In unserer dreiteiligen Serie zum Bitcoin erklären wir kurz, aber trotzdem im Detail, die Grundkonzepte der bekanntesten Kryptowährung. In Teil 2 geht es um die digitale Geldbörse (Wallet), Transaktionen und Nodes. Wer Teil 1 verpasst hat, findet diesen hier: Bitcoin erklärt – Teil 1: Bitcoins Geschichte und Funktion
Bitcoin Wallet (Geldbörse, Konto) und Transaktionen
Kurzbeschreibung
Möchte man Bitcoins sein Eigen nennen, gibt es grob gesagt zwei Möglichkeiten der Verwahrung: Fremdverwahrt (Custodial) und Eigenverwahrt (Non-Custodial). Erwirbt man Bitcoin bei einer Börse, einem Broker oder einem sonstigen Anbieter, dann findet die Verwahrung erstmal zentral bei dem entsprechenden Anbieter statt. Das kennt man aus dem traditionellen Finanzbereich. Ein klassisches Bankkonto oder Depot funktioniert nach dem gleichen Prinzip. Dabei verwaltet eine zentrale Instanz die Gelder bzw. Basiswerte des Anlegers. Gleichzeitig hat diese Instanz damit auch die letztendliche Entscheidungsgewalt über die Werte, und man verliert einen der Hauptvorteile der dezentralen Kryptowährung. Die Fremdverwahrung wird auch Custodial genannt.
Um selbst Bitcoins halten zu können, benötigt man ein sogenanntes Non-Custodial-Wallet – eine digitale Geldbörse. Überträgt man sein Geld auf so ein Non-Custodial-Wallet, geht die Verwahrung auf den Nutzer selbst über. Niemand anders hat nun noch Zugriff auf seine Bitcoins. Aber auch die Eigenverwahrung bringt Risiken mit sich. Verliert man den Zugriff auf sein Wallet, gibt es keine Hotline oder Bankberater, die einem weiterhelfen können. Das Geld ist weg. Und das in den meisten Fällen für immer. Man schätz, dass im Jahre 2023 zwischen 25 –30% bzw. 6 Mio. aller bis dato geschaffenen Bitcoin verloren sind.
Egal, ob du Geld von oder an ein Custodial- oder Non-Custodial-Wallet schicken willst; Bitcoins lassen sich ganz einfach mit Eingabe der Bitcoin-Adresse des Empfängers versenden. Dafür erhebt das Bitcoin-Netzwerk eine Gebühr, die mit dem Netzwerkaufkommen – also der Menge aktuell anstehenden Transaktionen – steigt oder fällt. Diese Transaktionsgebühren kommen wiederum den Bitcoin-Minern zugute. Mehr hierzu erfahrt ihr in Teil 3 dieser Serie
Im Detail
Um die Kontrolle über seine eigenverwahrten Bitcoins zu gewährleisten, erhält der Nutzer in seinem (Non-Custodial-) Wallet ein einzigartiges Schlüsselpaar. Das sogenannte Public-Private Key-Pair wird mithilfe eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens entsprechend den Vorgaben des Bitcoin-Codes von der Wallet-Software geschaffen. Wie der Name schon sagt, ist der Private Key geheim zu halten, ähnlich dem Zugangscode oder PIN-Code zu einem Bankkonto.
Aus dem “Private Key” (privater Schlüssel) wird mittels einer mathematischen Funktion ein “Public Keys” generiert (öffentlicher Schlüssel). Vom Public Key kann man jedoch nicht wieder zurück auf den Private Key schließen. Der öffentliche Schlüssel ist von der Funktion ähnlich der Kontonummer eines Bankkontos. Er wird durch einige weitere mathematische Verfahren zur Bitcoin Adresse, an die ein Versender nun Bitcoin schicken kann. Jeder kann diese öffentliche Adresse (bzw. den Public Key) einsehen, aber nur das Wallet bzw. der Nutzer, der auch den Private Key kennt, hat Zugriff auf die Funktion, Bitcoins von dem eigenen Public Key auf einen fremden Public Key und damit von seinem eigenen auf ein fremdes Konto zu versenden.
Möchte man nun Bitcoins von seinem Public Key auf einen fremden Public Key schicken, wird unter Zuhilfenahme des privaten Schlüssels die eigentliche Transaktion “signiert”. Jede neue Transaktion erzeugt auch eine neue, einzigartige Sigantur. Um eine Transaktion zu signieren, benötigt man also den Private Key. Um zu verifizieren, ob eine Signatur echt ist, reicht aber der Public Keys des Versenders, der für alle einsehbar ist. Ist also eine Transaktion nicht mit dem zum öffentlichen Schlüssel passenden privaten Schlüssel signiert worden, kann diese vom Empfänger – in unserem Fall vom gesamten Bitcoin Netzwerk – auch nicht verifiziert werden und wird deshalb abgelehnt.
