Was ist Bitcoin und wie funktioniert es?

Bitcoin ist die erste und bekannteste Blockchain, ein öffentliches Zahlungsbuch, das kein einzelnes Unternehmen betreibt. Dieser Artikel erklärt, wer es geschaffen hat, wie Blöcke und Gebühren funktionieren, was die verschiedenen Adressformate bedeuten und wie Sie das Netzwerk live beobachten können.

Wenn Ihnen die Idee eines gemeinsamen Kontobuchs neu ist, lesen Sie zuerst Was ist eine Blockchain. Hier geht es um Bitcoin selbst.

Was Bitcoin ist und wer es geschaffen hat

Bitcoin wurde 2008 in einem Whitepaper beschrieben, das unter dem Namen Satoshi Nakamoto erschien, und das Netzwerk startete 2009. Die wahre Identität von Nakamoto ist nicht bekannt. Niemand besitzt das Netzwerk. Es wird von Tausenden unabhängiger Computer betrieben, den sogenannten Nodes, und seine Software ist Open Source und wird von vielen ehrenamtlichen und bezahlten Mitwirkenden gepflegt.

Das Problem, das Bitcoin lösen wollte, ist digitales Bargeld ohne Bank. Davor brauchte jedes digitale Geld eine vertrauenswürdige Instanz, die verhinderte, dass dieselbe Münze zweimal ausgegeben wird. Bitcoin ersetzt diese Instanz durch ein gemeinsames Kontobuch, das jeder prüfen kann.

Heute nutzen Menschen Bitcoin vor allem, um Werte zu halten und über Grenzen hinweg zu übertragen, und als Abwicklungsschicht (Settlement-Layer). Es ist bewusst einfach gehalten. Es führt keine beliebigen Programme aus wie Ethereum, und diese Einfachheit gehört zu seinem Design.

Wie Blöcke funktionieren: Proof of Work

Bitcoin nutzt Proof of Work (Arbeitsnachweis). Miner sind Computer, die immer wieder Zahlen raten, bis der Hash (ein Fingerabdruck fester Größe) eines Kandidatenblocks unter einen Zielwert fällt. Der erste Miner, der einen findet, veröffentlicht den Block, und die anderen prüfen ihn in einem Sekundenbruchteil und bauen darauf auf.

Ein neuer Block wird im Durchschnitt etwa alle 10 Minuten gefunden. Der Zeitpunkt ist zufällig, daher können zwei Blöcke innerhalb einer Minute eintreffen, und eine Lücke von einer Stunde ist möglich. Damit der Durchschnitt stabil bleibt, passt das Netzwerk die Schwierigkeit (difficulty) alle 2,016 Blöcke an, also etwa alle zwei Wochen. Mehr Rechenleistung macht das Ziel schwerer, weniger Rechenleistung macht es leichter.

Der Miner, der gewinnt, erhält die Blocksubvention (block subsidy, neu geschaffene Bitcoin) plus die Gebühren der enthaltenen Transaktionen. Die Subvention wird etwa alle vier Jahre in einem Ereignis namens Halving halbiert. Deshalb ist die Gesamtmenge auf 21 Millionen Coins begrenzt, und deshalb verlangsamt sich die Neuausgabe im Lauf der Zeit. Gebühren dürften wichtiger werden, wenn die Subvention schrumpft.

UTXOs statt Konten

Ethereum führt ein Guthaben pro Konto. Bitcoin funktioniert wie Bargeld im Portemonnaie. Ihr Guthaben ist eine Menge nicht ausgegebener Transaktions-Outputs (unspent transaction outputs), kurz UTXOs. Jeder UTXO ist eine Münze bestimmter Größe, die Sie einmal ausgeben können.

