Was ist eine Kryptowährung?

Kryptowährungen

Grundlegend sind Kryptowährungen Peer-to-Peer Netzwerke, in denen sich die Netzwerkteilnehmer gegenseitig Werteinheiten zusenden können. Sie dienen also der Übermittlung von Werten ohne Mittelsmänner wie Banken oder andere Zahlungsdienstleister. Die erste, tatsächlich funktionierende Kryptowährung wurde im Januar 2009 unter dem Namen Bitcoin von einer anonymen Person oder einer Gruppe von Personen ins Leben gerufen, die unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto auftrat/auftraten.

Blockchain

Die eigentliche Erfindung Nakamotos, die Bitcoin ermöglicht hat, ist die sogenannte Blockchain. Dabei handelt es sich um nichts anderes als eine dezentral verwaltete Datenbank, die in ihrer Vollständigkeit von allen Teilnehmern im Netzwerk gespeichert und gepflegt wird. In der Blockchain befinden sich sämtliche Transaktionen die seit Beginn des Netzwerks stattgefunden haben.

Anwendungsbereiche

Kryptowährungen (hier besser Blockchain basierte Projekte) können je nach Design und Schaffenszweck verschiedene Aufgaben erfüllen. Zunächst gilt es zwischen monetären Projekten wie etwa Bitcoin, Litecoin oder Dash und nicht monetären Projekten wie beispielsweise Ethereum, NEO oder IOTA zu unterscheiden. Monetäre Projekte verfolgen das Ziel für die Abwicklung von Zahlungen wie etwa den Einkauf im Online-Shop oder im stationären Handel verwendet zu werden. Nicht monetäre Projekte nutzen ihre Coins/Token zur Entlohnung von Netzwerkteilnehmern, die am Beispiel Ethereum die Aufgabe haben Smart Contracts auszuführen, welche die Automatisierung zahlreicher digitaler Prozesse ermöglichen.

Übersicht Blockchain Projekte

Eine anschauliche Übersicht der relevantesten Projekte im Blockchain Ökosystem finden Sie beispielsweise auf der Website von TechCrunch. Hier geht es zum Artikel >>

Warum gibt es Kryptowährungen?

Die Finanzkrise von 2007 hat vielen Menschen deutlich gemacht, wie labil unser Geldsystem ist. In den Medien werden lediglich die Symptome, jedoch so gut wie nie die eigentlichen Ursachen diskutiert. Eine Hauptursache ist, vereinfacht ausgedrückt, die Möglichkeit, die Geldmenge im Umlauf beliebig zu erhöhen. Für die Zentralbanken ist dies ein Mittel, aktive Geldpolitik zu betreiben. Die Bürger sind diesen geldpolitischen Entscheidungen ausgesetzt und müssen im Zweifel den Verlust ihrer Kaufkraft hinnehmen. In Ausnahmefällen, wie zum Beispiel drohender staatlicher Zahlungsunfähigkeit, können Staaten das Vermögen ihrer Bürger sogar einfrieren, wie zum Beispiel in Griechenland geschehen. Kryptowährungen bilden als Nicht-Regierungswährungen einen unabhängigen Gegenentwurf zu diesen etablierten Finanzsystemen.

Sie weisen in der Regel folgende Eigenschaften auf:

  • Inflationssicherheit
  • Unabhängigkeit
  • dezentrale Verwaltung

Zur Vertiefung Ihres Wissens über die Funktionsweise unseres FIAT-Geldsystems empfehlen wir Ihnen das kostenlose Bildungsangebot der Bundesbank.

Statement

Die Schaffung Bitcoins im Januar 2009, war nicht nur ein technologischer Durchbruch, sondern auch ein politisches Statement: Satoshi Nakamoto übte Kritik am bestehenden Geldsystem, als er in den allerersten Bitcoin-Block, den sogenannten “Genesis-Block”, die Schlagzeile der Londoner Zeitung “The Times” vom 3. Januar 2009 einfügte. Der Titel lautete: “Chancellor on brink of second bailout for banks”, zu deutsch “Kanzler kurz davor zweites Banken-Rettungspaket abzusegnen”.

