Bitcoin - Alles, was du wissen musst [2024]

Was ist Bitcoin?

Bitcoin ist die weltweit erste und bekannteste Kryptowährung, die 2009 von einer anonymen Person oder Gruppe unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto eingeführt wurde. Im Kern handelt es sich um digitales Geld, das auf einer dezentralen Technologie namens Blockchain basiert. Diese Technologie ermöglicht es, Transaktionen sicher und transparent durchzuführen, ohne dass eine zentrale Institution wie eine Bank erforderlich ist.

Als Abkürzung von Bitcoin wird das Kürzel BTC verwendet.

Ein Bitcoin kann in 100.000.000 Sathosi (Abkürzung "Sats", die kleinste Einheit von Bitcoin) unterteilt werden. Sats werden verwendet, um kleinere Beträge von Bitcoin zu bezeichnen.

Wie funktioniert Bitcoin?

Bitcoin basiert auf einem Netzwerk von Computern, die miteinander kommunizieren, um Transaktionen zu überprüfen und zu verifizieren.

Diese Computer, auch Knoten (Nodes) genannt, nutzen eine gemeinsame, öffentlich zugängliche Datenbank - die Blockchain, die nach den Daten von Blockchain.com Anfang 2024 eine Größe von etwa 480 GB hatte. Jede Transaktion wird in einem Block zusammengefasst und an die bestehende Kette angehängt. Die durchschnittliche Dauer zur Bestätigung eines Blocks beträgt laut CoinMarketCap etwa 10 Minuten.

Dieser Prozess wird durch das Mining ermöglicht, an dem weltweit etwa 14.000 aktive Knoten beteiligt sind. Miner lösen komplexe mathematische Probleme und werden für ihre Arbeit zum momentanen Stand mit 6,25 neu geschaffenen Bitcoins pro Block belohnt.

Die durchschnittlichen Transaktionsgebühren betragen je nach Netzwerkauslastung 3 bis 4 Euro pro Transaktion.

Was ist die Bitcoin Blockchain?

Die Bitcoin-Blockchain ist eine dezentrale, digitale Datenbank, die alle Transaktionen des Bitcoin-Netzwerks aufzeichnet. Bis heute hat die Blockchain nach den von CoinMarketCap über 982,5 Millionen Transaktionen aufgezeichnet.

Sie besteht aus einer kontinuierlich wachsenden Liste von Datensätzen, den sogenannten Blöcken, die durchschnittlich eine Größe von etwa 1 MB haben.

Diese Blöcke sind durch kryptografische Hash-Funktionen (SHA-256) miteinander verbunden und gesichert, was Manipulationen nahezu unmöglich macht.

Diese Technologie bildet das Rückgrat des Bitcoin-Systems und ermöglicht eine transparente, manipulationssichere und verteilte Verwaltung von Transaktionen.

Dezentralisierung bei Bitcoin

Dezentralisierung ist ein zentrales Merkmal, das Bitcoin von traditionellen Finanzsystemen unterscheidet. Anders als bei konventionellen Systemen, bei denen eine zentrale Behörde wie eine Bank oder Regierung die Transaktionen überwacht, operiert Bitcoin auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk von Computern, die als Knoten bekannt sind und gemeinsam die Bitcoin-Blockchain verwalten und aktualisieren. Jeder Knoten hält eine vollständige Kopie der Blockchain und überprüft alle Transaktionen unabhängig voneinander.

Vorteile der Dezentralisierung

1. Erhöhte Sicherheit: Das Fehlen eines zentralen Kontrollpunkts macht das Netzwerk widerstandsfähiger gegen Angriffe. Um die Blockchain zu manipulieren, müsste ein Angreifer die Kontrolle über die Mehrheit der Knoten im Netzwerk erlangen, was angesichts der großen Anzahl von Teilnehmern weltweit als praktisch unmöglich gilt.
2. Förderung von Transparenz: Alle Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk sind öffentlich und nachvollziehbar. Diese Transparenz ermöglicht es jedem, die Transaktionshistorie zu überprüfen und sicherzustellen, dass keine Manipulationen stattgefunden haben. Forscher der Universität Cambridge betonen, dass diese Transparenz entscheidend für das Vertrauen in das Bitcoin-Ökosystem ist (Cambridge Centre for Alternative Finance, 2020).
3. Größere Unabhängigkeit und Freiheit: Ohne eine zentrale Autorität gibt es keine Instanz, die Transaktionen zensieren oder blockieren kann. Benutzer genießen größere Autonomie, was besonders in Regionen mit restriktiven Finanzpraktiken wertvoll ist.

