Das Bitcoin-System
In diesem Post wird es darum gehen, aus welchen "Teilkomponenten" sich das Bitcoin-System zusammensetzt und wofür die einzelnen Komponenten da sind. Zum Thema Bitcoin werden noch mehrere Artikel von mir folgen, in denen ich besonders auf das Thema Transaktionen eingehen werde.
Das Bitcoin-System
- Bitcoin Einheit: Die Bitcoin Einheiten (umgangssprachlich Bitcoins) sind die virtuelle Geldeinheit. Sie existieren nicht physisch oder können als Datei versendet werden. Bitcoin Einheiten sind einfach Registereinträge, die einer gewissen Person zugeordnet sind. Dies legt fest, dass die zukünftige Transaktion dieser Bitcoin Einheiten an eine Bedingung gekoppelt wird, welche nur von dieser bestimmten Person erfüllt werden kann.
- Bitcoin-Netzwerk: Vollständig dezentral und enthält alle Teilnehmer, sowie deren Verbindungen und ist der primäre Kommunikationsweg für Informationsaustausch und die Konsensfindung.
- Bitcoin Protokoll: Im Bitcoin Protokoll ist die Art und Weise festgelegt, in der die Kommunikation innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes abläuft (zb wie sehen Transaktionsnachrichten aus also standartisierte Formatierung etc)
- Asymmetrische Kryptografie: Wird zur Beweiserbringung und für Kontrollzwecke eingesetzt. Sie ermöglicht es jedem Nutzer des Bitcoin-Netzwerkes die Legitimität beliebiger Transaktionsnachrichten zu überprüfen (mithilfe des private key und des public key aber dazu mehr in einem späteren Artikel)
- Blockchain: Die Blockchain ist das öffentliche Register. Jeder kann sich dieses Register anschauen, eine Kopie herunterladen und abändern (die Kopie). Die entscheidende Registerversion ist die, die nur legitime Transaktionen beinhaltet (nachweisbar) und durch das Konsensprotokoll als aktuellste Version des Registers erkannt wird (Proof-of-Work).
Unterschied von Bitcoin zu schon davor bestehenden Systemen:
Die Führung eines Registers ist natürlich keine Erfindung der Blockchain Technologie. Geld kann als Gedächtnis für Gefälligkeiten (Gift-Giving System) verstanden werden.
Auch unser heutiges Giralgeld(auch Buchgeld genannt) ist nichts anderes als die "Register basierte Virtualisierung von Besitzzuständen" (Giralgeld ist das Versprechen einer Auszahlung in Fiatgeld (Bargeld zb Euro). Der Unterschied zur Blockchain ist, dass das Register beim Giralgeld durch eine einzelne zentrale Instanz mit allen Rechten geführt wird (Bank). Diese zentrale Instanz gewährleistet die Transaktionsfähigkeit, die Transaktionslegitimität und den Transaktionskonsens.
- Transaktionsfähigkeit bedeutet, dass der Eigentümer eine Transaktion seines Guthabens initiieren kann. Banken stellen dies durch die Bereitstellung entsprechender Infrastruktur sicher. Entfällt die Bank so bricht auch die zugehörige Infrastruktur weg.
- Transaktionslegitimität bedeutet, dass die Bank verpflichtet ist den Transaktionsinitianten zu identifizieren um so festzustellen, ob er der tatsächliche Eigentümer des Guthabens ist. Diese Identifizierung erfolgt durch Pin Codes etc. All diese Kontrollmechanismen der Bank sind jedoch darauf angewiesen, dass die Zugangskriterien am Anfang (Kontoeröffnung) gespeichert wurden und nun abgeglichen werden. Ohne die zentrale Instanz kommt man folgendermaßen also nicht mehr an sein Geld.
- Ein Transaktionskonsens ist in einer Bank nicht notwendig. Da die zentrale Instanz der alleinige Buchführer des Registers ist, wird dieses Register immer die einzigste Version desselben bleiben.