Inflationssicherheit

Da die Ausgabemenge bei Kryptowährungen bereits zum Entwicklungszeitpunkt festgelegt ist, lassen sich Kryptowährungen nicht beliebig vermehren und bieten damit Schutz vor willkürlich herbeigeführter Inflation. Diese Eigenschaft gilt vor allem in wirtschaftlich instabilen Ländern mit hoher Inflationsrate, aber auch für die Wertsicherung von Spareinlagen hierzulande als signifikanter Vorteil.

Resultierend dar können Kryptowährungen nicht einfach als Buchgeld für die Vergabe von Krediten “aus dem Nichts” erschaffen werden und verhindern so – mit Blick auf das Eigenkapital von Banken – unverhältnismäßige Kreditvergaben (“Fractional Reserve Banking”).

Unabhängigkeit

Transaktionen von Kryptowährungen werden ohne das Zutun von Zwischenhändlern wie Banken abgewickelt. Durch die dezentrale Organisationsstruktur ist keine zentralisierte Institution dazu in der Lage, auf Konten oder Guthaben zuzugreifen.

https://www.welt.de/wirtschaft/article114724604/Als-es-Argentinien-genauso-erging-wie-Zypern.html

Zugang

Die Hälfte der Menschheit lebt unter wirtschaftlich so begrenzten Umständen, dass es sich aus Sicht der Banken schlicht nicht lohnt, Finanzdienstleistungen anzubieten. Also werden weder Geldautomaten aufgestellt noch Bankfilialen eröffnet. Kryptowährungen sind prinzipiell für jeden zugänglich und nutzbar, sofern ein Internetzugang zur Verfügung steht und haben damit das Potenzial Märkte zu erschließen, die bisher aufgrund fehlender Anbindung an das weltweite Finanzsystem nicht oder nur über Umwege erschlossen werden konnten.

Wie funktioniert eine Kryptowährung?

Um eine Kryptowährung nutzen zu können, benötigt man eine Wallet. Dabei handelt es sich in erster Linie um eine Software, die man auf seinem Endgerät – zum Beispiel einem Smartphone – installiert. Wallets verwalten die öffentlichen und privaten Schlüssel, die für Transaktionen von Kryptowährungen benötigt werden und stellen damit sozusagen Geldbörsen für digitales Bargeld dar.

  • Wallets sind digitale Geldbörsen
  • Wallets verwalten Transaktionschlüssel
  • Es gibt öffentliche und private Schlüssel

Es gibt zahlreiche Variationen mit unterschiedlichen Features und Sicherheitsmerkmalen. Je nach Anwendungsfall wird man sich für eine oder mehrere entscheiden. Sehr beliebt sind Wallets für das Smartphone (“Mobile-Wallets”), da sie das Senden und Empfangen von Coins dank QR-Codes und eingebauter Kameras deutlich vereinfacht haben. Für größere Beträge empfiehlt sich allerdings die Nutzung eines Hardware-Wallets.

Wallet

Die Wallet ist eine virtuelle Brieftasche, in der man seine Coins aufbewahrt. In der Wallet sind die Transaktionshistorie und alle privaten und öffentlichen Schlüssel gespeichert. Es ist sehr wichtig, die Wallet mit einem langen Passwort zu verschlüsseln, da andernfalls Unbefugte sämtliches Geld stehlen können. 

Public Key

Der öffentliche Schlüssel (public key) ist die Adresse eines Nutzers im Netzwerk. Dieser Schlüssel ermöglicht es, Zahlungen zu empfangen. Eine Wallet kann eine beliebige Anzahl public keys verwalten und ermöglicht so einen gewissen Grundschutz vor Personen, die wissen wollen wieviel Geld Sie besitzen. Daher bietet es sich an, für jeden Zahlungsempfang einen neuen public key zu erzeugen.

Private Key

Der private Schlüssel (private key) muss, wie der Name schon sagt, geheim bleiben, denn er ermöglicht es, Coins zu versenden. Dieses Privileg soll lediglich dem Besitzer vorbehalten bleiben. Zu jedem public key gibt es einen solchen private key, mit dem neue Transaktionen signiert werden. Diese kryptografische Signaturbeweist, dass der Besitzer sowohl die Coins besitzt, als auch eine Zahlung an eine andere Adresse vornehmen will und darf. Wer seine private keys verliert, verliert auch den Zugang zu seinem Geld.

