Cryptowährung und Blockchain: Bitcoin, Ethereum und co. erklärt

In letzter Zeit ist die neue Technologie Blockchain in aller Munde. Die Nachrichtenportale sind voll davon und sogar in der Zeitung findet man den ein oder anderen Hinweis. Jede Firma macht jetzt Blockchain und überhaupt ist es das krasseste seit der Erfindung des Internets. Aber was ist denn Blockchain, Bitcoin und co. überhaupt? Ich möchte versuchen, das Thema so einfach wie möglich zu erklären. Sollte deswegen etwas nicht zu 100% technisch korrekt sein, dann ist das halt so.

Begrifflichkeiten

Zuerst einmal müssen die vielen, neuen Begriffe sortiert werden, damit es einen klaren Überblick geben kann. Müsste man Gruppen bilden, so ließen sich Cryptowährung, Bitcoin und Ethereum in eine, und Blockchain und Smart Contracts in eine andere packen lassen. Was die vier Begriffe bedeuten, erfahren wir gleich. Wichtig ist erst einmal, dass Gruppe A und Gruppe B nicht direkt etwas miteinander zu tun haben. Bei Bitcoin und Ethereum handelt es sich um Cryptowährung. Der Überbegriff ist hier also "Cryptowährung". Bitcoin und Ethereum sind eine Art davon.

Beide (und viele andere) Währungen basieren auf der Blockchain-Technologie. Ähnlich wie Windows einen Computer benötigt um zu funktionieren, kann z.B. Bitcoin nur existieren, wenn es die Blockchain gibt. Nun gibt es aber je nach Cryptowährung unterschiedliche Implementierungen der Blockchain, wie auch bei Computern. Es gibt viele unterschiedliche Computer und alle haben sie Vor- und Nachteile. So gibt es auch viele unterschiedliche Währungen, welche alle auf der Blockchain-Technologie basieren, sich im Detail aber unterscheiden.

Mit Bitcoin wurde das Konzept der Blockchain etabliert, es ist somit die Mutter aller Blockchains. Ethereum - eine gerade in den letzten Monaten sehr bekannte Cryptowährung - ist deswegen so berühmt geworden, weil sie die schon von Bitcoin bekannte Blockchain um sogenannte Smart Contracts erweitert. Sie sind also ein Feature, welches Bitcoin nicht hat. Das kommt mit einigen Vorteilen, aber eben auch mit Nachteilen.

Jetzt, wo die Begriffe einigermaßen sortiert wurden, können wir also mit der Erklärung beginnen.

Was sind Bitcoin und Ethereum?

Wie schon erwähnt handelt es sich hierbei um Cryptowährung, oder anders ausgedrückt: Computergeld. Auf der fundamentalen Ebene ist Geld nichts anderes als das Vertrauen darauf, dass man für einen bestimmten Betrag einen bestimmten Gegenwert bekommt. Für einen Euro bekomme ich bei McDonalds einen Hamburger, obwohl der Euro an sich nicht wirklich so viel wert ist. Der Euro ist immer soviel wert, wie man ihm zuspricht. So verhält es sich auch bei Aktien oder eben Cryptowährung.

Technisch ist ein Bitcoin nur eine bestimmte mathematische Zahl, welche es nur einmal auf der Welt gibt, und welche sich aktuell zum Beispiel in meinem Besitz findet. Deswegen habe ich einen Bitcoin. Aktuell wären Leute bereit, mir 2060 Euro dafür zu zahlen, dass sie meinen Bitcoin bekommen, ich also diese Zahl an eine andere Person weitergebe. Deswegen ist ein Bitcoin 2060 Euro wert und so verhält es sich auch mit Ethereum. Ein Ether ist deswegen aktuell knapp 200 Euro wert.

Nun gibt es aber viele Dinge, die keine 2000 Euro kosten. Deswegen ist es möglich, auch nur einen Teil eines Bitcoins oder Ethers zu versenden. So können auch Kleinstbeträge von nur ein paar Euro bezahlt werden. Sende oder kaufe ich also zum Beispiel 0,001 Bitcoin, entspricht das ungefähr 2 Euro.

Genau wie jeder andere Wertgegenstand auch, bestimmt sich sein Wert durch Angebot und Nachfrage. Wenn viele Leute Bitcoins kaufen möchten, aber nur wenige verkaufen möchten, müssen die Käufer tiefer in die Tasche greifen.

Am Computer ist alles nur Bits und Bytes - Warum kopiere ich die Zahl nicht einfach?

Wenn Bitcoin und Ethereum nur Zahlen sind, warum kopiere ich diese eine Zahl dann nicht einfach und erhalte so mehrere Bitcoins? - Gute Frage. Das ist der Grund, warum die Blockchain - also die dahinterliegende Technologie - so revolutionär ist. Doch dafür möchte ich ein wenig ausholen:

Bei unserem aktuellen Bankensystem stellt sich diese Frage nicht. Nur die Bank kontrolliert unser Guthaben. Bekommen wir unser Gehalt, erhöht die Bank unseren Kontostand. Heben wir etwas ab, zieht sie es ab. Wir können unser Geld also nicht aktiv beeinflussen, da es von der Bank geregelt wird. Die Bank selbst hingegen könnte aber einfach 1000 Euro mehr auf mein Konto buchen, obwohl mir vielleicht niemand Geld gesendet hat.