Das was Bitcoin also so grundsätzlich vom vorher dagewesenen System der Banken unterscheidet, ist der Verzicht auf zentrale Instanzen mit Sonderrechten( Bitcoin ist ein peer-to-peer Netzwerk, was bedeutet das alle Teilnehmer gleichgestellt sind). Dadurch können keine Abhängigkeiten vom System entstehen. Bei einer Bank bist du komplett abhängig von dieser, da sie mit deinem Geld machen können was sie wollen und in der Lage wären dir den Zugriff zu verweigern (ohne die Bank kommst du nicht an dein Geld). Die Besitzer eines Bitcoins können also selbstständig und komplett uneingeschränkt über diesen verfügen, ohne auf einen Dritten vertrauen zu müssen. Durch das Fehlen einer zentralen Instanz wird die Sicherstellung der Transaktionsfähigkeit, die Prüfung der Transaktionslegitimität und das Erreichen eines Transaktionskonsens allerdings deutlich schwieriger. Vor der Blockchain war virtuelles Geld ohne eine zentrale Instanz nicht möglich, da die Echtheit der Registerzustände (also Vermögenszustände/wem gehört wieviel) nicht überprüft werden konnte/nicht nachvollziehbar war ("Problem der byzantischen Generäle" könnt ihr bei Interesse mal googlen).
Die Lösung für das Sicherstellen der Echtheit des Registers ist die Blockchain.
Wie die drei Transaktionsbedingungen (Transaktionsfähigkeit, Transaktionslegitimität und Transaktionskonsens) erfüllt werden, werde ich im nächsten Artikel beschreiben.
Ich hoffe dieser Artikel konnte euch ein paar Informationen vermitteln. Ich werde in kürze den nächsten Artikel (über Transaktionen) schreiben. Falls ihr irgendwelche Fragen habt, oder etwas anmerken wollt, könnt ihr dies sehr gerne in den Kommentaren machen:)
Quellen:
- Bild
Das Bild habe ich mithilfe von Paint 3D erstellt. Als Vorbild diente mir dafür die "Abbildung 8" aus dem BUch "Bitcoin, Blockchain und Kryptoassets von Aleksander Berentsen und Fabian Schär.
- Mein Wissen über dieses Thema habe ich ebenfalls größtenteils aus diesem Buch.
Dies ist ein ref Link von mir zu dem Buch.
Ebenfalls als Quelle empfehlen kann ich Medium und https://coinforum.de/forum/19-technik-entwicklung-sicherheit/
Hi urdreamcometrue,
eine kurze Frage zum Thema:
Ist das "Problem der Byzantischen Generäle" durch die Blockchain-Technologie jetzt gelöst?
Ich muss zugeben, ich habe den Begriff schon mehrmals hier und da gehört, mich aber nie damit beschäftigt. Nun hab ich mir mal die Mühe gemacht und meine verstanden zu haben, dass das "Problem der Byzantinischen Generäle" die statistische unvermeidbare Übertragungen von Fehlinformationen ist. Und das solche Fehlinformationen bisher in jedem Computer oder Netzwerk sporadisch aufgetreten sind.
Ist das Problem nun daher gelöst, weil ein Block erst dadurch zustande kommt, wenn ein Konsens (also "Die Wahrheit") von zig Knoten, Minern (whatever) erreicht wurde?
Dies würde ja bedeuten, dass die Blockchain-Technologie einen evolutiven Megasprung in der Computertechnik bewirkt. Demnach musss die Blockchain-Technologie irgendwann siegen, denn Evolution strebt ja immer auf den "besten" Zustand hin.
Danke für den Artikel
Da kommt man wirklich ins Nachdenken rein.
Gruß
Chapper
Hi Chapper;
Ja das "Problem der Byzantinischen Generäle" ist durch Kryptowährungen gelöst.
Das Problem der Byzantinischen Generäle beschreibt einfach, dass es in einem dezentralen Informationssystem die große Herausforderung gibt, dass die einzelnen Teilnehmer sich gegenseitig Falschinformationen zukommen lassen könnten. Und früher hatte man eben keine Möglichkeit hier Wahrheit von Unwahrheit zu unterscheiden.
