Bitcoin-Protokoll erklärt

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Bitcoin-Protokoll erklärt
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Computer- und Netzwerktechnologien sind auf dem Stand auf dem sie heute sind dank einer universellen Eigenschaft digitaler Informationen: sie lassen sich leicht kopieren. Alles, vom Web über Textverarbeitungssysteme bis hin zur Netzwerkprogrammierung, hängt fast ausschließlich davon ab, dass eine Reihe von Bits schnell und einfach und nahezu kostenfrei kopiert werden kann. 

Es war nur eine Frage der Zeit, bis sich Informatiker und Entwickler über die andere Hälfte der Datenwirtschaft Gedanken machten. Was passiert, wenn Daten nicht kopiert werden können? Was wäre, wenn es so etwas wie ein einzigartiges Datenstück gäbe und was wäre, wenn es von Benutzer zu Benutzer übertragen werden könnte? Die praktischen Auswirkungen waren von Anfang an klar. Einzigartige Daten, die nicht kopiert werden können, können als digitales Geld verwendet werden.

So wurde die erste Kryptowährung erfunden. Die meisten Menschen haben wenig oder gar keine Erfahrung mit dieser speziellen Art von digitalen Währungen, daher könnten sie sich fragen, "was ist Bitcoin?", oder "wie funktioniert Bitcoin?". Die zugrundeliegende Technologie, die Kryptowährungen so einzigartig macht, ist für die meisten von uns wahrscheinlich eines der komplexesten Themen. 

Aufgrund seiner unterschiedlichen Qualitäten und Funktionalitäten kann Bitcoin als Wort verwendet werden, um viele verschiedene Dinge zu definieren. Erstens ist Bitcoin als Kryptowährung (BTC) eine verteilte digitale Peer-to-Peer (P2P) Geldform. Zweitens wird dieses digitale Wirtschaftsnetzwerk nach einem grundlegenden Regelwerk, dem Bitcoin-Protokoll, betrieben. Drittens kann der Quellcode für ein solches Protokoll und die entsprechende Software - die auf vielen Computern weltweit läuft - auch als Bitcoin bezeichnet werden. Daher kann das Wort Bitcoin der Einfachheit halber verwendet werden, um schlicht das gesamte Ökosystem zu beschreiben, das alle oben genannten Funktionalitäten gleichsam umfasst.


Blockchain

Das Problem einzigartiger und unveränderlicher Daten hat Programmierer seit den frühesten Tagen der digitalen Archivierung gestört. Wenn Daten auf einer Festplatte oder einem Band so einfach geändert werden können, wer sagt dann, welche Version die legitime und wahre ist? Es ist eine schwierige Frage, die nur wenige Antworten hatte, bis Anfang der 90er Jahre, als der erste Archetyp einer Blockchain von Stuart Haber und W. Scott Stornetta geschaffen wurde. Sie waren die ersten, die kryptographische Beweise zur Sicherung einer Blockchain einsetzten, um Datenmanipulationen zu verhindern. Die Arbeit von Haber und Stornetta inspirierte sicherlich die Arbeit von Hal Finney und vieler anderer Informatiker, was schließlich zur Gründung von Bitcoin führte. Das Bitcoin Whitepaper wurde 2008 unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlicht.

Sicherlich war die Entstehung der Blockchain entscheidend für die Konzeption von Bitcoin und anderer Kryptowährungen als eine neue Art von digitalem Geld. Im Wesentlichen ist die Blockchain-Struktur eine Reihe von Aufzeichnungen, ähnlich eines Kontobuchs oder einer flachen Datenbank. Seine Einzigartigkeit beruht auf dem Mechanismus, mit dem er diese Aufzeichnungen validiert und schützt.


