Wie der Bitcoin funktioniert – von Blockchain und Co.

Kryptowährungen und allen voran der Bitcoin sind in aller Munde. Die digitale Währung hat mittlerweile einen sehr hohen Bekanntheitsgrad erreicht. Doch obwohl die meisten Menschen in der Zwischenzeit wissen, dass es Bitcoins gibt, fragen sie sich: Was ist Bitcoin? Wie funktioniert Bitcoin? Warum gibt es den Bitcoin? Wo kann man Bitcoins kaufen? Was ist eine Blockchain?

Alle Antworten zur Funktionsweise des Bitcoin ► Erfindung des Bitcoins ► Blockchain ► Mining/Schürfen ► Handel mit Bitcoin ► Aufbewahren/Wallet

Die Funktionsweise des Bitcoin aller Kürze

Loslegen ist einfach

Bitcoin ist ein digitales Zahlungsmittel (sogenannte Kryptowährung), mit der nur auf elektronischem Wege bezahlt oder gehandelt werden kann. 

Wenn Sie Bitcoin nutzen möchten, müssen Sie nur eine Wallet auf Ihrem Computer oder Ihrem Smartphone einrichten bzw. installieren. Damit hätten Sie Ihre Bitcoin-Adresse, bei der Sie Bitcoins annehmen können oder mit der Sie mit Bitcoin bezahlen können. Diese beiden Artikel schildern den Vorgang im Detail bzw. gehen auf die Wallet näher ein:

Alle Zahlungen werden kryptographisch geprüft

Schon mal etwas von Blockchain gehört? Diese ist ein gemeinsam genutztes Bitcoin-Buchungssystem, die alle Transaktionen mit Bitcoin prüft und bestätigt. Jede Bitcoin-Transaktion – also der Transfer von Bitcoin zwischen zwei Bitcoin-Wallets, werden in die Blockchain eingetragen. Diese ist im Grunde genommen eine große Datenbank.

Jede Wallet hat einen geheimen privaten Schlüssel (Seed genannt), der dafür genutzt wird, Transaktionen zu signieren und damit das Eigentum zu dokumentieren. Wie wird die Korrektheit einer Transaktion ohne prüfende Instanz durch das Netzwerk sichergestellt? Denn anders könnte ja jeder Hacker beliebit viele Bitcoin generieren. Grundlage hierfür sind kryptographische Verfahren im sogenannten "Mining".

Der Bitcoin bietet viele spannende Facetten. Auf einige gehen wir folgenden tiefer ein.

Warum gibt es Bitcoins?

Grundsätzlich werden Menschen aus zwei Gründen aktiv.

• Entweder sie haben große Probleme oder
• sie haben große Träume.

Auch der Bitcoin ist ursprünglich deshalb entstanden, weil es ein großes Problem gab.

Jeder kennt dieses Problem: Wenn jemand im Internet eine Transaktion durchführen möchte, ist er in der Regel auf einen Vermittler angewiesen. Das wird beispielsweise besonders deutlich, wenn ein gekaufter Artikel in einem Online-Shop bezahlt werden soll. In den meisten Shops stehen dafür unterschiedliche Zahlungsmöglichkeiten wie PayPal, Klarna, Banküberweisung oder Zahlung mit Kreditkarte zur Verfügung.

Bei allen vorhandenen Möglichkeiten läuft die Zahlung nach dem gleichen Schema ab. Der Käufer überweist das Geld an einen Vermittler. Dieser Vermittler gibt das Geld in weiterer Folge an den Verkäufer weiter. Mit diesem Prozess sind jedoch zwei unangenehme Begleiterscheinungen verbunden:

• Es kostet Zeit: Der Vermittler bearbeitet die Zahlungsvorgänge nur innerhalb seiner Betriebsstunden. Deshalb verzögern sich beispielsweise Überweisungen über die Bank an den Wochenenden.
• Es kostet Geld: Die Vermittler übernehmen ihre Tätigkeit nicht aus purer Nächstenliebe, sondern wollen damit selbst Geld verdienen. Deshalb verlangen sie für ihre Dienstleistungen Gebühren. Das führt entweder dazu, dass die Produkte oder Dienstleistungen entsprechend teurer für Endkunden angeboten werden müssen oder der Unternehmer auf einen Teil seiner Marge verzichten muss.
• Der Zahlungsdienstleister erfährt, was ich kaufe. Die Transaktion verläuft nicht anonym.

Das erklärte Ziel von Bitcoin war deshalb, eine Alternative zu unserem „normalen“ Geld zu schaffen, dass von den Zentralbanken auf der Welt ausgegeben wird.

Es sollte eine Technologie geschaffen werden, die es ermöglicht, Geld von einer Stelle zu einer anderen Stelle zu übermitteln, ohne dass dafür ein Vermittler erforderlich ist.

Seit wann gibt es Bitcoins und wer hat sie erfunden?