HD-Wallets

HD steht für “hierarchisch deterministisch” und ist eine bedeutende Innovation bzgl. Wallet-Sicherheit. Die ersten Wallets, die entwickelt wurden, konnten nur mithilfe von Sicherheitskopien vor Verlust geschützt werden. Mit einer HD-Wallet ist man jedoch in der Lage, alle privaten und öffentlichen Schlüssel anhand einer Liste von Wörtern, dem Recovery Seed, wiederherzustellen. Die Wallet generiert diesen “Seed”, also einen Keim, aus dem jederzeit und überall die eigene Wallet mit allen Coins wieder “aufblühen” kann. Statt einer DVD oder eines USB-Sticks reichen also schon ein Stück Papier oder sogar das eigene Gedächtnis aus, um sein gesamtes Krypto-Vermögen vor Verlusten zu schützen.

Was ist eine Blockchain?

Die meisten Kryptowährungen basieren auf der Blockchain-Technologie. Eine Blockchain ist grundlegend erst einmal eine Datenbank. Wie der Name schon sagt, besteht diese Datenbank aus einzelnen Blöcken, die als Kette aneinander gehängt werden. In diesen Blöcken werden dauerhaft alle Transaktionen einer Kryptowährung gespeichert. Dauerhaft deshalb, weil im Unterschied zu traditionellen Datenbanken Bestände nicht durch neue Einträge überschrieben werden. Stattdessen bleiben alle Transaktionen in Ihrer Vollständigkeit erhalten, während neue Transaktionen als Update in Form eines neuen Blocks ans Ende der Kette (“Chain”) angehängt werden. Bildlich kann man sich eine Blockchain wie ein Kassenbuch vorstellen, in das alle 2,5 Minuten (dies ist die Blockzeit von Dash) eine neue Seite mit Einträgen aller neuen Transaktionen eingeheftet wird.

Die Blockchain-Technologie gilt gemeinhin als:

  • Manipulationssicher
  • Disruptiv
Netzwerk

Das Dash-Netzwerk wird von Minern und Masternodes betrieben. Miner prüfen Transaktionen, fassen diese in einzelnen Blöcken zusammen und hängen sie als Update an die Blockchain. Masternodes speichern die Blockchain und übernehmen Serviceleistungen wie beispielsweise InstantSend und PrivateSend. Die Dash Blockchain ist eine public Blockchain, das heißt, dass jeder Mensch mit entsprechendem Wissen und technischen Voraussetzungen Teil des Netzwerks sein bzw. werden kann. Neben den Masternodes existieren auch reguläre Fullnodes wie man sie bei Bitcoin kennt. Dies sind Knoten ohne masternode-spezifische Zusatzfunktionen. Sie speichern und pflegen die Blockchain lediglich und leiten gültige Transaktionen an andere Knotenpunkte weiter. Da Masternodes vergütet werden und Fullnodes nicht, ist die Anzahl letzterer im Dash-Netzwerk deutlich geringer.

Sicherheit

Die Blockchain gilt technologisch als überaus sicher und hat seit Einführung 2009 allen Angriffen und Manipulationsversuchen standgehalten.

Um die Blockchain selbst vor Manipulation zu schützen, liegt sie auf zahlreichen Nodes (Netzwerkknoten) in Kopie vor und wird in Echtzeit von diesen fortgeführt und gepflegt. Jeder Versuch, die Blockchain zu verändern, muss erst von der Mehrheit der Nodes abgesegnet werden. Je mehr Nodes im Netzwerk vorhanden sind, um so schwieriger wird es für einen Angreifer also eine Blockchain zu manipulieren. Neben der Anzahl der Nodes ist die gesamte Rechenleistung der Miner in einem Blockchain-Netzwerk ein wichtiger Indikator für dessen Sicherheit, denn je mehr Rechenleistung vorhanden ist, um so schwieriger ist es, einzelne Blöcke durch eine 51%-Attacke zu manipulieren. 