Der Proof-of-Work-Mechanismus

Ein kritischer Bestandteil der Dezentralisierung von Bitcoin ist der Proof-of-Work (PoW)-Mechanismus. Dieser Konsensalgorithmus stellt sicher, dass Transaktionen validiert und neue Blöcke durch erheblichen Rechenaufwand zur Blockchain hinzugefügt werden. Die dezentrale Natur des PoW bedeutet, dass Miner aus aller Welt zur Sicherheit und Funktionalität des Netzwerks beitragen und den Prozess weiter dezentralisieren.

Wie sicher ist Bitcoin?

Bitcoin als Kryptowährung gilt als relativ sicher aufgrund seiner dezentralen Natur und der Verwendung von Kryptographie.

Mehrere Sicherheitsmechanismen tragen zur Sicherheit des Bitcoin-Ökosystems bei.

• Einsatz von starker SHA-256 Hash-Verschlüsselung
• Dezentralisierung zum Überprüfen und Validieren von Transaktionen
• Blockchain-Technologie
• Konsensmechanismus Proof of Work
• Private Schlüssel

Was ist eine Multi-Signature-Wallet?

Eine Multi-Signature-Wallet, auch bekannt als Multisig-Wallet oder Multi-Signature (MultiSig), ist eine Art von Kryptowährungs-Wallet, die mehrere private Schlüssel benötigt, um eine Transaktion zu autorisieren und durchzuführen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Wallets, die nur einen privaten Schlüssel benötigen, erfordert eine Multi-Signature-Wallet die Zustimmung von mindestens zwei oder mehreren Parteien, um eine Transaktion abzuschließen.

Studien von BitMEX Research, Binance Research und Chainalysis zeigen, dass Multi-Signature-Wallets je nach Quelle bei ca. 15 - 25% der institutionellen Investoren zum Einsatz kommen und zunehmend populärer werden.

Was ist Cold-Storage?

Cold Storage bei Bitcoin bezieht sich auf die sichere Aufbewahrung von Kryptowährungen offline, um sie vor Hackerangriffen und anderen Sicherheitsrisiken zu schützen.

Hierbei werden die privaten Schlüssel, die zum Zugriff auf die Kryptowährungen benötigt werden, auf einem physischen Medium wie einem USB-Stick, einer Papierbrieftasche oder einer speziellen Hardware-Wallet gespeichert, die nicht mit dem Internet verbunden ist.

Laut einer Umfrage von Binance Research verwenden etwa 95% der großen Kryptowährungsbörsen Cold Storage, um die meisten ihrer Bestände zu sichern.

Die Kryptographie hinter Bitcoin

Wie im Bitcoin-Whitepaper beschrieben verwendet Bitcoin asymmetrische Verschlüsselungstechniken, wobei ein öffentlicher Schlüssel zum Verschlüsseln und ein privater Schlüssel zum Entschlüsseln von Transaktionen verwendet werden.

Diese asymmetrische Verschlüsselung sorgt dafür, dass Transaktionen sicher und vertraulich sind. Die Verwendung des privaten Schlüssels stellt sicher, dass nur der Eigentümer des Schlüssels Transaktionen signieren und damit Bitcoins senden kann.

Was ist ein öffentlicher Schlüssel?

Ein öffentlicher Schlüssel bei Bitcoin ist ein kryptografisches Konzept, das zur Sicherung von Transaktionen und zur Identifizierung von Empfängern verwendet wird.

Der öffentliche Schlüssel ist nicht geheim und wird verwendet, um Bitcoins an eine bestimmte Adresse zu senden. Der öffentliche Schlüssel wird aus dem zugehörigen privaten Schlüssel abgeleitet, aber es ist praktisch unmöglich, den privaten Schlüssel aus dem öffentlichen Schlüssel zu berechnen.

Was ist ein privater Schlüssel?

Ein privater Schlüssel bei Bitcoin ist eine lange zufällig generierte Zeichenfolge, die zur Signierung von Transaktionen dient und den Zugriff auf das Guthaben einer Bitcoin-Wallet ermöglicht.

Der private Schlüssel wird verwendet, um Bitcoin-Adressen zu generieren, die zum Empfangen von Bitcoins verwendet werden und um Transaktionen zu signieren.