Kurz gesagt: Das gesamte Bitcoin Netzwerk pflegt nur ein einziges Kassenbuch. Alle Transaktionen müssen immer von allen Knotenpunkten im Netzwerk verifiziert werden können. Es gibt kein direktes Gegenüber, wie bei einem normalen Banktransfer. Es gibt nur eine Blockchain und die ist für alle gleich. Hier steht, dass eine Summe Bitcoin vor der Transaktion zu einem Public Key und nach der Transaktion zu einem anderen Public Key gehört. Die Private Keys gewähren Zugriff auf die einzelnen Konten (der Public Keys). Das Netzwerk kennt die Inhaber der einzelnen Konten nicht. Es muss alles verifiziert werden, was ins Kassenbuch geschrieben wird.
Hinweis: Bei aktuellen Wallets bekommt man seinen Private Key meist nicht mehr zu Gesicht. Denn die Zeichenabfolge ist sehr lang (64 Hexadezimal-Zeichen), schwer zu merken und entsprechend fehleranfällig. Stattdessen dient inzwischen eine sogenannte Seed-Phrase zur Identifizierung des Nutzers und sichert den Zugang zur digitalen Geldbörse. Die Seed-Phrase ist eine Aneinanderreihung von mehreren – meist 12 oder 24 – englischen Wörtern. Diese wird bei der Erstellung des Wallets automatisch aus dem Private Key generiert und dem Nutzer zum Notieren angezeigt. Denn die Seed-Phrase benötigt man unbedingt zur Wiederherstellung bzw. als Backup seines Wallets.
Zusammengefasst:
- Möchte man Geld an ein anderes Wallet verschicken, benötigt man dessen Bitcoin Adresse (Public Key, ähnlich einer Kontonummer)
- Um eine eigene Transaktion zu signieren, erzeugt das Wallet automatisch und unter Zuhilfenahme des Private Keys eine Signatur
- Anhand des Public Keys des Versenders kann der Empfänger – aber auch jeder andere – prüfen, ob die Signatur und damit die Transaktion echt ist
- Erfolgreich signierte Transaktionen landen in einem Mempool (Memory Pool), der Warteschlange für noch nicht durchgeführte und damit unbestätigte Transaktionen (dazu hier mehr; Link zu Teil 3)
- Eine Bitcoin-Transaktion gilt meist nach der Bestätigung von sechs Knotenpunkten als sicher.
- All diese Schritte laufen vollautomatisch ab, ohne dass Sender und Empfänger des Bitcoins hiervon etwas mitbekommen.
Nodes
Nodes (deutsch: Knoten oder Knotenpunkte) sind die einzelnen teilnehmenden Computer des Bitcoin Netzwerks. Meist versteht man unter dem Begriff “Node” eine Full-Node: einen Computer dessen Bitcoin-Installation die gesamten Funktionen des Bitcoin-Netzwerks abdeckt, vor allem aber die komplette Blockchain vorhält.
Zu den wichtigsten Funktionen einer Node gehören:
- Routing: Anbindung und Aufrechterhaltung des Peer-to-Peer Netzwerks
- Blockchain-Datenbank: die Speicherung und Verbreitung der gesamten bestehenden Blockchain
- Verifizierung von Transaktionen und Blöcken
- Block-Creator / Mining: Kann neue Blöcke erstellen
- Wallet-Services: Bietet eine Wallet Funktionalität
Es gibt verschiedene Typen von Nodes entsprechend Ihres Einsatzgebietes. Ein Wallet, das auf dem Handy läuft, speichert aufgrund der Größe und des Datenverkehrs nicht die gesamte Blockchain. Um Mining zu betreiben (dazu mehr in Teil 3), braucht man sehr leistungsstarke Hardware, sodass diese Funktion nicht in jeder Node enthalten ist. Abgesehen vom Mining, kann aufgrund der nur geringen Anforderungen an die Hardware und an die Internet-Bandbreite so gut wie jeder eine Full-Node betreiben. Also eine Node, die die komplette Blockchain speichert und bei der Verifikation und dem Routing unterstützt sowie ein eigenes Wallet betreibt. Das ist beispielsweise schon mit speziell konfigurierten Mini-Computern wie dem Raspberry Pi möglich.
Das war Teil 2 der dreiteiligen Bitcoin Serie. Weiter geht’s in Teil 3 mit den Themen Bitcoin Blöcke, Mining und UTXO.