Im Dash-Netzwerk verfolgen Netzwerkknoten (Masternodes) und Miner wirtschaftliche Interessen, da sie für Ihre Dienste am Netzwerk in Form von Block-Rewards bezahlt werden. Resultierend daraus spielt für sie die Erhaltung des Netzwerks eine übergeordnete Rolle, denn dessen Existenzsicherung ist der Erhaltung und Mehrung ihres eigenen Wohlstands gleichzusetzen. Das Überlagern der Interessen aller Teilnehmer, das dem Gemeinwohl des Projekts zu Gute kommt, ist das Grundprinzip für den Erhalt einer jeden Blockchain.

Transparenz

Alle Transaktionen, die seit Beginn der Blockchain stattgefunden haben, sind vollständig einsehbar. Betrag, Sende- und Empfangs-Adresse werden dauerhaft gespeichert. Diese Veröffentlichung schafft Manipulationssicherheit, da niemand nachträglich Revisionen betreiben kann, ohne die Mehrheit des Netzwerks zu kontrollieren.

Leistung

Die größte Stärke von Blockchains, nämlich ihre dezentralisierte Natur, ist auch gleichzeitig ihre größte Schwäche, wenn es um die Transaktionsgeschwindigkeit geht. Es gibt keine zentrale Autorität (VISA, Mastercard) mit einem zentralen Server, an den man blitzschnell alle Kreditkartenzahlungen schicken kann und innerhalb von Millisekunden eine Zahlungsbestätigung erhält. Jede einzelne Transaktion in einer Blockchain muss vom gesamten Netzwerk akzeptiert und validiert werden, da sie auf dem Prinzip des globalen Konsens basiert: Nur worauf sich die absolute Mehrheit einigt, ist auch gültig.

Die wichtigsten Faktoren für die Leistungsfähigkeit sind Blockgröße und Blockzeit. Am Beispiel Bitcoin haben wir folgende Parameter:

  • Alle 10 Minuten wird ein neuer Block geschrieben
  • In jeden Block passen Transaktionen die eine Gesamtgröße von 1 MB nicht überschreiten dürfen

Das Resultat wäre rein theoretisch ein maximaler Durchsatz von 7 Transaktionen pro Sekunde. Kein Vergleich zu traditionellen Zahlungssystemen, die zu Stoßzeiten bis zu 4000 TPS verarbeiten.

Es gibt zahlreiche Ansätze, den Durchsatz mithilfe von off-chain Lösungen zu erhöhen, also Methoden die nur indirekt die Blockchain nutzen. Dies umschifft jedoch das grundlegende Problem und verlagert es in die Zukunft anstatt es zu lösen.

Das Dash-Team hat konkrete Pläne und die nötigen Mittel, das Prinzip Blockchain global zu skalieren. Dash-Gründer Evan Duffield hat einen Maßnahmenplan veröffentlicht, in dem er detailliert beschreibt, wie man die Leistungsfähigkeit von VISA und Mastercard übertrifft, ohne dabei auf die Sicherheit, Unabhängigkeit und Erlaubnisfreiheit einer Kryptowährung zu verzichten. Dash wird “on-chain” skalieren und in erster Ausbaustufe mit 400 MB großen Blöcken bis zu 4.096 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Die Blockzeit von Dash beträgt 2,5 Minuten.

Wie funktioniert eine Blockchain?

Eine Blockchain besteht aus einzelnen, aneinander gehängten Datenblöcken, die alle je getätigten Transaktionen im jeweiligen Netzwerk enthalten. Diese Blöcke werden in einem als Mining bezeichneten Prozess erschaffen bzw. geschrieben. Für diesen Prozess sind die sogenannten Miner verantwortlich. Prinzipiell kann jeder Mensch einen Miner betreiben, vorausgesetzt Strom, Internet, Hardware, Software und das nötige Wissen sind vorhanden.

Miner stehen miteinander in einem permanenten Wettbewerb, der darin besteht, eine komplexe Rechenaufgabe zu lösen, die im Algorithmus der jeweiligen Blockchain definiert ist. Sobald einer der Miner die Lösung der Aufgabe gefunden hat, stellt er sie den anderen Minern zur Überprüfung bereit. Ist das Ergebnis korrekt, erhält der Miner die Legitimation den nächsten Block zu schreiben und wird dafür mit dem sogenannten Blockreward entlohnt. Der Blockreward setzt sich aus neu geschürften Coins und Transaktionsgebühren zusammen.