Der private Schlüssel muss geheim gehalten werden, um Fremdzugriff auf deine Bitcoin-Bestände zu verhindern.

Nach einer Schätzung von Chainalysis, dass etwa 20% aller Bitcoins aufgrund verlorener Schlüssel für immer verloren sind.

Was kostet Bitcoin?

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Was ist Bitcoin Mining und der Konsensmechanismus Proof-of-work?

Bitcoin-Mining ist der Prozess, bei dem Computer, bekannt als Miner, Transaktionen verifizieren und neue Bitcoins erstellen.

Proof-of-Work (PoW) ist der Konsensmechanismus, der beim Bitcoin Mining verwendet wird, um diese Transaktionen zu verifizieren und neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen.

Bitcoin Mining ist entscheidend für die Sicherheit und Integrität des Bitcoin-Netzwerks, da es die dezentrale Natur des Systems unterstützt und verhindert, dass einzelne Parteien das Netzwerk dominieren können.

Die Proof-of-Work-Methode sorgt dafür, dass eine Manipulation der Blockchain praktisch unmöglich ist, da ein Angreifer 51 % der gesamten Rechenleistung des Netzwerks kontrollieren müsste, um einen Block rückwirkend zu ändern (Narayanan et al., 2016).

Die Belohnung für das Mining eines Blocks begann 2009 bei 50 Bitcoin pro Block und halbiert sich etwa alle vier Jahre. Seit dem letzten Halving im Jahr 2024 wurde die Belohnung auf 3,125 Bitcoin pro Block reduziert.

Mining-Prozess bei Bitcoin

1. Transaktionsverifizierung

Miner bündeln Transaktionen in Blöcken und bestätigen ihre Gültigkeit. Diese Blöcke enthalten eine Reihe von Transaktionen, die von den Minern geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie korrekt sind und keine doppelte Ausgabe vorliegt (Narayanan et al., 2016).

2. Lösen kryptografischer Rätsel

Um einen Block zur Blockchain hinzuzufügen, müssen Miner ein kryptografisches Rätsel lösen, das als Proof of Work bekannt ist. Dieses Rätsel erfordert erhebliche Rechenleistung, da Miner durch Versuch und Irrtum eine spezifische Zahl finden müssen, die den Blockheader mit einer bestimmten Anzahl führender Nullen hashiert (Nakamoto, 2008).

Der Wettbewerb unter Minern führt dazu, dass etwa alle 10 Minuten ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt wird, was zu einer stabilen und sicheren Netzwerkstruktur beiträgt.

Die gesamte Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks (Hashrate), erreichte laut Blockchain.com im August 2024 rund 450 EH/s (Exahashes pro Sekunde).

3. Belohnung

Der erste Miner, der das Rätsel löst, fügt den Block zur Blockchain hinzu und erhält eine festgelegte Anzahl neuer Bitcoins als Belohnung. Diese Belohnung halbiert sich etwa alle vier Jahre in einem Ereignis namens Halving. Zusätzlich zu den neuen Bitcoins erhalten Miner auch Transaktionsgebühren für die im Block enthaltenen Transaktionen (Narayanan et al., 2016).

Energieverbrauch und Umwelt

Bitcoin Mining ist absichtlich energieintensiv und dient dazu, die Blockchain vor Manipulationen zu schützen​.

Der hohe Energieverbrauch hat zu Bedenken hinsichtlich der Umweltbelastung geführt, insbesondere wenn der Strom aus fossilen Brennstoffen stammt.

Nach einer Studie des Cambridge Centre for Alternative Finance verbraucht das Bitcoin Mining etwa 150 Terawattstunden (TWh) pro Jahr und damit mehr Energie als einige Länder, darunter Niederlande und Argentinien. Schätzungen des Magazins Nature Climate Change zufolge verursacht Bitcoin-Mining jährlich zwischen 22 und 22,9 Megatonnen CO₂-Emissionen, was in etwa dem CO₂-Fußabdruck von Jordanien entspricht.

Laut Blockworks verwenden trotz der hohen Energiekosten etwa 59 % der Bitcoin-Miner erneuerbare Energiequellen.​

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, forschen viele Unternehmen und Institutionen an alternativen, umweltfreundlicheren Ansätzen wie der Nutzung erneuerbarer Energien und effizienteren Mining-Hardware (Krause & Tolaymat, 2018).