Also: Aus Effizienz Gründen (veränderungen unserer Gesellschaft etc) wäre eine virtuelle Geldeinheit besser als eine physische. Doch vor 2008 (vor Bitcoin) hat eine virtuelle Geldeinheit eine zentrale Transaktionsverarbeitung bedingt, was wieder eine Reihe von Nachteilen mit sich bringt.
Bitcoin war die erste virtuelle Geldeinheit mit dezentraler Transaktionsverabeitung.(war davor nur zentral möglich)
Würde dir dazu empfehlen dir nochmal diesen Artikel: https://steemit.com/deutsch/@urdreamscometrue/erfuellung-der-drei-transaktionsbedingungen-bei-bitcoin genau durchzulesen.
Werde es hier aber auch nochmal kurz erklären:) Also ich würde das Problem der Byzantinischen Generäle eher auf das Problem der Transaktionslegitimität übetragen. Bei einer dezentralen virtuellen Geldeinheit hätten wir das Problem, dass niemand nachvollziehen könnte, ob eine Transaktion wirklich vom Besitzer dieses Guthabens initiiert wurde und ob die Transaktionsnachricht nicht zugunsten von irgendjemandem geändert wurde (die Transaktionsnachricht wird ja durchs ganze Bitcoin Netzwerk geschickt, sodass jeder vollwertige Knoten davon erfährt) jetzt könnte irgendwo irgendjemand ja den Empfänger der Transaktion ändern, sodass am Schluss sein bester Freund die Bitcoins bekommt und nicht du zb wie vom Initiiator der Transaktion vorgesehen. Ein anderes riesiges Problem wäre, dass jeder einfach behaupten könnte, dass er der Besitzer dieses Guthabens sei und so eine Transaktion von einem Guthaben starten könnte, dass ihm gar nicht gehört. und die anderen Netzwerkteilnehmer könnten nicht nachprüfen ob das jetzt legitim ist (ob ihm das Guthaben wirklich gehört) oder nicht.
Kurz gesagt aus dieser Sichtweise heraus/mit diesem Wissen sind dezentrale Geldeinheiten nicht möglich, da der Wahrheitsgehalt der Transaktionsnachrichten nicht überprüft werden kann.
Bei Bitcoin wird das ganze jetzt so gelöst: Jeder hat einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel. Wenn ich jetzt ein Guthaben von 10 Bitcoin hätte (schön wärs:D) und ich dir die Besitzrechte von 1 Bitcoin übetragen würde, dann würde ich eine Transaktionsnachricht nach dem Bitcoin Protokoll im richtigen Format und so schreiben. Also zb vom Sinn her Ich übertrage @chappertron 1 Bitcoin Einheit. Diese Transaktionsnachricht würde ich dann mit meinem privaten Schlüssel verschlüsseln. Dann würde ich die Transaktionsnachricht einem beliebigen Netzwerkteilnehmer zusenden. Und dieser überprüft jetzt den Wahrheitsgehalt dieser Transaktionsnachricht, indem er die Transaktionsnachricht mit meinem öffentlichen Schlüssel zu entschlüsseln versucht. Wenn das klappt, weiß er, dass ich diese Transaktionsnachricht wirklich initiiert habe und das alles passt. Nun wird er eine Kopie der Transaktionsnachricht behalten und dann die verschlüsselte Transaktionsnachricht weiterleiten (an seine Kontakte) welche diese dann wieder prüfen werden.
Damit haben wir jetzt einen funktionierenden Informationsaustausch im Bitcoin Netzwerk gewährleistet. Jeder im Bitcoin Netzwerk kann nun die Legitimität einer Transaktion überprüfen.
Der Konsens ist dafür da, um das Double Spend Problem zu beseitigen, also widersprüchliche Transaktionsnachrichten. Welche Transaktion von zwei widersprüchlichen Transaktionen nun als gültig angesehen wird, kommt einfach darauf an, welcher Block zuerst fertig gemined wurde (ID unter Schwellenwert).