Im Oktober 2008 entstand das Whitepaper für den Bitcoin. Als Erfinder gilt Satoshi Nakamoto. Dabei handelt es sich allerdings um keine echte Person, sondern um ein Pseudonym. Welche Person oder Personengruppe dahintersteckt, ist bis heute nicht bekannt, auch wenn immer wieder Vermutungen auftauchten oder unterschiedliche Personen die Identität für sich beansprucht haben.

So behauptete beispielsweise das Magazin Newsweek im März 2014, der Kalifornier Dorian Satoshi Nakamoto sei der Erfinder. Der dementierte das allerdings umgehend. Ein australischer Unternehmer behauptete Anfang 2016, der Erfinder der Kryptowährung zu sein. Auch der IT-Forensiker Dave Kleiman und der amerikanische Software-Entwickler Hal Finney werden immer wieder als Erfinder genannt. Beide sind jedoch mittlerweile verstorben.

Und was ist nun Bitcoin?

Wer sich die Frage „Was ist Bitcoin“ stellt, findet die Antwort in dem Whitepaper. Denn dort wird die Technologie, die hinter der Kryptowährung steckt, genau beschrieben.

Kryptowährung? Das bedeutet einfach, dass Bitcoin moderne Methoden der Verschlüsselung nutzt. Man spricht in diesem Zusammenhang von Kryptographie. 

Doch zurück zum Whitepaper. Dies beinhaltet zwei essenzielle Elemente:

• Es gibt keine zentrale Stelle, bei der die Kontostände überwacht werden können.
• Die Transaktionen werden so durchgeführt, dass alle Teilnehmer der Richtigkeit vertrauen können.

Um diese Elemente in die Praxis umsetzen zu können, wurde das Konzept der Blockchain entwickelt.

Was ist eine Blockchain und wie funktioniert sie?

Wer eine Antwort auf die Frage „Wie funktioniert Bitcoin?“ erhalten möchte, der muss zunächst einmal verstehen, was eine Blockchain ist und nach welchen Prinzipien sie funktioniert.

Das Ziel: kein zentrales Bitcoin-Verzeichnis

Schon vor dem Bitcoin gab es unterschiedliche Bestrebungen, eine Währung zu entwickeln, die ohne zentrale Server funktionieren sollte, wo die "Bitcoin-Kontostände" der jeweiligen Besitzer verzeichnet werden. In der Fachsprache ist hier von einer sogenannten „Peer-to-Peer-Währung“ die Rede. Das Wort „Peer“ lässt sich in diesem Fall am besten durch „Kollege“ oder „Gleichgestellter“ übersetzen.

Es geht also grundsätzlich darum, Geld unter Kollegen auszutauschen.

Das Grundproblem: die Möglichkeit des Betruges

Dabei stießen die Entwickler jedoch immer wieder auf das gleiche Problem: Wenn nicht die komplette Historie der Zahlungen auf einem Server gespeichert ist, sondern auf vielen unterschiedlichen Computern verteilt ist (in der Fachsprache ist hier von sogenannten „Knoten“ oder „Knotenpunkten“ die Rede), dann ist es auch sehr einfach möglich, eine gefälschte Zahlungshistorie zu verbreiten.

Wie sollten anonyme Nutzer unter diesen Voraussetzungen Vertrauen zu so einem System aufbauen? Die Erfindung war deshalb zum Scheitern verurteilt, bis schließlich besagter Satoshi Nakamoto auf die Idee der Blockchain kam.

Die Lösung: Blockchain

Die Blockchain wird zwar immer im unmittelbaren Zusammenhang mit dem Bitcoin erwähnt, grundsätzlich handelt es sich dabei aber um eine eigene Technologie, die sich für viele unterschiedliche Anwendungen einsetzen lässt. Die erste umgesetzte Anwendungsmöglichkeit war eben die freie Peer-to-Peer-Währung Bitcoin. Vereinfacht:

Blockchain ist die Technologie, Bitcoin die Anwendung.

Doch wie funktioniert diese Blockchain nun genau? Um das Prinzip dahinter zu verstehen, hilft der Vergleich mit einem einfachen Gruppenchat anhand des folgenden Beispiels:

• Sven, Lisa und Mike haben sich über WhatsApp für 15 Uhr im Park verabredet.
• Diese Information ist nach dem Absenden auf jedem Smartphone im Chatverlauf gespeichert.
• Mike muss noch etwas Wichtiges erledigen und möchte sich nun jedoch erst um 16 Uhr treffen.
• Dazu ist es jedoch erforderlich, Sven und Lisa davon in Kenntnis zu setzen, denn die ursprünglichen Informationen können nachträglich im Chatverlauf nicht verändert werden.

Das ist auch das Grundprinzip der Blockchain. Auch hier werden die Informationen im Verlauf gespeichert:

• Jede Information bildet dabei einen Block. Für diesen Block wird ein sogenannter „Hash“ berechnet. Dabei handelt es sich um einen digitalen Fingerabdruck, der einzigartig ist.
• Zusätzlich enthält der Block auch den Hash des vorherigen Blocks. Über die Hashes werden die Blöcke miteinander zu einer Kette verbunden.
• Genauso wie bei einem Chatverlauf können auch hier die Informationen nachträglich nicht mehr verändert werden.
• Würde sich eine Information ändern, dann verändert dies auch den Hash. Das führt dazu, dass die Kette auseinanderbrechen würde.

