Blockchain:
Die Blockchain ist Teil der Basis und des Fundaments des Bitcoin-Netzwerks. Es ist das Hauptbuch, das alle Transaktionen und Interaktionen innerhalb des Netzwerks aufzeichnet. Wie der Name schon sagt, besteht die Kette aus Blöcken, die durch eine Zahlenhash-Funktion miteinander verbunden sind.
Jeder von ihnen hat eine maximale Kapazität an Daten, die er speichern kann. Diese Blöcke werden von den Minern zur Kette hinzugefügt. Für jeden Block gibt es einen Zeitrahmen von 10 Minuten. Wenn ein Miner erfolgreich einen solchen Block findet, werden die ausstehenden Transaktionen, die die Nutzer/innen senden, verarbeitet und der Kette hinzugefügt.
Auf diese Weise wird die Blockchain zu einem ewigen Hauptbuch, das alles, was passiert, aufzeichnet, und du kannst jede Aktion überprüfen. Da jeder Block eine eigene Nummer hat, fungiert die Blockchain auch als Zeitstempel und kann mithilfe des Nummerierungssystems mit bestimmten Ereignissen verknüpft werden.
Solche Ereignisse können der Genesis-Block, der allererste Block im Netzwerk oder ein spezieller Block mit einem besonderen historischen Ereignis sein. Stell dir das als eine Methode zur Zeiterfassung vor, die in der Bitcoin-Gemeinschaft auch als Blockzeit bekannt wurde, eine alternative Methode, um zu messen, was weltweit passiert.
Die Blockchain ist auch das Bindeglied zwischen allen wichtigen Aspekten – vor allem den Minern, Node-Runnern, Wallets und dem Konsensmechanismus -, die die Dezentralisierung des gesamten Netzwerks sicherstellen und dafür sorgen, dass keine zentralisierte Instanz sie missbraucht.
Geldbörsen:
Wie dein physisches Portemonnaie speichern Bitcoin-Wallets den Zugriff auf deine Bitcoin. Allerdings werden die Bitcoins darin nicht wirklich gelagert, sondern dein privater Schlüssel ermöglicht dir den Zugriff auf den Standort deiner UTXOs auf der Bitcoin-Blockchain.
Es gibt verschiedene Arten von Bitcoin-Wallets. Sie unterscheiden sich darin, wie du auf deinen privaten Schlüssel zugreifst und ob die Wallet mit dem Internet verbunden ist. Neben der Verbindung gibt es auch die Möglichkeit, deine Brieftasche mit physischen Geräten und mehreren Signaturen weiter zu sichern, um die Brieftasche zu bedienen.
Heiße Geldbörsen:
Mit einer Hot Wallet bist du mit dem Internet verbunden und nutzt diese Geldbörse höchstwahrscheinlich im Alltag. Es ist ähnlich wie ein Girokonto, das du zum Ausgeben benutzt.
Hot Wallets können im Handumdrehen erstellt und auf deinem Computer oder Mobilgerät verwendet werden. Du kannst sie immer zusätzlich mit einer speziellen Passphrase sichern. Es wird jedoch empfohlen, diese Art von Geldbörsen nicht für größere Summen zu verwenden.
Kalte Brieftaschen:
Kalte Geldbörsen haben die gleiche Funktionalität wie heiße Geldbörsen. Allerdings sind sie nicht immer mit dem Internet verbunden und (die meisten) sind zusätzlich mit einer Hardware-Vorrichtung gesichert. Je nach Verbindung – es gibt Methoden zur Verbindung per Kabel, SD-Karte oder mit QR-Codes – sichern Cold Wallets den privaten Schlüssel über einen einfachen, dedizierten Computer.
Die meisten haben sichere Elemente, die Offline-Transaktionen unterschreiben, d.h. du musst das Gerät physisch benutzen und die Unterschrift befehlen. Anstatt die privaten Schlüssel für solche Wallets über eine angeschlossene Schnittstelle einzugeben, kannst du den Seed oft auf dem Hardware-Gerät eingeben und die Wallet offline erstellen.
Solche Geräte können auch gesichert und an einem sicheren Ort, z. B. einem Tresor, aufbewahrt werden und so die Geldbörse schützen. Um die Bitcoin in dieser Wallet auszugeben, brauchst du physischen Zugang.
Einzelsignatur-Geldbörsen:
Abgeleitet von der Kryptographie mit privaten und öffentlichen Schlüsseln, muss jede Wallet Transaktionen und Eingaben signieren. Er verwendet den privaten Schlüssel, um zu überprüfen, ob die Ausgabe gültig ist, und sendet dies an das Netzwerk.
Single-Signature-Wallets benötigen nur eine Unterschrift, um eine Transaktion oder Aktion innerhalb der Wallet zu übertragen. Je nachdem, ob es sich um ein heißes oder kaltes Portemonnaie handelt, muss die Unterschrift unter Umständen physisch eingegeben werden. Aber eine Unterschrift reicht aus, um die Brieftasche zu benutzen.
Multi-Signatur-Geldbörsen:
Multi-Signatur-Wallets sind eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme zum Schutz der eigenen Bitcoins. Anstatt sich auf eine einzige Unterschrift zu verlassen, um die Wallet nutzen zu können, kann ein/e Nutzer/in ein Setup erstellen, bei dem du eine bestimmte Anzahl von Unterschriften benötigst, um die Wallet zu kontrollieren. Es gibt keine Begrenzung für die Anzahl der Unterschriften, die du verwenden möchtest. Diese Einrichtung ist besonders interessant, wenn du das Risiko innerhalb einer Organisation mindern oder deinen Bitcoin weiter absichern möchtest.