Also ich würde es mal so ausdrücken, dass das Problem der Byzantinischen Generäle durch die die Transaktionslegitimität und durch das Erreichen eines Transaktionskonsens gelöst wird. Ich würde sagen hauptsächlich durch Transaktionslegitimität.
Also: durch die Transaktionslegitimität wird es möglich Transaktionsnachrichten auf deren Wahrheitsgehalt zu überprüfen und Manipulationen durch Netzwerkteilnehmer verhindert. Durch den Transaktionskonsens werden Double Spend Probleme gelöst und die legitimen Transaktionen kommen in das Blockchain Register welches nicht manipuliert werden kann und von jedem einsehbar ist.
Ja stimmt. Werde vielleicht auch mal einen Artikel über die Vorteile von Kryptowährungen schreiben. Ich halte das ganze für eine Technologie, die die Welt verändern kann (meiner Meinung nach eine der größten Erfindungen der Menschheit) (Im Gesundheitssektor, bei Content wie Videos, Blogs etc auf sozialen Plattformen, dezentrales Internet kein Google mehr, veränderungen in der Industrie hin zu IOT werde durch Kryptowährungen möglich) also da steckt auf jedenfall ein riesiges Potential drinnen und es wird spannend wo und ob sich das ganze duchsetzt:)
Ich hoffe, ich habe das ganze einigermaßen verständlich erklärt! Also das Problem der Byzantinischen Generäle ist durch Kryptowährungen gelöst (sonst wäre eine dezentrale virtuelle Geldeinheit noch immer nicht möglich)
Ich muss aber noch sagen, dass zentrale Instanzen auch ihren Vorteil haben, da sie mehr Transaktionen pro Sekunde schaffen können als dezentrale Kryptowährungen mit Blockchain Technologie.
Aber in meinen Augen überwiegen die Vorteile von Kryptowährungen immens und ich bin sehr zuversichtlich was deren Erfolg angeht.
Danke für deine Frage und Grüße!
Perfekt,
vielen Dank nochmal für die ausführliche Erklärung. Das war ja schon fast ein Artikel für sich und das am Sonntag. Wirklich prima.
Und genau auf dieser Schiene muss man es den "Normalbürgern" auch erklären. Ich wie gesagt habe in meinem Umfeld wirklich niemanden der auch nur im Ansatz weiß was Blockchain & Crypto bedeutet. Ich höre immer nur so Sprüche wie "Bitcoin ist tod" oder "der Bitcoinzug ist längst abgefahren, da sind wir zu spät" oder auch geil, den Tag erst gehört: "Wer befaßt sich denn überhaupt noch mit Bitcoins, die sind Schnee von gestern." Kurioserweise von Leuten, die noch keinen einzigen Artikel (geschweige denn ein Buch) zum Thema mal gelesen haben.
Aber gerade solche Sachen bzgl. IoT, Smart Contracts oder auch Prognosemärkte, Transparenz oder Microtransaktionen und damit verbundenem "verteilten Kapitalismus" müssen viel stärker kommuniziert werden. Viele Leute halten Bitcoin & Co. für ein Schneeball- bzw. Spekulationssystem ohne Mehrwert für irgendwas, dass es einen bedeutenden evolutionären Schritt nicht nur in der IT sondern vielleicht sogar in der menschlichen Entwicklung bewirkt (ich weiß, ist ein bisschen weit hergeholt) sollte so vielen Menschen wie möglich einleuchten.
Danke nochmal für deine Arbeit.
Beste Grüße
Chapper
Ja bin da ganz deiner Meinung.
Witzigerweise sind genau das dann die Leute, die wenn man Recht mit seinen Investitionen in Bitcoin und andere cryptos hatte und diese sich gelohnt haben sagen: ja das war nur Glück,...:D
Aber genau darin, dass die meisten Menschen sich damit nicht auskennen und das Potential nicht sehen, liegt natürlich auch eine Chance. Sehr hohes Gewinnpotential aber natürlich auch hohes Risiko.