Gespeichert wird die Blockchain auf sogenannten Nodes bzw. Fullnodes, die jede eine eigene Kopie der Blockchain besitzen. Die Daten sind also redundant vorhanden und entsprechen immer genau dem, worauf sich die Mehrheit der Netzwerkteilnehmer geeinigt hat.

Mining

Die Miner stehen miteinander im Wettbewerb, mathematische Puzzle mithilfe leistungsfähiger Prozessoren zu lösen. Circa alle 2,5 Minuten (im Dash-Netzwerk) löst ein Miner solch ein Puzzle und bekommt zur Belohnung eine bestimmte Menge Dash gutgeschrieben (den “Block-Reward”). Weiterhin darf er der Blockchain einen neuen Block hinzufügen. Ein Miner erhält neben dem Block-Reward für seine Arbeit auch die Transaktionsgebühren, die die Teilnehmer ihren Transaktionen angefügt haben. Er hat also das wirtschaftliche Interesse möglichst nur jene Transaktionen in einen Block zu schreiben, die ihm die meisten Gebühren einbringen.

Mehr zum Thema Mining finden Sie unter: https://www.dash.org/de/mining/

Nodes

Die Nodes sind die “Buchhalter” eines Blockchain-Netzwerks und bilden gleichzeitig dessen Infrastruktur. Buchhalter deshalb, weil sie die gesamte Blockchain speichern und fortführen. Jeder neue Block mit Transaktionen wird von ihnen verifiziert und in die Blockchain eingetragen. Im Fall von Bitcoin erhalten die Nodes keinerlei Vergütung für ihre Aufgabe. Die sogenannten Masternodes im Dash Netzwerk werden dagegen mit 45% der Blockrewards für ihren Service am Netzwerk entlohnt.

Zudem leiten sie Transaktionen der Teilnehmer und andere wichtige Nachrichten (bspw. InstantSend und PrivateSend-Anfragen) an das restliche Netzwerk weiter. Die Gesundheit, Stärke und Widerstandsfähigkeit eines Netzwerks stehen in direktem Zusammenhang mit der Gesamtzahl an Nodes.

Blöcke

Die Blockchain ist eine theoretisch unendliche Aneinanderreihung von Blöcken. Jeder Block hat einen Hash und eine Nummer die ihn eindeutig identifizieren. Der nachfolgende Block hat ebenfalls einen Hash, der auf dem Hash des vorherigen Blocks basiert. Jeder Block ist also mit seinem Vorgänger verknüpft, was den Namen Blockchain erklärt. In einem Block befinden sich neue Transaktionen, die seit dem letzten Block im Netzwerk angefallen sind und für gültig befunden wurden.

Mempool

Im Memory-Pool (der kombinierte RAM aller Nodes im Netzwerk) landen alle Transaktionen die vom Netzwerk angenommen aber noch nicht in einen Block geschrieben wurden. Sie haben somit “0 Bestätigungen” (0-Conf), und können theoretisch ein weiteres Mal an einen anderen Empfänger geschickt werden. Idealerweise ist der Mempool nahezu leer, es kann aber vorkommen, dass in den neuen Blöcken nicht genug Platz für alle Transaktionen ist, somit stauen sich 0-Conf-Transaktionen darin. Dann kann es durchaus länger als die Blockzeit dauern, bis eine Transaktion ihre erste Bestätigung erhält. In der Praxis hat man dies bei Bitcoin beobachten können, als man teilweise tagelang, statt wie üblich 10 Minuten, warten musste, bis eine Transaktion bestätigt wurde. Dies lag daran, dass die maximale Blockgröße von 1 MB ausgereizt war.

Difficulty

Der Schwierigkeitsgrad beim Mining gibt an, wie schwer es ist, den Nonce des nächsten Blocks zu finden. Er steigt mit der Hashrate und somit der Anzahl der Miner im Netzwerk an mit dem Ziel die Blockzeit konstant zu halten. Würde nur die Hashrate ansteigen, so würde der nächste Block schneller gefunden werden als gewünscht, daher steigt die Schwierigkeit proportional zur Hashrate.