Wenn Sie 0.003 BTC mit einem UTXO im Wert von 0.005 BTC bezahlen, verbraucht die Transaktion den gesamten UTXO und erzeugt zwei neue: 0.003 für den Empfänger und etwa 0.002 als „Wechselgeld“ zurück an Sie, abzüglich der Gebühr. Ihre Wallet erledigt das für Sie. Es ist wichtig, weil die Zahl der Inputs die Größe der Transaktion verändert, und die Größe ist das, wofür Sie bezahlen.

Gebühren, Gewichtseinheiten und der Mempool

Bitcoin-Gebühren richten sich nicht nach dem Betrag, den Sie senden. Sie richten sich danach, wie viel Platz Ihre Transaktion in einem Block belegt. Ein Block fasst höchstens 4,000,000 Gewichtseinheiten (weight units), was 1,000,000 virtuellen Bytes (vB) entspricht. Gebühren werden in Satoshi pro virtuellem Byte (sat/vB) angegeben. Ein Satoshi ist ein Hundertmillionstel eines Bitcoins.

Eine einfache Zahlung mit einem Input und zwei Outputs liegt bei einer modernen SegWit-Adresse in der Größenordnung von 140 vB und würde bei 10 sat/vB etwa 1,400 Satoshi kosten. Die genaue Größe hängt vom Adresstyp und der Zahl der Inputs ab.

Wenn Sie senden, landet Ihre Transaktion zuerst im Mempool, dem Wartezimmer unbestätigter Transaktionen, das jeder Node führt. Miner wählen zuerst die höchsten Gebührensätze. Sind die Blöcke voll, wartet eine Transaktion mit niedriger Gebühr, manchmal Stunden oder Tage. Viele Wallets erlauben es, sie später mit einer höheren Gebühr zu beschleunigen. Details finden Sie unter Bitcoin-Mempool und Gebühren, und wie das im Vergleich zu anderen Chains aussieht, unter Gas und Gebühren.

Was die Gebühren in die Höhe treibt: Ein plötzlicher Nachfrageschub, etwa durch den Start eines beliebten Tokens oder eine Marktpanik, füllt die Blöcke, und die Absender überbieten sich dann gegenseitig.

Adresstypen

Bitcoin hat eigene Adressformate, die nichts mit den 0x-Adressen von Ethereum und anderen EVM-Chains zu tun haben. Das Präfix verrät den Typ:

Neuere Formate sind beim Ausgeben meist günstiger, weil ihre Transaktionen kleiner sind. Alle sind gültig und können einander bezahlen. Eine Wallet erzeugt die Adressen für Sie aus einem geheimen Schlüssel, siehe Wallets und Schlüssel.

Bestätigungen und Finalität

Eine Transaktion mit einer Bestätigung (confirmation) steht im neuesten Block. Jeder weitere Block darüber fügt eine hinzu. Bitcoin hat probabilistische Finalität: Je tiefer eine Transaktion vergraben ist, desto unwahrscheinlicher wird sie rückgängig gemacht. Sechs Bestätigungen, etwa eine Stunde, sind die altbewährte Faustregel für größere Beträge, bei kleinen Zahlungen sind weniger üblich. Siehe Finalität und Bestätigungen.

Lightning in einem Absatz

Das Lightning Network ist ein Zahlungsnetzwerk auf Bitcoin, ein Layer 2. Zwei Parteien sperren Geld in einem Kanal und tauschen dann viele kleine Zahlungen außerhalb der Chain aus. Sie wickeln nur beim Öffnen oder Schließen des Kanals auf der Hauptchain ab. Es eignet sich für kleine, schnelle Zahlungen. Es hat eigene Wallets und eigene Risiken, und dieser Artikel behandelt es nicht weiter. Siehe Layer 1, Layer 2 und Layer 3.

Bitcoin im Vergleich

Bitcoin ist absichtlich langsamer und einfacher. Es tauscht Geschwindigkeit und Funktionen gegen eine lange Sicherheitsbilanz und eine sehr konservative Update-Kultur. Siehe Warum Gebühren zwischen Chains unterschiedlich sind.

