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Von A nach B: Bitcoin-Transaktionen unter der Lupe

Bitcoin gilt als die sicherste Kryptowährung auf der Welt. In den bald 12 Jahren seiner Existenz hat es bisher niemand geschafft, das Netzwerk erfolgreich anzugreifen und auch nur eine einzige Transaktion zu stören oder zu manipulieren. Daher ist das Vertrauen extrem hoch, was auch sehr wichtig ist, denn in einem dezentralen Netzwerk gibt es eben keine zentrale Institution, die für Fehler haftbar gemacht werden könnte.

Wer Bitcoin schon mal ausprobiert und erste kleinere Transaktionen getätigt hat, der hat bereits feststellen können, dass die Kryptowährung sehr schnell, äußerst bequem und sehr leicht versendet werden kann. Dabei wissen viele Nutzer aber nicht mal, wie eine Transaktion eigentlichzustande kommt und was Bitcoin-Transaktionen eigentlich überhaupt darstellen.

In diesem Artikel wollen wir also der Sache auf den Grund gehen und erörtern, wie Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk funktionieren und welchen Stellenwert sie bei der ganzen Sache haben.

Die Bitcoin-Blockchain als Distributed Ledger

Viele Anfänger unterliegen dem Missverständnis, dass sie Bitcoin senden und empfangen. Das ist natürlich umgangssprachlich der Fall, aber niemand hat seine Bitcoin tatsächlich in seinem Wallet. Stattdessen ist jedes Wallet mit einer Kopie der Bitcoin-Blockchain verbunden. Diese Blockchain ist eine besondere Datenbank, die mit ihren Eigenschaften garantiert, dass sie durch niemanden manipuliert werden kann.

Bitcoin werden also nicht als physischesoder digitales Gut verschickt, sondern in der Blockchain werden Einträge geändert, die bestimmen, wemwelche Summe gehört. Die Sende-und Empfangsadressen kennt man unter dem Begriff des Public Key. Zu jedem Public Key gehört ein Private Key,der es erlaubt,über sein Gegenstück zu verfügen. Transferiert man also Bitcoin, so ändert man im Prinzip einen Eintrag in der Datenbank und damit man das überhaupt kann, braucht man einen kryptografischen Schlüssel,um die Transaktion zu signieren.

In diesem Sinne gibt es überhaupt gar keine Bitcoins, sondern lediglich entsprechende Einträge. Das Besondere ist, dass diese Einträge nicht auf den Bitcoin-Adressen gespeichert sind. Will man wissen, wie viele Bitcoin an eine Adresse transferiert wurden, so ergibt sich der Kontostand einer Adresse aus den getätigten Transfers auf der Blockchain.

Welche Bestandteile hat eine Bitcoin-Transaktion?

Ein solcher Transfer auf der Blockchain besteht aus drei wesentlichen Bestandteilen. Zunächst nimmt die Transaktion ihren Anfang beim Input. Dies ist also die Summe, die transferiert werden soll und die ihrerseits dadurch definiert ist, wer sie zuvor an eine bestimmte Adresse transferiertbzw. als Output empfangen hat.

Der zweite Aspekt ist die Menge, denn auch wenn eine Adresse zuvor 1 BTC empfangen hat, so kann sie ja auch nur einen Bruchteil davon wieder ausgeben. Somit ist die Menge klarerweise auf das tatsächliche Guthaben limitiert, kann aber auch verringert werden.

Der dritte und letzte Schritt ist der sogenannte Output. Dabei handelt es sich schlicht um die Adresse des Empfängers, der eine bestimmte Menge von einem vorherigen Input gutgeschrieben bekommen soll.

UTXO als besonders Konzept

Im Prinzip sind die Bitcoin, die man empfängt und verwahrt, der Output einer vorangegangenen Transaktion, die man noch nicht ausgegeben hat. Dieses Konzept nennt sich UTXO oder „Unspent Transaction Output“. Es unterscheidet sich im Wesentlichen von anderen Kryptowährungen oder klassischen Transaktionen mit Buchgeld, weil diese auf einem Kontostand beruhen.

Damit sammelt man in seinem Wallet also alle Transaktionsoutputs, die man bisher nicht ausgegeben hat. Die Wallet-Software addiert die Beträge und gibt einen Kontostand in BTC an. Dies erfolgt schlicht, weil Nutzer somit eine bessere Übersicht bekommen und die Idee über ein Konto zu verfügen, einfach intuitiver ist.