Quellen:
Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
Cambridge Centre for Alternative Finance. (2021). Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI).
Narayanan, A., Bonneau, J., Felten, E., Miller, A., & Goldfeder, S. (2016). Bitcoin and Cryptocurrency Technologies. Princeton University Press.
Krause, M. J., & Tolaymat, T. (2018). Quantification of energy and carbon costs for mining cryptocurrencies. Nature Sustainability, 1(11), 711-718.

Überblick über die Geschichte von Bitcoin

2008

• 31. Oktober: Veröffentlichung des Bitcoin-Whitepapers durch eine Person oder Gruppe unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto.

2009

• 3. Januar: Erstellung des ersten Blocks (Genesis-Block) mit der ersten Bitcoin-Transaktion.
• 9. Januar: Veröffentlichung der ersten Version der Bitcoin-Software durch Satoshi Nakamoto.

2010

• 22. Mai: Erste dokumentierte kommerzielle Transaktion mit Bitcoin: Kauf von zwei Pizzen für 10.000 BTC durch Laszlo Hanyecz.
• März: Gründung der ersten Bitcoin-Börse, BitcoinMarket.com.

2011

• Februar: Bitcoin erreicht erstmals die Parität mit dem US-Dollar.
• Gründung des Darknet-Marktplatzes Silk Road, auf dem Bitcoin als Zahlungsmittel genutzt wird.
• Veröffentlichung der Bitcoin-Software Version 0.3.0, die einen großen Anstieg der Nutzerbasis zur Folge hat.

2012

• Einführung des Bitcoin-Block-Halbierungsprozesses, bei dem die Belohnung für das Mining neuer Blöcke halbiert wird.
• Veröffentlichung der Bitcoin-Software Version 0.3.0, die einen großen Anstieg der Nutzerbasis zur Folge hat.

2013

• November: Bitcoin erreicht erstmals die Marke von 1.000 US-Dollar.
• Schließung von Silk Road durch das FBI und Beschlagnahmung von Bitcoin im Wert von etwa 28,5 Millionen US-Dollar.
• China verbietet Banken und Zahlungsunternehmen den Handel mit Bitcoin.

2014

• Zusammenbruch der größten Bitcoin-Börse Mt. Gox, Verlust von etwa 850.000 BTC.
• Microsoft beginnt, Bitcoin als Zahlungsmittel für digitale Inhalte zu akzeptieren.

2015

• Einführung von Bitcoin XT, einem Vorschlag zur Erhöhung der Blockgröße, der jedoch keine breite Unterstützung findet.

2016

• Zweite Halbierung der Bitcoin-Block-Belohnung.
• Akzeptanz von Bitcoin durch die japanische Regierung als legales Zahlungsmittel.

2017

• Einführung von Segregated Witness (SegWit), einem Upgrade zur Verbesserung der Bitcoin-Transaktionskapazität und -geschwindigkeit.
• Einführung von Bitcoin Cash durch eine Hard Fork zur Erhöhung der Blockgröße.
• Dezember: Bitcoin erreicht ein Allzeithoch von fast 20.000 US-Dollar.

2018

• Bitcoin erfährt einen großen Preissturz und endet das Jahr bei etwa 3.800 US-Dollar.
• Dezember: Bitcoin erreicht ein Allzeithoch von fast 20.000 US-Dollar.

2019

• Bitcoin erholt sich und erreicht im Juni einen Höchststand von über 13.000 US-Dollar.
• Facebook kündigt die Entwicklung der eigenen Kryptowährung Libra an, was großes mediales Interesse auf Kryptowährungen zieht.

2020

• Dritte Halbierung der Bitcoin-Block-Belohnung.
• Bitcoin erlebt einen enormen Preisanstieg und überschreitet Ende des Jahres die Marke von 28.000 US-Dollar.
• PayPal ermöglicht seinen Nutzern den Kauf, Verkauf und die Speicherung von Bitcoin.

2021

• April: Bitcoin erreicht ein neues Allzeithoch von über 63.000 US-Dollar.
• El Salvador erklärt Bitcoin als erstes Land der Welt zum gesetzlichen Zahlungsmittel.
• China verschärft seine Maßnahmen gegen Kryptowährungen und verbietet das Mining und den Handel von Bitcoin.

2022

• Große Volatilität und Preisschwankungen, mit einem Tief von unter 30.000 US-Dollar im ersten Halbjahr.
• Verschärfung regulatorischer Maßnahmen weltweit, insbesondere in den USA und der EU.