Ich denke in anbetracht tollen Möglichkeiten lohnt das Risiko. Wann in deinem Leben wirst du nochmal die Chance haben an derart Großen teilzuhaben.? Eine schöne Woche dir
Chapper
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Super, auch wenn das Thema hier weniger Anklang findet (habe auch schon mal eine Reihe gehabt), wird es DICH umso weiter bringen. Bin gespannt auf die anderen Teile.
Das gute ist (finde ich zumindest) wir werden als Investoren von der Realität bezahlt. Viele Youtube-Gurus (die eindeutig vom Social-Media bezahlt werden und das auch noch in Fiat) aber auch Ökonomen an ihren Instituten zeigen gar nicht erst den Anspruch die Technologie verstehen zu wollen. Müssen sie ja auch nicht :D
Wusste gar nicht, dass du auch schon darüber geschrieben hast. Ältere Artikel sind ja leider sehr schwierig zu finden.
Da hast du Recht:D Finde ich auch relativ schade, da die Technologie ja doch sehr interessant ist und vielmehr zu bieten hat als das reine Geldverdienen. Einerseits aber auch verständlich, da das Thema ja doch sehr komplex ist und man wie du sagst ja auch ohne es zu verstehen Geld damit machen kann:D
Danke für deinen Kommentar und den Resteem!
Grüße:)
Ich antworte mal unter diesem Teil da ich dem neuen Teil nichts vorwegnehmen will. Hier ein paar offizielle Schlüsselquellen, welche den meisten nicht bekannt sind. Vielleicht ist einiges für deine Recherchen und vor allem für dein Verständnis hilfreich. Mich hat so manches davon aus dem Konzept gebracht.
Die Ursrpünge Bitcoins:
Der Anfang kam aus der (Cypherpunkbewegung [Cipher + Cyberpunk] aus der auch Nakamoto kommt [Naranayan 2013]), "er" kommunizierte ja über deren Mailingliste.
Eines der frühsten Paper dieser Bewegung war "Security without Identification: Transaction Systems to Make Big Brother Obsolete" (David Chaum 1985)
Evolution
...
Verständigt haben sich die Cypherpunks über die Mailingliste über die auch Bitcoin eingereicht wurde. Ihr Ziel das Geld anstatt nur die Kommunikation zu revolutionieren, wurde 1993 im Cypherpunkmanifest festgehalten.
Abseits gab es vor und neben Bitcoin auch schon andere Virtuelle Währungen mit Massenadoption...*jedoch nicht anarchokapitalistisch motiviert
Facebook-Credits - bis 2013
M-Pesa seit 2007 dominiert als Prepaid-Geld von Vodafon die "Dritte-Welt"
Schreibweise:
Analog: Ethereum, Ethereum-Protokoll, ether, ETH
(Offizielle Konvention:Blockchain.com, Bitcoin.org* bitcoin.com ist nicht die offizielle Website, sondern der for-Profit-Organisation von Roger Ver (Bitcoin Cash))
(Hale et al. 2018),(Chuen und Deng 2017)
Hier ist ein US-Patent von 1976 zu einer kryptographischen Methode die sich "Blockchaining" nennt. Eventuell Zufall.
Taxonomie des Geldes
bitcoin (BTC)
ripple (XRP)
Mythen
eine ganze Liste an Mythen auf Bitcoinwiki
Krass, geniale Hintergrundinfos. Danke fürs Sharing.
Bei Euch (lauch3d & urdreamcometrue) kann man richtig was lernen.
Prima, dass ich über euch gestolpert bin.
Gruß
Vielen Dank, bei dir aber auch:D
Wow vielen Dank für diesen ausführlichen Kommentar! Werde mir das ganze später mal genauer anschauen.
Grüße:)
super posting. @emas ist der grund, warum ich deinen Artikel gesehen habe. Mach weiter so. Für den Artikel hast ein upvote verdient.
Vielen Dank für dein Lob und den Upvote!
Schönen Sonntag noch:)