Angenommen ein Wallet hat insgesamt 3 Bitcoin, die aus 8 verschiedenen Outputs stammen,und man will nun 2 BTC versenden, dann speist das Wallet die neue Transaktion im Hintergrund automatisch aus den 8 empfangenen Transaktionen bzw. Outputs und bildet damit den Input für die neue Transaktion. Auf diesem Weg entsteht also eine lange Verkettung mit den Transaktionen, die allesamt in einem Verhältnis zu Inputs und Outputsstehen.

Das ist ein sehrkomplexes System und skaliert vergleichsweise schlecht. Warum sich Satoshi Nakamoto damals für dieses System entschieden hat, lässt sich nicht eindeutig belegen.

Transaktionsgebühren im Bitcoin-Netzwerk

Selbstverständlich gibtes auch Transaktionsgebühren, die man in unterschiedlicher Höhe festlegen kann. Im Prinzip zahlt man einen Preis dafür, dass die Miner einen Anreiz haben,die Transaktion schneller zu bestätigenals alle anderen im Netzwerk. Haben die Miner die Transaktion bestätigt, so wurden die entsprechenden Einträge auf der Blockchain verbindlich und unwiderruflich geändert.

Daraus ergibt sich, dass Nutzer des Netzwerks in einem Konkurrenzverhältnis um die Aufmerksamkeit der Miner stehen. Transaktionen, die eine hoheGebühr bezahlen, werden vor denen mit niedrigeren Gebühren bevorzugt. Dabei bringt es aber nichts, wenn man zu viel bezahlt.

Stattdessen ergibt sich anhand der tatsächlichen Gebote für die Transaktionsgebühren ein Schwellenwert, den man überschreiten muss, um eine gewisse Geschwindigkeit zu erreichen. Um es in einem Beispiel zu erläutern: Angenommen,man will von einem Stadtteil in den nächstenfahren und vergleicht zwei unterschiedlich schnelle Transportmittel. Es gibt den Bus, er ist langsam, weil er viele Stationen anfährt und er kostet 3€ für die Fahrt. Alternativ kann man das Taxi wählen, was direkt zum Ziel fährt und damit viel schneller ist. Doch das Taxis kostet 15€. Nun könnte man dem Taxifahrer auch 30€ anbieten und er wird den Betrag dankbar annehmen, aber man kommt nicht schneller an. Das gleich gilt auch für den Bus.Während bei Taxis und Bussen die Preise transparent sind, müssen die Transaktionsgebühren bei Bitcoin ermittelt werden.

Viele Wallets ermitteln den notwendigen Schwellenwert automatisch und geben dem Nutzer neben dem Preis für die Transaktion auch eine voraussichtliche Bestätigungsdauer für die Transaktion an. Auf diesemWeg bietet man seinem Taxifahrer -um bei dem Beispiel zu bleiben -immer die passende Summe an, um die höchste Geschwindigkeit zum niedrigsten Preis zu bekommen.

Alternativ kann man die Höhe der Gebühr selber festlegen und recherchieren, mit welcher Gebühr man am besten liegt. Zumeist lässt sich aber kein besseres Verhältnis erreichen, wenn man nicht den Empfehlungen der Software folgt.

Bitcoin und das Wechselgeld

Das UTXO-Modell, welches wir nun kennengelernt haben, hat eine weitere Eigenheit. Denn um den Input einer Transaktion zu bilden, muss der zur Verfügung stehende Betrag vollständig verbraucht werden. Hat man also auf einer Adresse 2 BTC empfangen und will nun aber nur 1,5 BTC verschicken, dann fallen 0,5 BTC an Wechselgeld an.

Dieses Wechselgeld wird automatisch an eine neue Adresse verschickt, über die der Sender die Kontrolle erhält. Das Wallet führt über diese Wechselgeldadressen automatisch im Hintergrund Buch. Daher merken Nutzer nicht mal, dass sie überhaupt über diese Wechselgeldadressen verfügen.

Dennoch ist es wichtig zu wissen, dass diese Adressen erstellt werden. Denn dieser Umstand spielt insbesondere bei der Selbstverwahrung von Bitcoin eine Rolle. Sichert man nämlich einzelne Private Keys, dann kann man sich bei einer Wiederherstellung einzelner Adressen fatale Fehler begehen. Daher sollte man anstelle einzelner Private Keys immer die Wallet-Datei oder den sogenannten Seed sichern. Dieser stellt alle Keys wieder her, auch die von Wechselgeldadressen.

