTC.

Als Alice die Transaktion ausführt werden alle UTXO mit einem Volumen von 0.012BTC an Linas Wallet gut geschrieben, wobei die Differenz von allen gesendeten UTXO (0,012) und der Ziel Summe von 0.01BTC an Alice als eine UTXO mit dem Volumen von 0.002 (abzüglich der Transaktionsgebühren für die miner) zurückgesendet werden.

Wie nun wird aber nun geprüft, ob Alice diese Summe nicht schon doppelt ausgegeben hat?

 

Die Lösung für Doppelbuchungen und Vertrauen - Blockchain

Es handelt sich also um ein Problem, dass den Start eines solchen Zahlungssystems früher verhindert hat. Angenommen, jemand besitzt einen digitalen Schlüssel, der einen Wert hat, und diese Person möchte ihn mir für eine Gegenleistung übermitteln. Wie kann ich erfahren, ob er diesen Schlüssel nur an mich, oder auch an noch eine Person übermittelt hat?

Er könnte ja den Schlüssel kopieren und gleich an zwei Personen schicken? Gerade darin besteht das Problem der Doppelbuchungen Wie hat nun Nakamoto dieses Problem gelost? Übermittelt der Verkäufer ein und dieselben Bitcoins zwei Käufern zeitgleich, wird nur eine Transaktion verifiziert, die zweite Transaktion ist nicht mehr gültig.

So entsteht ein System, in welchem Personen, die einander gar nicht kennen, einander nie gesehen haben und durch kein gegenseitiges Vertrauen verbunden sind, einander ohne Vermittler Geld überweisen können. Eine Transaktion wird in diesem System wie folgt auf Doppelbuchungen geprüft und bearbeitet:

Die Bitcoin Miner, also Personen, die die Zahlungen mithilfe ihrer Rechner prüfen und bearbeiten, bekommen neue Bitcoins als Provision. Das System belohnt sie also für ihre Arbeit. Neue Bitcoins generiert es durch einen Zufallsprozess ungefähr einmal in zehn Minuten. Alle Bitcoin Miner beteiligen sich an dieser Lotterie (früher waren Nodes und Miner nicht getrennt).

Die Miner erraten mit ihrer Hardware einen Hash Wert und die Nonce (eine willkürliche zahl) um den digitalen Fingerabdruck eines sogenannten Blocks zu bestimmen. Ein Block enthält die Daten der Transaktionen (UTXO Unspend Transction Output) und die Signaturen (Öffentliche Schlüssel) mit Zeitstempel.

Zusätzlich wird dieser Block Kryptographisch mit dem vorherigen Block verkoppelt, indem der Hash wert des vorherigen Blocks miteinbezogen wird. Das Finden des passenden Hash wertes wird als finden eines Blocks bezeichnet, nun wird über das Netzwerk der Nodes dieser Block propagiert.

Die Nodes Prüfen sich gegenseitig auf die Richtigkeit der Daten kette „Blockchain“ und schließen diejenigen Nodes aus, die nicht mit mindestens 51% des Netzwerks synchron sind. Ist der Block erfolgreich veröffentlicht, bekommt der Miner die Summe der Transaktionsgebühren und die aktuelle Block Belohnung.

Der Zustrom von Bitcoins funktioniert jedoch anders als der Zustrom von Euro, es werden so viele Euro gedruckt wie nötig. Der Bitcoin unterliegt einem komplexen und strengen Regelwerk. Was passiert nun wenn die Rechenleistung im Netzwerk erhöht wird?

Die Mathematischen Funktionen zum finden der Blöcke passt sich dynamisch an die Rechenleistung an. Die Rechenleistung ändert sich manchmal Abrupt, das kann dazu führen, dass ein Block nur ein sehr kurzes oder sehr langes Zeit Intervall benötigt, um gefunden zu werden.

Die Anpassung der Rechenleistung an die Mathematische Funktion geschieht mithilfe eines Faktors, der als sogenannte „Difficulty“ (Schwierigkeit) bezeichnet wird. Zum einen passt sich eine Funktion direkt nach dem zuletzt gefundenen Block an: Wurde der Block unter 10 min gefunden, wird die Schwierigkeit der Aufgabe erhöht.

Hat es länger gedauert als die 10 min verringert sich die Schwierigkeit der Aufgabe. Dann gibt es noch eine Difficulty, die sich alle 2016 Blöcke anpasst.

Die Blockchain ist ein einzigartiges Kryptographisches verfahren, wir können es als digitales unveränderliches Grundbuch verstehen. Einmal in der Blockchain veröffentlicht können Daten nicht mehr gelöscht werden.

Die Blockchain als Datenbank zu verstehen wäre nicht ganz richtig, sie könnte als solche missbraucht werden. Aber eigentlich sollten nur die nötigsten Daten in das digitale Grundbuch geschrieben werden. Daher ist sie eine Zeit-ketten Datenbank für Signaturen, Zeitstempel und kurzen Nachrichten, dessen Inhalt auch das Transaktionsvolumen beinhalten.

