Das Bitcoin-System

In diesem Post wird es darum gehen, aus welchen "Teilkomponenten" sich das Bitcoin-System zusammensetzt und wofür die einzelnen Komponenten da sind. Zum Thema Bitcoin werden noch mehrere Artikel von mir folgen, in denen ich besonders auf das Thema Transaktionen eingehen werde.

Das Bitcoin-System

• Bitcoin Einheit: Die Bitcoin Einheiten (umgangssprachlich Bitcoins) sind die virtuelle Geldeinheit. Sie existieren nicht physisch oder können als Datei versendet werden. Bitcoin Einheiten sind einfach Registereinträge, die einer gewissen Person zugeordnet sind. Dies legt fest, dass die zukünftige Transaktion dieser Bitcoin Einheiten an eine Bedingung gekoppelt wird, welche nur von dieser bestimmten Person erfüllt werden kann.
• Bitcoin-Netzwerk: Vollständig dezentral und enthält alle Teilnehmer, sowie deren Verbindungen und ist der primäre Kommunikationsweg für Informationsaustausch und die Konsensfindung.
• Bitcoin Protokoll: Im Bitcoin Protokoll ist die Art und Weise festgelegt, in der die Kommunikation innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes abläuft (zb wie sehen Transaktionsnachrichten aus also standartisierte Formatierung etc)
• Asymmetrische Kryptografie: Wird zur Beweiserbringung und für Kontrollzwecke eingesetzt. Sie ermöglicht es jedem Nutzer des Bitcoin-Netzwerkes die Legitimität beliebiger Transaktionsnachrichten zu überprüfen (mithilfe des private key und des public key aber dazu mehr in einem späteren Artikel)
• Blockchain: Die Blockchain ist das öffentliche Register. Jeder kann sich dieses Register anschauen, eine Kopie herunterladen und abändern (die Kopie). Die entscheidende Registerversion ist die, die nur legitime Transaktionen beinhaltet (nachweisbar) und durch das Konsensprotokoll als aktuellste Version des Registers erkannt wird (Proof-of-Work).

Unterschied von Bitcoin zu schon davor bestehenden Systemen:

Die Führung eines Registers ist natürlich keine Erfindung der Blockchain Technologie. Geld kann als Gedächtnis für Gefälligkeiten (Gift-Giving System) verstanden werden.

Auch unser heutiges Giralgeld(auch Buchgeld genannt) ist nichts anderes als die "Register basierte Virtualisierung von Besitzzuständen" (Giralgeld ist das Versprechen einer Auszahlung in Fiatgeld (Bargeld zb Euro).  Der Unterschied zur Blockchain ist, dass das Register beim Giralgeld durch eine einzelne zentrale Instanz mit allen Rechten geführt wird (Bank). Diese zentrale Instanz gewährleistet die Transaktionsfähigkeit, die Transaktionslegitimität und den Transaktionskonsens.

• Transaktionsfähigkeit bedeutet, dass der Eigentümer eine Transaktion seines Guthabens initiieren kann. Banken stellen dies durch die Bereitstellung entsprechender Infrastruktur sicher. Entfällt die Bank so bricht auch die zugehörige Infrastruktur weg.
• Transaktionslegitimität bedeutet, dass die Bank verpflichtet ist den Transaktionsinitianten zu identifizieren um so festzustellen, ob er der tatsächliche Eigentümer des Guthabens ist. Diese Identifizierung erfolgt durch Pin Codes etc. All diese Kontrollmechanismen der Bank sind jedoch darauf angewiesen, dass die Zugangskriterien am Anfang (Kontoeröffnung) gespeichert wurden und nun abgeglichen werden. Ohne die zentrale Instanz kommt man folgendermaßen also nicht mehr an sein Geld.
• Ein Transaktionskonsens ist in einer Bank nicht notwendig. Da die zentrale Instanz der alleinige Buchführer des Registers ist, wird dieses Register immer die einzigste Version desselben bleiben.

Das was Bitcoin also so grundsätzlich vom vorher dagewesenen System der Banken unterscheidet, ist der Verzicht auf zentrale Instanzen mit Sonderrechten( Bitcoin ist ein peer-to-peer Netzwerk, was bedeutet das alle Teilnehmer gleichgestellt sind). Dadurch können keine Abhängigkeiten vom System entstehen. Bei einer Bank bist du komplett abhängig von dieser, da sie mit deinem Geld machen können was sie wollen und in der Lage wären dir den Zugriff zu verweigern (ohne die Bank kommst du nicht an dein Geld). Die Besitzer eines Bitcoins können also selbstständig und komplett uneingeschränkt über diesen verfügen, ohne auf einen Dritten vertrauen zu müssen. Durch das Fehlen einer zentralen Instanz wird die Sicherstellung der Transaktionsfähigkeit, die Prüfung der Transaktionslegitimität und das Erreichen eines Transaktionskonsens allerdings deutlich schwieriger. Vor der Blockchain war virtuelles Geld ohne eine zentrale Instanz  nicht möglich, da die Echtheit der Registerzustände (also Vermögenszustände/wem gehört wieviel) nicht überprüft werden konnte/nicht nachvollziehbar war ("Problem der byzantischen Generäle" könnt ihr bei Interesse mal googlen).

Die Lösung für das Sicherstellen der Echtheit des Registers ist die Blockchain.

Wie die drei Transaktionsbedingungen (Transaktionsfähigkeit, Transaktionslegitimität und Transaktionskonsens) erfüllt werden, werde ich im nächsten Artikel beschreiben.

Ich hoffe dieser Artikel konnte euch ein paar Informationen vermitteln. Ich werde in kürze den nächsten Artikel (über Transaktionen) schreiben. Falls ihr irgendwelche Fragen habt, oder etwas anmerken wollt, könnt ihr dies sehr gerne in den Kommentaren machen:)

Quellen:

• Bild

Das Bild habe ich mithilfe von Paint 3D erstellt. Als Vorbild diente mir dafür die "Abbildung 8" aus dem BUch "Bitcoin, Blockchain und Kryptoassets von Aleksander Berentsen und Fabian Schär.

• Mein Wissen über dieses Thema habe ich ebenfalls größtenteils aus diesem Buch.

https://www.amazon.de/gp/product/3738653929/ref=as_li_tl?ie=UTF8&tag=urdreamscomet-21&camp=1638&creative=6742&linkCode=as2&creativeASIN=3738653929&linkId=d95515f27071b70b443408ad7170a100

Dies ist ein ref Link von mir zu dem Buch.

Ebenfalls als Quelle empfehlen kann ich Medium und https://coinforum.de/forum/19-technik-entwicklung-sicherheit/