Wie Bitcoin funktioniert

Bitcoin funktioniert ohne eine Bank oder Finanzorganisation im Hintergrund -also ohne einen sogenannten vertrauenswürdigen Dritten – anders als Fiatgeld (traditionelles Geld). Das ist eines seiner wichtigsten Merkmale.

Aber wer führt dann das Register aller Vorgänge, und wie?

Diese Aufgabe wird auf verschiedene Teilnehmer im Netzwerk verteilt: Einige empfangen und prüfen Transaktionen, andere schlagen neue Blöcke vor, und alle verwenden dieselben Regeln, um zu entscheiden, welche Informationen gültig sind.

Um Bitcoin zu nutzen, muss man die technischen Details überhaupt nicht kennen, aber es ist sinnvoll, die wichtigsten Bausteine zu verstehen.

Wie das Bitcoin-Netzwerk funktioniert

Bitcoin ist ein Netzwerk aus Computern, auf denen Software mit seinen Regeln läuft. Viele dieser Geräte arbeiten als Nodes: Sie empfangen Informationen, prüfen Transaktionen und Blöcke und teilen gültige Daten mit anderen Nodes.

Jeder Node kann unter anderem prüfen, ob eine Person berechtigt ist, die Bitcoins auszugeben, ob sie versucht, dieselben Gelder zweimal zu verwenden, und ob neue Blöcke die Ausgaberegeln einhalten.

Wenn du möchtest, kannst du deinen eigenen aufsetzen. Das ist nicht besonders kompliziert, aber auch nicht notwendig, um Bitcoin zu nutzen.

Es gibt keinen Hauptcomputer, der über die anderen bestimmt. Nodes akzeptieren Informationen, die den Regeln entsprechen, und lehnen den Rest ab. Deshalb kann ein Miner, ein Unternehmen oder ein Entwickler nicht allein die maximale Zahl an Bitcoins ändern oder sich das Guthaben einer Wallet aneignen.

Die Blockchain ist die gemeinsame Historie bestätigter Blöcke. Jeder Block enthält eine Reihe von Transaktionen und einen Verweis auf den vorherigen Block. Diese Verbindung sorgt dafür, dass das Ändern einer alten Transaktion enorme Rechenarbeit erfordern und den Rest des Netzwerks überzeugen würde, die Änderung zu akzeptieren, was unzulässige Änderungen verhindert.

Wie eine Transaktion ausgeführt und bestätigt wird

Wenn du Bitcoins sendest, läuft der Prozess so ab:

Deine Wallet erstellt eine Transaktion und gibt an, welche Gelder du verwenden möchtest, an welche Adresse sie gehen sollen und welche Gebühr du zu zahlen bereit bist.
1. Danach signierst du mit dem entsprechenden privaten Schlüssel, um zu beweisen, dass du berechtigt bist, sie zu bewegen.
1. La transacción se comparte con la red.
1. Los nodos comprueban que la firma sea válida, que los fondos existan y que no se hayan gastado antes. Si todo está correcto, la operación queda pendiente a la espera de entrar en un bloque.
1. Los mineros seleccionan transacciones pendientes y compiten para crear el siguiente bloque.
1. Cuando uno lo consigue, lo difunde y los nodos vuelven a revisar que cumpla todas las reglas. Si es válido, lo añaden a su copia de la blockchain.

In diesem Moment sagt man, dass die Transaktion eine Bestätigung hat. Jeder spätere Block fügt eine weitere hinzu.

Bei kleinen Beträgen kann eine Bestätigung ausreichen, während Plattformen und größere Transaktionen meist mehrere abwarten, weil jede neue Bestätigung eine Neuordnung der Historie erschwert.

Die Gebühr für die Nutzung des Netzwerks hängt vor allem davon ab, wie viel Platz die Transaktion benötigt und wie hoch die Nachfrage im Netzwerk ist. Deshalb kann das Senden von 50 Euro genauso viel kosten wie das Senden von 5.000.

Wie neue Bitcoins entstehen und das Netzwerk erhalten wird

Miner nutzen spezialisierte Geräte und konkurrieren darum, jeden Block zu erstellen. Dafür führen sie sehr viele Berechnungen durch, bis sie eine Lösung finden, die die Bedingungen des Protokolls erfüllt. Dieser Mechanismus heißt Proof of Work.

Der Miner, dem es gelingt, einen gültigen Block zu erstellen, kann eine Belohnung erhalten, die aus neuen Bitcoins und den Transaktionsgebühren besteht. So entsteht ein Anreiz, Geräte und Energie zum Schutz des Netzwerks einzusetzen.

Die Menge neuer Bitcoins wird ungefähr alle vier Jahre durch einen Prozess namens Halving. Aktuell und bis April 2028 bringt die Lösung eines Blocks dem Miner 3,125 BTC. Danach sind es 1,5625.

Diese Verringerung wird fortgesetzt, bis das Maximum von 21 Millionen erreicht ist. Danach werden Miner nur noch von den Gebühren abhängig sein.

Miner schlagen Blöcke vor, aber Nodes akzeptieren sie nur, wenn sie dem Protokoll entsprechen. Diese Trennung ist wichtig, weil sie verhindert, dass jemand mit mehr Rechenleistung Bitcoins aus dem Nichts erzeugt oder Guthaben nach Belieben verändert.

Von außen betrachtet ist das System komplexer als eine Banküberweisung, aber die Grundidee ist einfach:

Das Netzwerk teilt das Register.
Die Schlüssel autorisieren Bewegungen.
Miner ordnen Transaktionen in Blöcken.
Nodes prüfen die Regeln.