2023

• Bitcoin zeigt Anzeichen einer Erholung und stabilisiert sich über 30.000 US-Dollar.
• Weitere Integration von Bitcoin in Finanzprodukte und institutionelle Investitionen.

2024

• Bitcoin erreicht im ersten Quartal ein neues Allzeithoch von über 70.000 US-Dollar.
• Einführung eines globalen Bitcoin-ETF durch mehrere große Finanzinstitutionen, was zu einem weiteren Anstieg der Akzeptanz und Investitionen führt.
• Ankündigung mehrerer Länder, Bitcoin als offizielles Zahlungsmittel zu akzeptieren, ähnlich wie El Salvador.
• Signifikante Fortschritte in der Skalierbarkeit und Effizienz von Bitcoin-Transaktionen durch technische Upgrades und Second-Layer-Lösungen wie das Lightning Network.

Was benötige ich für eine Bitcoin Transaktion?

Eine Bitcoin-Transaktionen ist der Prozess des Sendens und Empfangens von Bitcoins zwischen verschiedenen Bitcoin-Adressen.

Elemente einer Bitcoin-Transaktion sind also 2 Wallets mit je einer Bitcoin-Adresse, mit der Transaktion einhergehende Transaktionsgebühren sowie die Confirmation Time.

Was ist eine Bitcoin-Wallet?

Eine Bitcoin Wallet ist eine digitale Brieftasche, die zur Speicherung von Bitcoin und anderen Kryptowährungen dient.

Ähnlich wie eine physische Geldbörse ermöglicht sie es, Bitcoins sicher aufzubewahren, zu senden und zu empfangen. Jede Wallet hat eine einzigartige öffentliche Adresse, über die Transaktionen verfolgt und Bitcoin empfangen werden können.

Laut Earthweb gibt es mit Stand 2024 über 84 Millionen Bitcoin Wallets weltweit.

Was ist eine Bitcoin-Adresse?

Eine Bitcoin-Adresse ist eine eindeutige Zeichenkette aus Buchstaben und Zahlen, die verwendet wird, um Bitcoin zu senden und zu empfangen. Sie fungiert ähnlich wie eine Kontonummer oder eine E-Mail-Adresse, wobei jede Adresse einem bestimmten Benutzer gehört.

Eine Bitcoin-Adresse wird aus einem Public Key abgeleitet, der wiederum aus dem Private Key des Benutzers generiert wird. Beim Senden von Bitcoin muss der Sender die Bitcoin-Adresse des Empfängers angeben, damit die Transaktion erfolgreich abgeschlossen werden kann. Bei jeder Transaktion fallen Transaktionsgebühren an.

Es gibt 3 Typen von Bitcoin-Adressen:

• P2PKH (Pay-to-PubKeyHash) beginnend mit der Ziffer 1
• P2SH (Pay-to-Script-Hash) beginnend mit der Ziffer 3
• Bech32 (SegWit-Adressen) beginnend mit der Zeichenfolge bc1

Diese Adressen sind zwischen 26 und 35 Zeichen lang.

Bitcoin-Adressen bieten Pseudonymität, da sie nicht direkt mit persönlichen Informationen verknüpft sind. Dies bedeutet jedoch nicht vollständige Anonymität, da Transaktionen auf der Blockchain öffentlich einsehbar sind .

Was sind Transaktionsgebühren?

Transaktionsgebühren sind die Kosten, die beim Durchführen von Transaktionen in einem Kryptowährungsnetzwerk anfallen. Im Falle von Bitcoin sind sie die Gebühren, die an die Miner gezahlt werden, um Transaktionen in die Blockchain aufzunehmen und zu bestätigen. Die Höhe der Transaktionsgebühren variiert und hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Netzwerklast und der Dringlichkeit der Transaktion. Beispielsweise stiegen die Bitcoin-Transaktionsgebühren im Mai 2021 auf über 60 USD, als das Netzwerk durch eine erhöhte Nachfrage stark belastet war.

Normalerweise werden höhere Gebühren verwendet, um Transaktionen schneller zu bestätigen, während niedrigere Gebühren länger dauern können. Es ist wichtig, die aktuellen Transaktionsgebühren zu berücksichtigen, um die gewünschte Geschwindigkeit und Effizienz der Transaktion zu erreichen. Das hat direkten Einfluss auf die Confirmation Time.

Was ist die Confirmation Time?