Mike, Sven und Lisa müssen mit ihrer Planung in diesem Fall wieder von vorne beginnen. Im Chat ist das kein Problem. Mike stellt einfach eine neue Anfrage, die von Sven und Lisa entweder bestätigt oder abgelehnt wird. In der Blockchain ist das allerdings nicht so einfach.

• Denn diese wird über ein dezentrales Netzwerk verwaltet, dem grundsätzlich jeder beitreten kann, egal ob über Handy, Computer oder spezielle USB-Sticks.
• Jedes Mitglied hat dabei eine Kopie der kompletten Blockchain auf seinem Computer (Knoten).
• Ein neuer Block wird erst dann zur Blockchain hinzugefügt, wenn er von allen Knoten im Netz überprüft und bestätigt wurde. Dies geschieht über ein verteiltes Konsens-System namens Mining (Schürfen).

• Genau das macht die Blockchain so sicher: Jeder kontrolliert jeden!
• Die Kontrolle über die Richtigkeit übernimmt in diesem Fall also keine externe Stelle in Form einer Bank oder einer realen Person, sondern die Blockchain. Die Sicherheit wird, wie oben bereits beschrieben, durch Kryptographie sichergestellt. Siehe dazu oben den Abschnitt zum Mining.

Wie funktioniert Bitcoin genau: Wo kann man ihn kaufen?

Wichtig ist zunächst zu wissen, dass es keine physische Form des Bitcoins gibt. Es handelt sich dabei also um keine Münze oder um einen Geldschein, den man wie anderes Geld einfach in eine Geldtasche stecken kann.

Der Bitcoin existiert ausschließlich in digitaler bzw. virtueller Form.

Er muss auch nicht als Ganzes gekauft werden, sondern es ist auch möglich, eine Teilmenge eines Bitcoins zu erwerben, z. B. Millibitcoins. 

Um die digitale Währung zu kaufen, ist es erforderlich, sich eine Wallet zuzulegen, meist auf einem entsprechenden Marktplatz wie beispielsweise bitcoin.de, Kraken oder Binance zu registrieren und in der Regel ein Konto zu erstellen. Auf diesen Seiten können Bitcoins und auch andere ausgewählte Kryptowährungen von anderen Usern gekauft und auch wieder an diese verkauft werden.

Mittlerweile gibt es Tradingsysteme wie Bitcoin Era, mit denen man Bitcoin völlig automatisiert handeln kann.

Mittlerweile sind die Möglichkeiten, Bitcoins zu erwerben, vielfältig geworden. Es gibt diverse Anbieter und beispielsweise auch Börsen, die ähnlich wie Aktienmärkte funktionieren.

Erwirbt man digitales Geld, wandert es zunächst in die digitale Geldbörse auf dem jeweiligen Marktplatz, der sogenannten Wallet. Von dort aus kann das Geld auch in eine externe Wallet übertragen werden. Das ist empfehlenswert, weil diese in der Regel einen besseren Schutz bieten, sodass die Bitcoins nicht einfach geklaut werden können.

Jede Wallet enthält einen persönlichen Code, eine Art Kontonummer. 

Transaktionen mit Bitcoin

Eine Transaktion bedeutet im Fall von Bitcoin, dass Beträge zwischen Bitcoin-Wallets ausgetauscht werden und dies anschließend in der Blockchain eingetragen wird. Die digitalen Geldbörsen besitzen dafür einen einen privaten Schlüssel, auch Seed genannt. Der Transfer der Beträge wird damit digital signiert, d. h. es wird der mathematische Beweis erbracht, dass die Transaktion von der richtigen Person ausgegangen ist. 

Bestätigt wird die Transaktion dann innerhalb von 10-20min durch den oben beschriebenen Prozess des Minings. Teilweise kann die Bestätigung auch länger dauern.

Bitcoin als Zahlungsmittel

Grundsätzlich akzeptieren bisher noch recht wenige Unternehmen, Restaurants o. Ä. Bitcoin als Zahlungsmittel. Einige tun es jedoch: 

• Seit Oktober 2020 hat der Bezahldienst Paypal in den USA Bitcoin als Zahlungsmittel eingeführt. 
• Der Lieferdienst Liferando und einige Läden, Cafés und Kneipen akzeptieren mittlerweile die Kryptowährung. 
• An diversen Stellen kann man mit Bitcoin Spenden verteilen, z. B. für Wikipedia oder Mozilla, den Betreiber von Firefox. 
• Nachdem Tesla im Februar 2021 Bitcoins im Wert von 1,5 Milliarden Dollar kaufte, wird man möglicherweise auch zeitnah beim Kauf seines E-Auto mit der Kryptowährung bezahlen können. 

Bitcoin Kursverlauf

Der Bitcoin neigt zu Extremen im Kursverlauf:

Leserumfrage zur Funktionsweise des Bitcoin

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Leserumfrage zum weiteren Kursverlauf vom Bitcoin

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