Nächste Schritte

Im Folgenden findest du die nächsten Artikel der Serie. Wenn du noch wenig über Bitcoin weißt, kannst du sie der Reihe nach lesen, aber alle sind unabhängig voneinander, sodass du direkt zu dem springen kannst, der dich am meisten interessiert:

Häufige Fragen

Wie funktioniert Bitcoin ohne Bank?

Bitcoin verteilt das Register und die Prüfung der Vorgänge auf verschiedene Teilnehmer des Netzwerks. Nodes prüfen, ob Transaktionen und Blöcke die Regeln des Protokolls einhalten.

Wer kontrolliert das Bitcoin-Netzwerk?

Es gibt keinen einzelnen Computer, kein Unternehmen und keine Bank, die das Netzwerk allein kontrolliert. Die verschiedenen Nodes verwenden gemeinsame Regeln, um zu entscheiden, welche Informationen sie als gültig ansehen.

Was ist ein Bitcoin-Node?

Ein Computer, auf dem die Bitcoin-Software läuft. Er kann Informationen empfangen und weitergeben und prüfen, ob Transaktionen und Blöcke die Netzwerkregeln einhalten.

Muss ich einen Node betreiben, um Bitcoin zu nutzen?

Nein. Du kannst Bitcoin nutzen, ohne einen eigenen Node zu betreiben. Jeder kann aber einen installieren, wenn er die Informationen des Netzwerks direkt überprüfen möchte.

Was prüfen Bitcoin-Nodes?

Unter anderem prüfen sie, ob Signaturen gültig sind, ob Bitcoins nicht bereits ausgegeben wurden und ob neue Blöcke die Ausgaberegeln einhalten.

Was ist die Bitcoin-Blockchain?

Sie ist die gemeinsame Historie bestätigter Blöcke. Jeder Block enthält Transaktionen und einen Verweis auf den vorherigen Block.

Was passiert, wenn ich Bitcoins sende?

Deine Wallet erstellt und signiert eine Transaktion, die anschließend mit dem Netzwerk geteilt wird. Nodes prüfen sie und Miner können sie später in einen neuen Block aufnehmen.

Wozu dient der private Schlüssel bei einer Transaktion?

Er dient dazu, die Transaktion zu signieren und zu beweisen, dass du berechtigt bist, die entsprechenden Bitcoins auszugeben. Der private Schlüssel muss nicht mit dem Netzwerk geteilt werden.

Wann gilt eine Bitcoin-Transaktion als bestätigt?

Eine Transaktion erhält ihre erste Bestätigung, wenn sie in einen gültigen Block aufgenommen wird, den die Nodes akzeptieren. Jeder folgende neue Block fügt eine weitere Bestätigung hinzu.

Wie viele Bestätigungen braucht eine Bitcoin-Transaktion?

Das hängt vom Betrag und vom verwendeten Dienst ab. Bei kleinen Transaktionen kann eine Bestätigung reichen, während Plattformen und höherwertige Transaktionen mehrere abwarten können.

Wovon hängt die Gebühr einer Bitcoin-Transaktion ab?

Sie hängt vor allem vom Platzbedarf der Transaktion und von der Nachfrage im Netzwerk ab. Sie hängt nicht direkt von der Zahl der Bitcoins oder Euro ab, die du sendest.

Warum kann das Senden von 50 Euro in Bitcoin genauso viel kosten wie das Senden von 5.000?

Weil die Gebühr vor allem von der Größe der Transaktion in der Blockchain und von der Auslastung des Netzwerks abhängt, nicht vom übertragenen wirtschaftlichen Wert.

Was machen Bitcoin-Miner?

Miner konkurrieren darum, neue Blöcke durch Proof of Work zu erstellen. Sie wählen ausstehende Transaktionen aus, führen die nötigen Berechnungen durch und schlagen dem Netzwerk einen neuen Block vor.

Was ist der Proof of Work von Bitcoin?

Der Mechanismus, bei dem Miner eine große Zahl von Berechnungen durchführen, um eine Lösung zu finden, mit der sie einen neuen gültigen Block vorschlagen können.

Welche Belohnung erhält ein Bitcoin-Miner?

Der Miner, der einen gültigen Block erstellt, kann neue Bitcoins als Belohnung erhalten, zusätzlich zu den Gebühren der in diesem Block enthaltenen Transaktionen.

Was ist das Bitcoin-Halving?

Die regelmäßige Verringerung der Menge neuer Bitcoins, die als Belohnung für die Erstellung eines Blocks ausgegeben werden. Nach dem im Artikel erklärten Zeitplan findet diese Reduzierung ungefähr alle vier Jahre statt.

Wie viele Bitcoins wird es maximal geben?

Das Protokoll setzt das Maximum auf21 Millionen Bitcoins. Die Ausgabe neuer Bitcoins wird schrittweise sinken, bis dieses Limit erreicht ist.

Was passiert mit Minern, wenn keine neuen Bitcoins mehr entstehen?

Wenn es keine neuen Coins mehr als Blockbelohnung gibt, werden Miner von den durch Transaktionen gezahlten Gebühren abhängig sein.

Können Miner die Regeln von Bitcoin ändern?

Nicht allein. Miner können Blöcke vorschlagen, aber Nodes akzeptieren sie nur, wenn sie die Regeln des Protokolls einhalten.

Kann ein Miner Bitcoins aus dem Nichts erzeugen?

Nein. Ein Block, der mehr Bitcoins erzeugt, als die Regeln erlauben, würde von den Nodes, die das Netzwerk prüfen, abgelehnt.