TIPP: Alternativ kann man auch direkt auf das LiteBit-Wallet zurückgreifen. So erhalten deine BTC professionellen Schutz und Du brauchst dich,um nichts mehr zu kümmern.

Wie lange dauert eine Bitcoin-Transaktion?

Wenn man die Geschwindigkeit einer Bitcoin-Transaktionen bewerten möchte, so muss man zwischenzwei Dingen unterscheiden. Denn die Transaktion ist im Prinzip sofort im Netzwerk sichtbar. Sie befindet sich direkt nach dem Absenden im Mempool und wartet auf ihre Bestätigung. In diesem Sinne sind Bitcoin-Transaktionen sofort gültig.

Das Problem ist, dass man sich erst über die Gültigkeit sicher sein kann, wenn man wenigstens eine Bestätigung durch das Netzwerk bekommen hat. Als absolut sicher gilt eine Transaktion, wenn sie 6 Bestätigungen aufweist.

Um eine Bestätigung zu erhalten, muss ein neuer Block in der Blockchain angefügt werden. Die Entstehung eines neuen Blocks dauert etwa 10 Minuten, kann aber auch minimal schwanken. Daher dauert es pauschal betrachtet eben wenigstens diese 10 Minuten,bis die Transaktion bestätigt wurde. Damit sind die Transaktionen zwar sofortig, aber können frühestens erst nach 10 Minuten vom Empfänger verwertet werden.

Legt dieser besonderen Wert auf Sicherheit, dann wird mehr als eine Bestätigung durch das Netzwerk verlangen, bis er die Transaktion als gültig ansieht. Dies ist besonders oft der Fall, wenn man Bitcoin zum Bezahlen benutzt, weil die Händler sich ganz sicher sein wollen.

Wie kann Bitcoin-Transaktionen überprüfen?

Eine Bitcoin-Transaktion lässt sich als Absender oder Empfänger unmittelbar im eigenen Wallet checken. Will man die Transaktionen anderer Teilnehmer überprüfen, dann ist das einfachste Mittel ein sogenannter Block-Explorer.

Dabei handelt es sich häufig um Webseiten, die über ein einfaches Eingabefeld die Transaktionen von Bitcoin-Adressen oder der sogenannten TXID ermöglichen. Die TXID ist eine eindeutige Kennung,die jeder Transaktion zugeordnet wird und die Details preisgibt. Auf diesem Weg lässt sich jede Bitcoin-Transaktion zu jedem Zeitpunkt überprüfen.

Diese Transparenz ist ein Feature von Bitcoin. Denn es versetzt die Teilnehmer in die Lage,alle Sachverhalte bezüglich der Transaktionen, die im Netzwerk getätigt wurden,zu kontrollieren. Dies soll sicherstellen, dass alle Teilnehmer auf das Protokoll des Netzwerks bauen können, weil sie sich nicht nur auf die Nodes und Miner verlassen können, sondern im Zweifelsfall alles überprüfbar ist und bleibt. Diese Transparenz sorgt allerdings wieder für Bedenken beim Datenschutz, weil die Teilnehmer nicht anonym sind und die Blockchain gleichzeitig öffentlich.

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Nov. 03, 2022

Bitcoin ist dezentralisiert und sicher. Der Nachteil dieser beiden Eigenschaften ist, dass Bitcoin nicht sehr gut skaliert und keine komplexen Smart Contracts wie Ethereum ausführen kann. Dies schränkt seine Nutzung ein, und obwohl die Mutter der Kryptowährungen immer noch aufrecht steht, muss sie sich ändern und an die bestehende Nachfrage anpassen. Der vielversprechendste technische Ansatz, um zumindest eines der beiden Probleme zu lösen, ist das sogenannte Lightning Network. Dabei handelt es sich um ein Protokoll, das auf Bitcoin aufbaut und eine fast sofortige Endgültigkeit von Transaktionen bietet, indem es diese außerhalb der Blockchain ermöglicht und sie zu einem späteren Zeitpunkt bestätigt. In diesem Sinne ist das Lightning Network der Transaktions-Layer, die immer noch von der Sicherheit und Endgültigkeit der Blockchain von Bitcoin profitiert. TARO ist eine brandneue Erfindung, die von Lightning Labs ins Leben gerufen wurde und erst Ende September 2022 als Alpha-Version vorgestellt wurde.

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