Die Confirmation Time bezieht sich auf die Zeitspanne, die benötigt wird, damit eine Bitcoin-Transaktion als sicher und endgültig angesehen wird. Sie wird durch die Anzahl der Bestätigungen gemessen, die eine Transaktion erhält.

Eine Bestätigung erfolgt, wenn ein Miner die Transaktion in einen Block auf der Blockchain aufnimmt und diesen Block erfolgreich hashet. Die durchschnittliche Bestätigungszeit variiert je nach Netzwerklast und kann zwischen 10 Minuten und mehreren Stunden liegen. Die Sicherheit einer Transaktion steigt mit der Anzahl der Bestätigungen. Typischerweise wird eine Transaktion nach sechs Bestätigungen als endgültig betrachtet.

Nach der Bestätigung werden Transaktionen als endgültig betrachtet und können nicht mehr rückgängig gemacht werden.

Wie kann ich Bitcoins kaufen?

Der Kauf von Bitcoin ist der Prozess des Erwerbs von Bitcoins durch den Tausch von Fiat-Währungen oder anderen Vermögenswerten gegen Bitcoin.

Wer Bitcoin kaufen möchte, hat folgende Möglichkeiten zur Verfügung:

1. Kryptobörsen (Exchange)
2. Online-Broker
3. Peer-to-Peer (P2P) Plattformen
4. Bitcoin-Automaten
5. Banken & Finanzdienstleister
6. Direkter Kauf von Privatpersonen
7. Dezentrale Börsen (DEX)

Wie privat ist Bitcoin?

Alle Bitcoin-Transaktionen sind in der öffentlichen Blockchain gespeichert und können von jedem eingesehen werden. Obwohl die Adressen pseudonym sind, können Transaktionen verfolgt und analysiert werden und mit hohem Aufwand realen Personen zugeordnet werden. Seit der Gründung des Netzwerks sind über 795 Millionen Bitcoin-Transaktionen öffentlich zugänglich (Stand August 2023).

Die Identitäten der Nutzer sind nicht direkt mit ihren Transaktionen verknüpft. Stattdessen werden Nutzer durch Adressen identifiziert, die lange alphanumerische Zeichenketten sind. Jede Transaktion ist öffentlich auf der Blockchain sichtbar, sodass jeder die Transaktionshistorie einsehen kann (Antonopoulos, 2014).

Diese Adressen enthalten jedoch keine persönlichen Informationen. Trotzdem können fortgeschrittene analytische Techniken und Know-Your-Customer (KYC)-Prozesse bei Kryptowährungsbörsen diese Adressen mit realen Identitäten verknüpfen. Tatsächlich können spezialisierte Blockchain-Analysefirmen wie Chainalysis bis zu 95% der Bitcoin-Transaktionen mit hoher Genauigkeit analysieren und kategorisieren, was die Anonymität erheblich einschränkt. Diese Verknüpfung kann insbesondere dann hergestellt werden, wenn Nutzer Bitcoin in Fiat-Währungen umwandeln oder regulatorische Anforderungen erfüllen (Möser et al., 2013).

Bitcoin-Nutzer können datenschutzverbessernde Techniken einsetzen, um ihre Anonymität zu erhöhen. Eine solche Technik ist CoinJoin, bei der mehrere Transaktionen miteinander vermischt werden, wodurch es schwierig wird, einzelne Transaktionspfade nachzuverfolgen (Narayanan et al., 2016). Diese Technik wurde bereits in mehr als 4% der gesamten Bitcoin-Transaktionen angewendet (Stand 2022), um die Privatsphäre der Nutzer zu erhöhen.

Andere Kryptowährungen wie Monero und Zcash sind mit stärkeren Datenschutzfunktionen ausgestattet, die standardmäßig integriert sind und im Vergleich zu Bitcoin eine bessere Anonymität bieten. Bei Monero sind Transaktionen beispielsweise vollständig verschleiert und schwer nachzuverfolgen, was es für Ermittler deutlich schwieriger macht, Transaktionen zu analysieren. Ein Beispiel für die Anwendung dieser Techniken ist die Nutzung von CoinJoin durch Benutzer, die ihre Transaktionen verbergen möchten. Durch das Mischen von Transaktionen können Benutzer ihre Aktivitäten verschleiern und ihre Privatsphäre verbessern. Ein weiteres Beispiel ist der Einsatz von KYC-Prozessen bei Kryptowährungsbörsen, die es Regierungen ermöglichen, illegale Aktivitäten zu verfolgen und zu verhindern (Möser et al., 2013).

