User, Nodes und Miner

Es gibt drei unterschiedliche Arten von Teilnehmern im Bitcoin-Netzwerk. Auch wenn der Großteil der Bitcoin-Nutzer lediglich “User” sein werden, sollte man dennoch zumindest in groben Zügen auch die Wichtigkeit der Nodes und Miner kennen.


Bevor wir tiefer in die Materie einsteigen eine Vorwarnung für alle nicht Nerds. Wer zum ersten Mal von private und public keys hört wird vermutlich nicht alle der folgenden Inhalte verstehen. Heutzutage kannst du dich daher auch ganz bequem auf einer Exchange anmelden und wie bei einem Online-Broker eine Art Depot eröffnen. Du meldest dich mit einem Benutzernamen und Passwort an und alle technischen Details passieren im Hintergrund. Für dein Verständnis und auch deine eigene Sicherheit solltest du dich zumindest in groben Zügen mit den Risiken dieser Nutzung des Bitcoin-Netzwerkes auseinandersetzen. Dafür benötigst du ein entsprechendes Verständnis der Technik hinter dem Bitcoin.


User im Bitcoin-Netzwerk

Der User (dt., Benutzer) im Bitcoin-Netzwerk ist vergleichbar mit dem Kunden einer Bank. Er legt ein Konto an und verwahrt darin ein Teil seines Vermögens. Zudem kann er Vermögen senden und empfangen. In der Kryptowelt unterscheiden sich die Begrifflichkeiten natürlich ein wenig. Das Bankkonto wird zur Wallet (dt., Geldbörse) und die Bank wird direkt vom Netzwerk ersetzt. Um als User aktiv am Netzwerk teilnehmen zu können, benötigst du natürlich zuerst ein Wallet (Konto). Im Registrierungsprozess legst du deinen private key fest, aus diesem wird deine public adress generiert. Wir vereinfachen diesen Vorgang mit einem Vergleich.


Anstatt bei einem Mailprovider (z.B. gmail, web.de) eine Mailadresse und ein Passwort auszuwählen, erzeugt deine Wallet (Geldbörse) per Zufallsgenerator deinen private key (Passwort). Anschließend erhältst du über eine kryptographische Berechnung deine public adress (sozusagen deine Mailadresse). Jeder der deine public adress/Mailadresse kennt, kann dir nun Bitcoins/Mails senden. Selbst Bitcoins/Mails senden kannst natürlich nur du, denn außer dir kennt keiner den private key/das Passwort zu deiner Wallet.


Warum wird zuerst mein public key erzeugt und wie werden Dopplungen bei der public adress vermieden?

Es gibt im Bitcoin-Netzwerk 100 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 mögliche private keys (1 mit 80 Nullen). In der Regel werden private keys und public keys aber in hexadezimaler Form dargestellt: E9873D79C6D87DC0FB6A5778633389F4453213303DA61F20BD67FC233AA33262


Aufgrund dieser Vielzahl an Möglichkeiten kann eine Dopplung praktisch ausgeschlossen werden (auch wenn ein theoretisches Restrisiko besteht).


Sobald dein private key erzeugt wurde wird daraus deine public adress generiert. Dank der dahinterliegenden Kryptographie passiert an dieser Stelle etwas entscheidendes. Zwar kannst du mit deinem private key jederzeit deine public adress “errechnen”, umgekehrt gibt es aber keine Möglichkeit aus deiner public adress Rückschlüsse auf deinen privat key zu ziehen. Auch hier ein stark vereinfachtes Beispiel zum Verständnis. Die Potenz einer Zahl lässt sich leichter berechnen als die Wurzel. Wenn dein private key 17 wäre, ist deine public adress 17^2 (289). Dies lässt sich noch halbwegs im Kopf errechnen. Der umgekehrte Weg √289 ist schon deutlich anspruchsvoller. Nimmt man anstatt der 17 eine 81-stellige Zahl und setzt diese hoch 256, wird der Taschenrechner richtig gefordert. Das Ergebnis wiederum zurück zurechnen, ist mit dem Stand heutiger Technik zwar möglich, würde jedoch mehrere Jahre benötigen und die Energiekosten stünden in keinem Verhältnis zum entsprechenden Ertrag welchen diese Leistung erbringen würde. Natürlich besteht die Möglichkeit die Schwierigkeit weiter zu erhöhen, dadurch wäre das System auch künftig geschützt gegen Quantencomputer, Supercomputer oder andere immer stärkere werdende Rechenpower.


Was du dir an dieser Stelle merken solltest: Um Bitcoins zu erhalten benötigt der Absender deine public adress. Damit du selbst Bitcoins versenden kann, brauchst du neben der public adress natürlich auch deinen private key (siehe Grafik). Ebenfalls wichtig zu verstehen ist, dass du deine Bitcoins nicht in der Wallet verwahrst, hier befindet sich lediglich der private key zu deinen Coins. Du verwahrst also nicht dein Geld, sondern den Schlüssel zu deinem Bankschließfach.