Die einfachste Anwendung dieser Technologie ist natürlich eine Digitale Währung, doch sie kann weitaus mehr. Die Blockchain werden wir später durch spezifische Anwendungsfälle als Internet einer nächsten Generation verstehen, das „Internet der Originale“, welches Technologisch nicht vom Internet 2.0 dem Netz der Kopien wie wir es kennen abhängig ist!

 

Wovon hängt der Wert & die Anzahl der Bitcoins ab?

In vereinfachter Darstellung funktioniert das System wie folgt: Alle 210 000 Blöcke (ca. 3,95 Jahre) verteilt es die Hälfte der übrig gebliebenen Bitcoins. Dies bedeutet eine Mathematische Funktion die sich im Jahr 2140 einem Grenzwert von 21 000 000 annähert.

2009 bis 2012 verteilte es 50 Coins alle ca. alle zehn Minuten. Das machte 2.6 Millionen Coins pro Jahr 2012 bis 2016 verteilte es 1,3 Millionen! Zum nahe dem 11. Geburtstag des Whitepapers erreicht die Anzahl sich im Umlauf befindenden Bitcoins 18 Millionen.

Bitcoin inflation supply

Studien zufolge sind mindestens schon 4 Millionen Coins unwiederbringlich verloren, da die entsprechenden Privaten Schlüssel verloren gingen.

Zum einen gibt es eine Inflation die sich alle vier Jahre halbiert und zusätzlich können Guthaben verloren gehen, wenn die Nutzer*Innen nicht sorgfältig auf ihre Privaten Schlüssel aufpassen.

Aber mehr dazu im nächsten Kapitel zu Schlüsselpaaren.

Die ersten Miner prüften und bearbeiteten Transaktionen nicht wegen der Belohnung, sondern um zu hoffen das sie eines Tages nützlich seien. Vor 10 Jahren konnte man diese Arbeit zu Hause, an einem gewöhnlichen PC leisten und dafür Bitcoins bekommen.

Sie kosteten damals weniger als die Strom- und Internet Gebühren für einen Miner. 2010 generierte das Systems 7200 Coins pro Tag im Gesamtwert von rund 350 US-Dollar. Später wurde jedoch ein anfänglicher Wechselkurs angeboten 5 Cent für einen Coin.

Die ersten Spekulanten tauchten auf, Sie wollten nicht tagelang Transaktionen bearbeiten, um Bitcoins zu verdienen, waren aber bereit, Minern Coins abzukaufen. Nun hat jeder seinen Spaß! Die einen wollen Bitcoins akkumulieren und die anderen Zahlencodes schreiben und prüfen.

 

Drei Hauptvorteile des Bitcoin

Satoshi Nakamotos System ist für ganz verschiedene Kunden attraktiv. Es unterscheidet sich in vielem von einem gewohnten Banksystem. Drei Unterschiede sind aber am wichtigsten:

1. Dezentraler Aufbau.

Die Bitcoin Käufer*Innen der ersten Welle schätzten diese Eigenschaft am meisten. Diese Menschen wollten ihr Geld ausgeben und keiner Regierung zur Rechenschaft verpflichtet sein. Sie waren mit der Staatspolitik nicht einverstanden und wollten sich nicht am Umlauf der Staats Währung beteiligen, auf die sich diese Politik stützte.

2. Anonymität.

Die zweite Käufer Welle wurde dadurch angezogen, dass man mit Hilfe der Bitcoin über das Internet beliebige illegale Geschäfte abwickeln konnte, ohne Gefahr zu laufen, dass die Konten gesperrt werden. Man verkaufte Waffen und Drogen, bezahlte Einsätze bei illegalen Kasinos. Fast offen wurden also mit Hilfe der Bitcoins viele schmutzige Geschäfte gemacht, was dem Ruf natürlich einen Schaden zufügte.

Im Internet gibt es Handelsportale (zum Beispiel das ehemalige Portal Silk Road), wo man für Bitcoins praktisch alles, auch beliebige illegale Produkte, kaufen kann. Man muss jedoch davon ausgehen, dass das Zahlungssystem lediglich ein Instrument ist.

VORSICHT! Bitcoin Pseudonymität lediglich die Nutzer*Innen, kaufen Sie niemals illegale Artikel über das Internet! Bitcoin Zahlungen können verfolgt werden, da alles in der Blockchain gespeichert ist. Es gibt natürlich eine Menge Möglichkeiten, wie Sie Bitcoin komplett unsichtbar und anonym verwenden können, Lesen Sie dazu mehr im Kapitel über Transaktionen und in den Beiträgen zur Privatsphäre.

Es besitzt keine Moral, es kann sowohl von Kriminellen als auch von „Helden“ benutzt werden. Man denke beispielsweise an Julian Assange und das Projekt WikiLeaks:

Das Bankensystem will sie nicht bedienen genauso wie die Drogendealer. Rein aus politischen Gründen.