Bitcoin bietet ein gewisses Maß an Anonymität, ist aber nicht vollständig privat.

Quellen:
Antonopoulos, Andreas M. "Mastering Bitcoin: Unlocking Digital Cryptocurrencies." O'Reilly Media, 2014.
Narayanan, Arvind, et al. "Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction." Princeton University Press, 2016.
Möser, Malte, et al. "An Inquiry into Money Laundering Tools in the Bitcoin Ecosystem." 2013.

Skalierbarkeit von Bitcoin

Die Skalierbarkeit von Bitcoin bezieht sich auf die Fähigkeit des Bitcoin-Netzwerks, mit zunehmender Nutzerzahl und Transaktionsmenge umzugehen, ohne dabei die Leistung, Geschwindigkeit oder Sicherheit zu beeinträchtigen.

Aktuell kann das Bitcoin-Netzwerk nur etwa 3 bis 7 Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten, während etablierte Zahlungssysteme wie Visa im Durchschnitt etwa 1.700 TPS und in Spitzenzeiten bis zu 24.000 TPS abwickeln können.

Eine skalierbare Blockchain kann die steigende Nachfrage bewältigen, ohne dass es zu Verzögerungen, Engpässen oder erhöhten Transaktionsgebühren kommt.

Um die Skalierbarkeit von Bitcoin zu optimieren, wurden Segregated Witness und das Lightning Network eingeführt.

Was ist Segregated Witness?

SegWit ist ein Upgrade des Bitcoin-Protokolls, das die Effizienz der Blockgröße erhöht, indem es die Größe der Transaktionsdaten durch die Trennung von Signaturdaten ("Witness") vom Transaktionsblock reduziert. Dies ermöglicht es, mehr Transaktionen in jeden Block aufzunehmen, ohne die Blockgröße selbst zu erhöhen.

Laut SegWit.space sind seit der Einführung von SegWit im Jahr 2017 mittlerweile über 80% aller Bitcoin-Transaktionen SegWit-fähig, was die Transaktionskapazität deutlich erhöht hat.

SegWit bietet mehrere Vorteile, darunter eine erhöhte Transaktionskapazität, da mehr Transaktionen in jeden Block passen, und eine Reduzierung der Transaktionsgebühren. Darüber hinaus verbessert es die Sicherheit und ermöglicht die Implementierung von Second-Layer-Lösungen wie dem Lightning Network.

Was ist das Lightning Network?

Das Lightning Network ist ein Second-Layer-Protokoll, das schnellere und günstigere Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain ermöglicht.

Es kann theoretisch Millionen von Transaktionen pro Sekunde abwickeln (Quelle 1ML.com), was die Skalierbarkeit von Bitcoin erheblich verbessert. Seit 2023 umfasst das Lightning Network über 5.000 Bitcoin als Liquidität, die für Transaktionen zur Verfügung steht, mit mehr als 17.000 aktiven Knoten und über 80.000 Zahlungskanälen (Quelle Lightning Labs).

Das Netzwerk besteht aus bidirektionalen, end-to-end Zahlungskanälen zwischen den Teilnehmern. Diese Kanäle ermöglichen es den Nutzern, direkt miteinander zu interagieren, ohne jede Transaktion auf der Hauptblockchain erfassen zu müssen. Stattdessen werden nur die Endstände der Transaktionen aufgezeichnet, was die Effizienz und Geschwindigkeit erhöht.

Entwicklung von Bitcoin

Die Entwicklung von Bitcoin erfolgt anhand von Bitcoin Improvement Proposals (BIPs), das sind formelle Vorschläge für Änderungen am Bitcoin-Protokoll von Entwicklern, Forschern und Community-Mitgliedern um neue Funktionen einzuführen, bestehende Funktionen zu verbessern oder Probleme zu lösen. Laut dem GitHub-Repository von Bitcoin wurden bis August 2024 über 350 BIPs eingereicht, von denen etwa 50 vollständig implementiert wurden.

Es gibt verschiedene Typen von Bitcoin Improvement Proposals, die sich auf viele Aspekte von Bitcoin beziehen können, z.B. auf Skalierbarkeit, Sicherheit oder Privatsphäre. Einige der wichtigsten BIPs, die das Bitcoin-Netzwerk nachhaltig beeinflusst haben, sind BIP 16 (Einführung von P2SH-Adressen) und BIP 141 (Segregated Witness, SegWit), das zur Skalierung des Netzwerks und Reduzierung der Transaktionsgebühren beigetragen hat.