Verteilt und Sicher

Die Bitcoin-Technologie wurde entwickelt, um die Integrität von Daten und Transaktionen zu gewährleisten. Erstens wird jede Transaktion digital signiert und durch kryptographische Techniken verifiziert, die sicherstellen, dass die Gelder nicht mehr als einmal ausgegeben werden können. Wenn bestätigt, dass die Transaktion gültig ist, wird sie dauerhaft in der Blockchain durch einen Prozess, der als Mining bekannt ist (was mehr Kryptographie erfordert), aufgezeichnet. Dies mag ein großer zusätzlicher Aufwand sein, hat aber einen sehr großen Einfluss auf die Sicherheit des Bitcoin-Systems. Die Bitcoin Blockchain zu verändern erfordert, dass die gesamte Struktur Aufzeichnung für Aufzeichnung zerlegt wird, was selbst für die leistungsfähigsten Computer eine praktische Unmöglichkeit ist.

Eine weitere wichtige Ebene der Sicherheit besteht darin, dass die Daten über eine Vielzahl von Netzwerkknoten auf der ganzen Welt verteilt werden (jede davon mit einer separaten Kopie der Blockchain-Daten). Das bedeutet, dass selbst wenn es gelingt, Daten auf einem Knoten zu ändern, die anderen Netzwerkteilnehmer ihn leicht als beschädigt erkennen können, da er mit keiner der anderen Kopien übereinstimmen würde. Dieser Prozess wird durch einen "Konsensalgorithmus" namens Proof-of-Work gesteuert. Dutzende, Hunderte oder Tausende von Kopien derselben Daten gleichzeitig zu manipulieren, ist um ein Vielfaches schwieriger als es einmalig zu tun, weshalb die Daten so sehr geschützt sind. Darüber hinaus ist ein verteiltes System viel resistenter gegen Ausfälle und Cyberangriffe, da es nicht wie herkömmliche zentralisierte Systeme auf ein einzelnes Rechenzentrum angewiesen ist.

Die Blockchain-Technologie brachte ein einzigartiges und nicht kopierbares elektronisches Datenmodell hervor, das zugleich durch eine Reihe von verteilten Kontobuch-Einträgen verfolgt werden konnte, was zur Entstehung von Bitcoin als eine dezentrale und kryptographisch sichere digitale Währung führte. Das Bitcoin-Protokoll ist so konzipiert, dass nicht mehr als 21 Millionen Coins ausgegeben werden. Neue Coins werden durch den Prozess des Bitcoin-Minings generiert, der auf kryptographischen Hash-Funktionen basiert und durch den Proof-of-Work (PoW) Konsensalgorithmus geregelt wird.

Mit anderen Worten, die Blockchain fungiert als verteiltes Aufzeichnungsmodell, das alle Transaktionen erfasst und sehr widerstandsfähig gegen Änderungen und Betrug ist. Die Datenbankeinträge können weder verändert noch, zumindest ohne eine unpraktikable Menge an Rechenleistung zu verwenden, manipuliert werden - was bedeutet, dass das Netzwerk das Konzept der "unnachahmlichen" digitalen Dokumente durchsetzen kann, was jeden Bitcoin zu einer sehr einzigartigen und unkopierbaren Form von digitalem Geld macht.


Die Leistungsfähigkeit einzigartiger Daten

Der gesamte bisherige Wert digitaler Technologien wurde aus leicht replizierbaren Daten abgeleitet. Ein erheblicher Anteil der zukünftigen Leistungsfähigkeit von Technologien wird aus der Nutzung einzigartiger Informationen und der Analyse ihres Zusammenwirkens gewonnen. Komplexe Finanztransaktionen zum Beispiel werden durch Fortschritte wie Bitcoin viel genauer und weit weniger anfällig für Fehlinterpretationen sein.

Die digitale Währung wird bereits in den verschiedensten Kontexten und als Zahlungsmittel für viele Arten von Dienstleistungen und Produkten eingesetzt. Die Blockchain-Technologie ermöglicht es den Nutzern, Finanztransaktionen mit deutlich niedrigeren Gebühren durchzuführen, ohne auf Dritte wie Banken oder Finanzinstitute angewiesen zu sein. Darüber hinaus garantiert die Blockchain einen genauen und unveränderlichen Datenpfad, der jahrzehntelang geprüft und aufbewahrt werden kann, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet macht.

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