Worauf Sie achten sollten

• Falsches Netzwerk. Eine bc1-Adresse funktioniert nur auf Bitcoin. Bitcoin an eine Adresse für ein anderes Netzwerk zu senden, führt meist zum Verlust. Prüfen Sie die ersten Zeichen.
• Tippfehler und Clipboard-Malware. Vergleichen Sie vor dem Senden immer Anfang und Ende einer Adresse. Transaktionen lassen sich nicht rückgängig machen.
• Niedrige Gebühren. Eine Transaktion mit zu niedriger Gebühr kann unbestätigt liegen bleiben. Senden Sie kein Duplikat, ohne zu prüfen, sonst zahlen Sie womöglich doppelt.
• Wrapped Bitcoin auf anderen Chains. Token namens „Wrapped BTC“ auf anderen Chains sind kein Bitcoin. Sie hängen von demjenigen ab, der die echten Coins hält. Siehe Bridges und ihre Risiken.
• Betrug. Wer verspricht, Ihre Coins zu vervielfachen, lügt. Niemand Seriöses fragt nach Ihrer Seed-Phrase.

Bitcoin live auf ChainMonitor verfolgen

• Live-Blöcke und Mempool: Jeder Block ist eine Kachel, die zeigt, wie voll er ist und welche Gebührensätze bezahlt wurden, daneben die wartenden Transaktionen.
• Liste der letzten Blöcke: Öffnen Sie einen beliebigen Block, um seine Transaktionen zu sehen.
• Gas-Tracker: die aktuellen Kosten einer Bitcoin-Zahlung, neben den anderen sechs Chains.

Die Suche in der Kopfzeile akzeptiert eine Blocknummer, einen Transaktions-Hash oder eine Adresse. Für Bitcoin gibt es auf ChainMonitor keine RPC-Status-Seite.

Häufig gestellte Fragen

Wem gehört Bitcoin?

Niemandem. Das Netzwerk wird von unabhängigen Nodes und Minern betrieben, und die Software ist Open Source. Kein Unternehmen und keine Regierung kontrolliert das Kontobuch oder kann seine Regeln allein ändern. Änderungen erfordern breite Zustimmung unter Nutzern und Node-Betreibern.

Warum dauert eine Bitcoin-Transaktion so lange?

Blöcke werden etwa alle 10 Minuten gefunden, und Ihre Transaktion muss von einem Miner ausgewählt werden. Ist Ihr Gebührensatz im Vergleich zu anderen wartenden Transaktionen im Mempool niedrig, wartet sie länger. Mit einem höheren sat/vB kommt sie früher hinein.

Was ist der Unterschied zwischen einer 1-, 3-, bc1q- und bc1p-Adresse?

Es sind verschiedene Adressformate. 1 ist Legacy, 3 ist P2SH, bc1q ist natives SegWit und bc1p ist Taproot. Neuere Formate erzeugen kleinere Transaktionen, daher ist das Ausgeben günstiger. Alle können untereinander senden und empfangen.

Wie viele Bestätigungen brauche ich?

Eine Bestätigung bedeutet, dass die Transaktion in einem Block steht. Für kleine Zahlungen sind ein bis drei üblich. Für große Beträge sind sechs Bestätigungen, etwa eine Stunde, die übliche Faustregel.

Was ist das Halving?

Etwa alle vier Jahre wird die Blocksubvention, die Miner erhalten, halbiert. Das senkt die Rate, mit der neue Bitcoin entstehen, und ist im Protokoll festgelegt, braucht also keine Entscheidung von irgendjemandem.

Ist Bitcoin dasselbe wie Ethereum?

Nein. Bitcoin ist ein einfaches Zahlungsbuch mit Proof of Work und UTXOs. Ethereum ist eine allgemeine Smart-Contract-Plattform mit Proof of Stake. Beide haben unterschiedliche Adressen, Gebühren und Token. Lesen Sie den Ethereum-Leitfaden.