Wir vertrauen daher den Banken, dass sie unseren Kontostand nur dann bearbeiten, wenn es einen Grund dazu gibt. Das hat aber den Nachteil, dass wir vertrauen müssen. Wenn uns die Bank zum Beispiel aufgrund einer Krise nichts mehr auszahlen kann, ist unser Geld weg.

In der Blockchain gibt es kein Vertrauen.

Und das macht sie besonders. Es gibt keine Bank, die Bitcoins ausgibt und verwaltet. Es gibt nur uns. Die Käufer. Deswegen ist die Blockchain ein dezentrales Netzwerk, also ein System, welches ohne eine zentrale Regulierung auskommt. Das bedeutet: Jeder kann alle Informationen jederzeit selbst abrufen und sie verändern. Das ist toll, weil sich so Manipulationen von zentralen Stellen ausschließen lassen. Allerdings bietet es auch viel Angriffsfläche. Schließlich kann jeder alles tun. Zum Beispiel auch neue Bitcoins erfinden. Und das muss natürlich vermieden werden.

Deswegen wurde ein ausgeklügeltes System entwickelt, welches solche Manipulationen vermeidet und trotzdem ganz ohne Vertrauen auskommt. Unter dem Namen Blockchain findet es neben Währungsersatz aber auch ganz andere Verwendungszwecke. Nämlich immer dann, wenn Vertrauen riskant ist. Deswegen ist diese Technologie nicht nur für Banken interessant, sondern auch für jegliche Art von Händler und viele mehr. Das System lässt sich nämlich auf beliebige Daten anpassen. Egal, ob es nun Geld oder Zahlen oder Texte oder andere Daten sind.

Mit der Blockchain lässt sich sicherstellen, dass eine bestimmte Information nur vor einer Person zur gleichen Zeit besessen werden darf.

Wie funktioniert die Blockchain?

Die Blockchain kann man sich vorstellen wie ein Heft voller Kontoauszüge. Jeder Kontoauszug stellt einen Block dar. Diese vielen Kontoauszüge werden in einem Heft aneinander gekettet (chain). Fertig ist die Blockchain. Das bedeutet, dass jeder Block viele Transaktionen enthält. Diese könnten vereinfacht so aussehen:

Bob sendet 0.01 Bitcoin an Alice Alice sendet 0.01 Bitcoin an John

Jede dieser Transaktionen wird für immer in diesem Heft, der Blockchain, verewigt. Das bedeutet, dass keine Transaktion seit dem Erstellen des Systems verloren geht. Alles wird protokolliert, in einer riesigen Datei. Und diese Datei ist für jeden im Internet zugänglich.

Dank dieser Transaktionen kann daher bis auf den Ursprung zurückverfolgt werden, ob jemand rechtmäßig einen Bitcoin besitzt. So kann also zu jedem Zeitpunkt geprüft werden, ob Alice auch wirklich 0.01 Bitcoin hat, die sie an John senden kann. Nur dann darf die Transaktion durchgeführt werden. Möchte Alice zum Beispiel 2 Bitcoin senden, obwohl sie diese gar nicht hat, darf sie das nicht. Kurzum: Jeder darf nur das weiterreichen, was er hat.

Und wenn ich in das Heft schreibe, dass mir jemand 100 Bitcoin geschickt hat?

Das kannst du tun. Allerdings gibt es eine mathematische Möglichkeit um sicherzustellen, dass du auch berechtigt bist, das zu tun. Du kannst es dir wie eine Unterschrift vorstellen, ohne die deine Transaktion nichts wert ist. Was du nun aber tun könntest, wäre eine bestehende Transaktion nehmen, welche schon unterschrieben wurde, und dort einfach den Empfänger ändern. Doch auch das ist nicht möglich, da die Unterschrift abhängig von der Information der Transaktion ist. Änderst du also den Inhalt, ist auch die Signatur nicht mehr gültig. Dadurch kann also sichergestellt werden, dass eine Transaktion, sobald sie auf dem Kontoauszug steht, nicht mehr verändert werden kann.

Kein Problem. Dann versende ich meine Bitcoins einfach zweimal.

Wenn du auf legalem Wege einen Bitcoin erstehst, kannst du ihn selbstverständlich an eine andere Person versenden. Aber was hindert dich daran, ihn an zwei Personen gleichzeitig zu senden? Um einen Bitcoin zu versenden, muss eine neue Transaktion erstellt werden. Darin muss auf bisherige Transaktionen von dem eigenen Account gezeigt werden, aus denen hervorgeht, dass man auch wirklich im Besitz dieser Bitcoins ist. Da jede Transaktion aufeinander aufbaut, fällt auf, wenn versucht wird, etwas auszugeben, was vorher schon ausgegeben wurde.

Das ist ja alles schön und gut, aber... wer kontrolliert das?