Die Bitcoins ermöglichten dem Projekt WikiLeaks, seine Arbeit fortzusetzen. Die Nutzung für Kriminelle Geschäfte nimmt mit den Jahren dagegen ab. Studien zufolge werden nur 0.2 % Aller Transaktionen für Kriminelle Geschäfte verwendet.

Die Größe Geldwäsche und das Größe Waffengeschäft findet Nachweislich im Bankensektor statt!

3. Kostengünstige Transaktionen.

Die dritte Welle der Bitcoin Käufer*Innen war am größten. Diese Menschen suchten Profit. Der Bitcoin ist eine sehr harte Währung, weil alle von vornherein wissen, wie viel Bitcoins es insgesamt geben kann: 21 Millionen. Am attraktivsten ist das Fehlen von Provisionsgebühren. Transaktionsgebühren sind die notwendigen Gebühren für die Miner.

Nun wollen wir uns den Mikro-Transaktionen mit Hilfe der Kryptowährung zuwenden. Heute ist es in den USA beispielsweise nicht möglich 5 Cent zu überweisen. Das hätte keinen Sinn, denn die minimale Provision bei der Benutzung einer Kreditkarte beträgt 30 Cent, obendrauf muss man noch 2 Prozent vom Betrags bezahlen. Man muss also 30 Cent bezahlen, um 5 Cent zu überweisen.

Angenommen, Sie möchten etwas Gutes tun und an eine Stiftung einen Dollar überweisen. Dafür müssen Sie 30 Cent Provision bezahlen. Der Bitcoin schafft all diese Probleme aus der Welt und gibt uns neue Chancen. Gerade dadurch ist er für alle so interessant geworden.

Die Standard Gebühren einer regulären Transaktion mit dem Ursprünglichen Adressformat lagen anfangs bei 0.001BTC, das ist bei höheren Preisen natürlich inakzeptabel, so wurden Pay to scrypt Hash Adressen schon 2013 eingefürt für geringere Gebühren. Unter Benutzung neuerer Adressformate wie SegWit Adressen und Second Layer Technologien wie z.B. Lightning Network oder Liquid N. Verringern sich die Gebühren drastisch!

 

Wie geht es mit Bitcoin weiter?

Es war schon immer so: Zuerst taucht eine neue Technologie auf und dann entsteht eine Menge von Firmen, die diese Technologie einsetzen. Es gibt jetzt schon Firmen, die Infrastrukturen schaffen, damit jedermensch im Stande ist:

1) Gewöhnliches Geld in Coins umzuwandeln,

2) Coins zuverlässig zu verwahren und

3) Coins problemlos auszugeben.

4) Defi Dezentralisiertes Finanzsystem:

Mit anderen Worten, es entstehen Wechselstuben, Wallet Software, hardware Wallets, Zahlungssysteme, Blogs und Plattformen wie die Bitcoin Uni. Solche Firmen haben zum zweiten die Aufgabe, das neue System einem Neuling im beliebigen Alter, mit beliebigem Bildungsstand und am beliebigen Ort leicht und verständlich alles zu erklären.

Genau Darin entstehen auch viele gefahren, wenn Firmen Wallets und Börsen betreiben, es sind Drittparteien denen vertraut werden muss. Was wir aber in 12 Jahren Bitcoin gelernt haben, ist das keiner Drittpartei bei Geldgeschäften vertraut werden kann. Zentrale Börsen wurden immer wieder gehackt und es wird betrogen, Scams lauern an jeder Ecke und wollen an unsere Satoshis.

Viele Experten meinen jedenfalls, dass die Zukunft des globalen Finanzsystems der Kryptowährung und damit DeFi gehört. Sie soll sowohl die Finanzstrukturen als auch überhaupt das Menschenleben verändern. Zum Beispiel durch Transparenz des Staates gegenüber seinen Bürger*Innen bei gleichzeitiger Anonymität des Individuums, wenn es weis wie es diese Technologie benutzen muss.

Die Blockchain hat weitaus interessantere und umfangreichere Anwendungsmöglichkeiten, die Bitcoin Blockchain ist laut Andreas Antonopoulos erst zu 67% erforscht!

Vor der Erfindung des Internet haben wir uns nicht vorstellen können, wie es uns alle beeinflussen wird. Genauso wird auch die Blockchain unser Leben verändern. Seinerzeit haben die Menschen nicht verstanden, was Papiergeld ist. Und heute verstehen noch nicht alle, was digitales Geld darstellt.

Aber alles verändert sich und zwar sehr schnell. In jedem Fall werden wir eine sehr spannende Zeit - die Epoche der Kryptowährung - erleben. Und je eher wir das begreifen, desto mehr können wir schon heute daraus machen.

Die Zukunft der Technologie hat auch ihre Schattenseiten, so ist der Stromverbrauch Ressourcen Verschwendung für die Hardware nicht zu leugnen. Auf der anderen Seite ist der Algorithmus des Bitcoin Nachweislich der sicherste und gerechteste. Stellt sich die Frage ob eine dezentrale Datenspeicher Technologie, wie der Bitcoin so wichtig sind, um dessen Kritiken zu rechtfertigen!