Wie private und öffentliche Schlüssel funktionieren:
Die Kryptografie mit öffentlichen und privaten Schlüsseln, ein grundlegendes Konzept bei Bitcoin, ist entscheidend für sichere Transaktionen und das Eigentum an digitalen Vermögenswerten. Im Kern umfasst dieses kryptografische System zwei Arten von Schlüsseln: öffentliche und private Schlüssel, die sichere digitale Interaktionen ermöglichen.
Privater Schlüssel:
Dies ist eine lange, zufällig generierte Zeichenfolge aus Zahlen und Buchstaben, ähnlich wie ein komplexes Passwort. Sie ist nur dem Besitzer bekannt und wird geheim gehalten. Der private Schlüssel ist das Herzstück der Sicherheit einer Bitcoin-Brieftasche. Sie wird verwendet, um Transaktionen zu signieren und einen mathematischen Beweis dafür zu liefern, dass die Transaktion vom Besitzer der Wallet stammt. Diese Signatur stellt außerdem sicher, dass niemand die Transaktion ändern kann, sobald sie ausgestellt und auf der Blockchain verifiziert wurde.
Öffentlicher Schlüssel:
Der öffentliche Schlüssel wird mathematisch aus dem privaten Schlüssel abgeleitet und kann mit jedem geteilt werden. Es stellt sicher, dass du eine Adresse hast, die Geld empfangen kann. Im Bitcoin-Netzwerk wird der öffentliche Schlüssel in eine Bitcoin-Adresse umgewandelt – eine kürzere, besser nutzbare Version des Schlüssels.
Wenn eine Transaktion stattfindet, verwendet der Absender den öffentlichen Schlüssel des Empfängers, um die Transaktionsdaten zu verschlüsseln. Der Empfänger verwendet dann seinen privaten Schlüssel, um diese Informationen zu entschlüsseln und auf das Geld zuzugreifen. Dieses Verfahren stellt sicher, dass nur der vorgesehene Empfänger auf die gesendeten Bitcoin zugreifen kann, und bietet somit ein hohes Maß an Sicherheit.
Da der private Schlüssel während der Transaktion niemals übertragen oder offengelegt wird, wird das Risiko eines Diebstahls oder Abfangens verringert. Dieses Zwei-Schlüssel-System bildet das Rückgrat des kryptografischen Systems, das Bitcoin sichert und sichere und vertrauenslose Transaktionen in der digitalen Welt ermöglicht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kryptographie von bitcoin mit öffentlichen und privaten Schlüsseln sichere Transaktionen ermöglicht, indem die Nutzer/innen ihre Transaktionen mit ihrem privaten Schlüssel digital signieren und Gelder über Adressen empfangen können, die von ihrem öffentlichen Schlüssel abgeleitet sind, wodurch Sicherheit und Privatsphäre der Nutzer/innen gewährleistet werden.
UTXOs:
Ein UTXO (Unspent Transaction Output) ist ein grundlegendes Konzept für die Funktionsweise des Bitcoin-Netzwerks und stellt im Wesentlichen die Währung dar, die ein Nutzer ausgeben kann. Stell dir Bitcoin als eine digitale Version von Bargeld vor. Wenn du eine Transaktion mit Bargeld durchführst, übergibst du Scheine und erhältst normalerweise etwas Wechselgeld zurück. In der Bitcoin-Welt sind die UTXOs mit diesen Scheinen und Münzen vergleichbar.
So funktioniert es: Jede Bitcoin-Transaktion besteht aus Inputs und Outputs. Die Inputs sind die Quelle der Mittel, die Outputs die vorherigen Transaktionen. Die Ausgaben sind das Ziel des Geldes, das die Bitcoin-Adresse eines anderen Nutzers oder das Wechselgeld sein kann, das zu dir zurückkehrt. Ein UTXO ist eine Ausgabe aus einer vergangenen Transaktion, die noch nicht ausgegeben wurde. Es ist das „Kleingeld“ in deinem digitalen Portemonnaie, das darauf wartet, bei zukünftigen Transaktionen verwendet zu werden.
Der Wert eines UTXO ist diskret und unteilbar. Wenn du einen UTXO im Wert von 1 BTC hast und 0,5 BTC senden möchtest, muss der gesamte UTXO von 1 BTC verwendet werden. Die Transaktion erzeugt zwei neue Ausgaben: 0,5 BTC an den Empfänger und die verbleibenden 0,5 BTC (abzüglich der Transaktionsgebühren) als neue UTXO, die als Wechselgeld in dein Portemonnaie zurückkehren.
Jeder UTXO ist einzigartig und kann nur einmal verwendet werden. Das Bitcoin-Netzwerk behält alle UTXOs im Auge und diese Sammlung von UTXOs zu einem bestimmten Zeitpunkt wird als UTXO-Set bezeichnet. Dieser Satz ist entscheidend für die Überprüfung neuer Transaktionen. Wenn du eine Transaktion initiierst, prüft das Netzwerk, ob die UTXOs, die du ausgeben möchtest, gültig und unverbraucht sind. Dadurch wird sichergestellt, dass dieselben Bitcoins nicht zweimal ausgegeben werden, wodurch die Integrität der Währung gewahrt und das Problem der Doppelausgaben gelöst wird.