Eingangs erwähnte ich, dass die Blockchain ein dezentrales Netzwerk ist und es somit keine zentrale Kontrolle gibt. Dabei sind all diese Regeln nichts wert, wenn sie nicht kontrolliert werden. Selbstverständlich passiert dies trotzdem, aber eben nicht von einer Instanz, sondern von sogenannten Minern. Auch diese sind dezentral. Das bedeutet, dass du, wenn du Lust hast, auf deinem Computer einen Miner installieren könntest. Und so gibt es tausende von Minern im Internet, welche auf der ganzen Welt verteilt sind. Da Transaktionen sehr rechenaufwendig sind, ist die Einzige Aufgabe der Miner, diese Berechnungen durchzuführen. Aufgrund der dezentralen Natur hat ein Miner deswegen immer genau soviel Macht, wie er Rechenleistung hat.

Gibt es zum Beispiel im gesamten Internet nur 2 Miner mit gleich viel Rechenleistung, so hätten beide 50% der Macht, da sie gleich viel berechnen können. Hätte einer dieser Miner mehr Rechenleistung, so könnte er schneller rechnen als der andere und somit tun und lassen, was er will, da der andere seine Berechnungen nicht schnell genug bestätigen oder widerlegen kann. Da es im Internet aber tausende dieser Miner gibt, und keiner mehr als 50% der Rechenleistung bereitstellen kann, teilt sich die Macht im Netzwerk untereinander auf, was zur Folge hat, dass ein System etabliert werden kann, welches ganz ohne Vertrauen funktioniert - indem viele Miner viele Berechnungen doppelt machen und dadurch bestätigen, dass alle nach den Regeln spielen. Versucht ein Miner diese Regeln zu brechen, bemerken das die anderen und erklären ihn als ungültig.

Und warum sollte man minen?

Minen klingt ganz schön lästig. Stromkosten, Internetkosten, Hardwarekosten. Und was bekommt man dafür? - Kurzum: Geld! Jede Transaktion muss mit einer Transaktionsgebühr versehen werden. Wer Geld senden möchte, muss einen kleinen Betrag für die Rechenzeit zahlen. Je mehr man dafür zahlt, desto schneller wird die Transaktion von Minern bestätigt, da dadurch mehr Profit für die Miner entsteht. So kann jeder selbst entscheiden, wie viel die Transaktion wert ist. Ist es wichtig, dass das Geld in ein paar Minuten beim Gegenüber ankommt, zahlt man mehr. Hat man Zeit, zahlt man weniger und wird vielleicht erst in ein paar Stunden bestätigt.

Hier kommen Smart Contracts ins Spiel. Diese existieren nur bei der Ethereum-Blockchain, Bitcoin hat sie also nicht. Doch sie sorgen dafür, dass die Möglichkeiten der Blockchain endlos erweitert werden können. Denn: Mit Smart Contracts ist es möglich, kleine Programme zu schreiben, welche dann von den Minern ausgeführt werden - natürlich gegen Gebühr. Dadurch kann man dann zum Beispiel Kaufverträge validieren oder Bedingungen für eine Transaktion voraussetzen, ohne gleich das gesamte Blockchain-System kopieren zu müssen. Damit können also neue Geschäftszweige entstehen, ohne dass die Infrastruktur dafür aufgebaut werden muss. Sie ist bereits da.

Fazit

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Ich glaube die Blockchain als solches hat großes Potential und wird in Zukunft sicher Bereiche erobern, an die heute nicht zu denken ist. Trotzdem sehe ich - gerade was den Währungsaspekt angeht - ein großes Problem: Da die Blockchain jede Transaktion aller Zeiten festhält, wächst sie täglich enorm an. Aktuell hat die Bitcoin-Blockchain eine Größe von 150 GB. Sollte sie aber wirklich von einer gesamten Nation verwendet werden, zum Beispiel als alternatives Zahlungsmittel, dann wird die Größe der Blockchain in wenigen Monaten auf mehrere Terabyte wachsen. Dadurch wäre es nicht mehr ohne weiteres möglich, sie dezentral zu betreiben. Denn streng genommen muss die gesamte Blockchain bei jedem Teilnehmer auf dem Rechner vorliegen. Also auch bei dir. Und wenn es nicht genug Miner gibt, werden Transaktionen sehr lange brauchen um bestätigt zu werden. Dann wäre es damit nicht möglich, beim Bäcker ein Brötchen zu kaufen. Es sei denn die Transaktionskosten werden uferlos teuer, damit die Miner die Transaktion bevorzugen. Aber auch das möchte keiner.

Deswegen: Ich glaube die Blockchain hat ihren Platz, allerdings muss sie ihn erst noch finden. Das Finanzsystem wird sie aber auf lange Sicht nicht erobern. - Übrigens, eine englische Zusammenfassung der Saklierungsdebatte findet sich hier.

Übrigens: Wer genaueres über die Blockchain wissen möchte, dem empfehle ich dieses YouTube-Video (Englisch). Dort wird mit wesentlich mehr Details erklärt, wie das ganze System funktioniert.

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