Nodes

Nun hast du ein Basiswissen mit welchem du als User im Bitcoin-Netzwerk vorerst zurecht kommen solltest. Um zu verstehen weshalb das Bitcoin-Netzwerk "besser" ist als unser aktuelles Geldsystem, solltest du die folgenden Ausführungen jedoch nicht ignorieren.


Full-Nodes im Bitcoin-Netzwerk

Neben den klassischen Usern im Bitcoin-Netzwerk - die sich von der Grundidee nicht von den Benutzern anderer Netzwerke unterscheiden - gibt es noch die Nodes sowie die Miner. Erstere werden häufig auch als Full-Nodes bezeichnet. Die Nodes (dt., Knoten oder Knotenpunkte) sorgen dafür, dass das Bitcoin-Netzwerk dezentral ist. Sie beseitigen also die Notwendigkeit einer zentralen Instanz wie dem Staat, einer Bank oder eines Unternehmens.


Wie in der folgenden Grafik ersichtlich, sind die Knotenpunkte im Netzwerk miteinander verbunden. Die (Full-)Nodes speichern die komplette Bitcoin-Blockchain, sozusagen eine komplette Transaktionshistorie seit dem Beginn des Netzwerks 2009. Mittlerweile benötigt die Blockchain in Summe eine Speicherkapazität von über 300 Gigabyte. Aufgrund der heute niedrigen Kosten für Speicherplatz ist dies aktuell kein Problem die immer größer werdende Blockkette - die weiterhin von jeder Full-Node komplett gespeichert wird - benötigt jedoch zwangsläufig immer mehr Speicherplatz.


Aufgaben der Nodes

Eine Node kann prinzipiell von jedem betrieben werden. Auch wenn man das Internet in einem Land oder gar Kontinent abschalten würde, hätte dies keine allzu großen Auswirkungen auf das Netzwerk, da die anderen Knotenpunkte welche weltweit verteilt sind weiterhin funktionieren. Jede Node kann man sich wie ein Kassenbuch vorstellen. Die User geben die Information ihrer gewünschten Zahlung an die Nodes (und auch an die Miner). Jede Node bucht nun sozusagen beim Absender (Max) im Soll und beim Empfänger (Moritz) im Haben.

Nodes im Bitcoin-Netzwerk

Alle Nodes im Bitcoin-Netzwerk wissen durch die Vernetzung untereinander somit zu jeder Zeit welche Wallet-Adresse welchen Bestand an Bitcoins besitzt. Dadurch entsteht die gewünschte Dezentralität, welche einer der großen Unterschiede zum klassischen Banksystem ist. Alle Tätigkeiten die beispielsweise in einem zentralen System die Bank übernimmt, werden hier vom Netzwerk und dessen Teilnehmern übernommen. Hierzu gehört vor allem natürlich das (in diesem Fall technische) Erschaffen von Vertrauen. Die Nodes alleine können diese Aufgabe jedoch nicht übernehmen, hier kommen die sogenannten Miner ins Spiel.


Bitcoin ist pseudonym

Natürlich wird im “Kassenbuch” der Nodes nicht der Klarname des Benutzers in der Blockchain angezeigt - dennoch ist Bitcoin auch nicht komplett anonym. Jeder Person mit Internetzugriff kann jederzeit und von überall in die Bitcoin-Blockchain schauen. Somit lassen sich Zahlungsströme auswerten und verfolgen. Der Irrglaube das Bitcoin komplett anonym ist, hat auch schon einige Straftäter überführt. Beispielsweise wurde 2019 der bis dato größte Kinderpornografiering von den US-Behörden - in Zusammenarbeit mit weltweiten Behörden - überführt. Die Behörden konnten über Bitcoin-Zahlungsströme Rückschlüsse auf einzelne Kriminelle schließen und die Drahtzieher des Pornografiering letztlich identifizieren.


Doch auch bei Bitcoin gibt es Möglichkeiten - wie bei der Verwendung von Bargeld - komplett anonym zu bleiben. Man kann Bitcoins an sogenannten Bitcoin-ATM’s (dt., Bitcoin-Geldautomaten) komplett anonym kaufen und verkaufen. Allerdings bezahlt man hier recht hohe Aufschläge und beispielsweise in Deutschland hatten die Aufsteller dieser Automaten zuletzt immer wieder Probleme mit der nationalen Finanzaufsicht. Über die Seite Bitcoin-ATM Germany kann man sich die Automaten im Umkreis anzeigen lassen. Miner erhalten Ihre Belohnung ebenfalls, mehr oder weniger anonym. Die einfachste Variante Bitcoin anonym zu verwenden ist es jedoch eine Wallet anzulegen (ohne Exchange und KYC) und dorthin die entsprechenden Coins zu senden. Zudem kann man die Bitcoins auch mittels CoinJoin mixen. Die gesendeten Coins werden hier in einen Pool an Transaktionen gelegt und anschließend durchgemischt. Es lässt sich somit nicht nachvollziehen an wen das Geld gesendet wurde. Weitere Informationen zu CoinJoin findest du hier.

 

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