Jedes BIP erhält eine eindeutige Nummer, die verwendet wird, um es zu identifizieren. Die Nummerierung erfolgt nach einem bestimmten Schema, das verschiedene Typen von BIPs und ihren Status angibt. Die Nummerierung beginnt chronologisch, beginnend mit BIP 0001, das 2011 von Amir Taaki eingeführt wurde.

Nachdem ein BIP akzeptiert und finalisiert wurde, kann es von den Bitcoin-Entwicklern implementiert werden.

Bitcoin Forks

Eine Bitcoin Fork ist eine Abspaltung im Bitcoin-Netzwerk, bei der eine neue Version der Blockchain entsteht, die sich von der bisherigen abzweigt. Dies geschieht, wenn die Gemeinschaft uneinig über Änderungen im Protokoll ist oder neue Funktionen hinzugefügt werden sollen. Es gab zahlreiche Forks von Bitcoin, wobei die prominentesten Bitcoin Cash (BCH) im August 2017 und Bitcoin SV (BSV) im November 2018 waren.

Soft Forks sind rückwärtskompatible Änderungen im Protokoll, bei der neue Regeln eingeführt werden, die von älteren Knoten akzeptiert werden können. Soft Forks sind in der Regel häufiger und weniger disruptiv als Hard Forks. Hard Forks hingegen sind nicht rückwärtskompatibel und begründen eine neue Blockchain wie z.B. Bitcoin Cash (BCH), Bitcoin SV (BSV) oder Bitcoin Gold (BTG).

Bitcoin-Core Entwicklung

Die Bitcoin Core Entwicklung bezieht sich auf die fortlaufende Arbeit an der Bitcoin Core Software, der offiziellen Implementierung des Bitcoin-Protokolls. Bitcoin Core wird von einer Vielzahl von Entwicklern weltweit gepflegt und verbessert, um die Leistung, Sicherheit und Funktionalität des Bitcoin-Netzwerks zu optimieren. Über 800 Entwickler haben bisher zum Projekt beigetragen, und bis Mitte 2024 gab es über 23.000 Commits im Bitcoin Core GitHub-Repository.

Die Entwicklung umfasst die Implementierung neuer Funktionen, Fehlerbehebungen, Optimierungen und Sicherheitsaktualisierungen. Beispielsweise wurde im Jahr 2021 eine kritische Sicherheitslücke (CVE-2021-31876) entdeckt und schnell behoben, die potenziell das gesamte Netzwerk hätte gefährden können. Die Entwicklung erfolgt in einem transparenten Prozess, der auf dem GitHub-Repository von Bitcoin Core stattfindet, wo Entwickler gemeinsam am Quellcode arbeiten und Änderungen vorschlagen können. Die Bitcoin Core Entwicklung spielt eine entscheidende Rolle für die Stabilität und Weiterentwicklung des Bitcoin-Ökosystems.

Bitcoin Halving

Das Bitcoin-Halving ist ein Ereignis im Bitcoin-Protokoll, bei dem die Belohnung für das Mining neuer Bitcoin-Blöcke halbiert wird.

Dieses Ereignis findet alle 210.000 Blöcke statt, was ungefähr alle vier Jahre der Fall ist. Historisch gesehen führte jedes Bitcoin-Halving zu einer signifikanten Preissteigerung. Durch das Halving wird die Rate, mit der neue Bitcoin in Umlauf gebracht werden, reduziert, was zur Knappheit der Kryptowährung beiträgt und einen deflationären Druck erzeugt.

Die Halbierung der Belohnung für das Mining ist in den Protokollregeln festgelegt und dient dazu, die Inflation von Bitcoin zu kontrollieren und langfristig eine maximale Gesamtmenge von 21 Millionen Bitcoin zu erreichen. Das Bitcoin-Halving wird von der Krypto-Community genau beobachtet, da es Auswirkungen auf den Markt, die Mining-Industrie und das Verhalten der Miner hat.

Nach dem Halving im Jahr 2024 sank die Hashrate laut Glassnode und Coin Metrics vorübergehend um etwa 15%, da einige Miner das Netzwerk aufgrund der geringeren Belohnung verließen. Das nächste Halving wird im Jahr 2028.

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