Wie wertvoll ist der Bitcoin?

Wie entsteht der Wert einer Kryptowährung? Wie nachhaltig ist dieser Wert? Welche Geschäftsmodelle auf Basis innovativer neuer Blockchain-Technologien sind möglich und können zur Wertsteigerung beitragen? Ein aktuelles Whitepaper gibt Antworten.

Technologie ist nicht erst seit der Digitalisierung ein wichtiger Faktor für Finanzdienstleister. Im Bank Blog finden Sie Studien zu den wichtigsten Trends und Entwicklungen.

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Blockchain-Technologien und Kryptowährungen wie der Bitcoin haben das Potenzial, die Finanzindustrie, den Handel und die Geschäftsmodelle vieler Unternehmen grundlegend zu verändern. Anwendungsbereiche bieten sich u.a. im Zahlungsverkehr, bei internen Prozessen, in den Beziehungen zu externen Vertragspartnern sowie als Archiv für Prozesse und Dokumente.

Die Idee dahinter ist revolutionär: ein offenes und allen zugängliches Softwareprojekt ermöglicht mithilfe sicherer kryptographischer Algorithmen das Etablieren einer digitalen Währung ohne Zentralbanken und die Durchführung von Transaktionen ohne Finanzinstitute als Mittler. Für die Teilnahme an diesem Zahlungsverkehrssystem ohne zentrale Instanzen sind lediglich ein Internetzugang und eine digitale Wallet nötig.

So funktioniert der Bitcoin

Doch wie funktionieren die dahinter stehenden Technologien genau? Und was müssen Unternehmen wissen, um davon profitieren zu können? Experten der Beratungsgesellschaft Deloitte stellen in einem Whitepaper Funktionsweise und Möglichkeiten der virtuellen Währung dar.

Die Kontoführungsrolle übernimmt beim Bitcoin ein verteiltes Kassenbuch auf Basis der Bitcoin-Blockchain. Dieses speichert unveränderbar alle jemals erfolgten Zahlungstransaktionen und zwar redundant auf den sogenannten Blockchain-Knoten, die über das Internet in einem öffentlichen Peer-to-Peer-Netzwerk miteinander verbunden sind.

Die einzelnen Schritte zur Entstehung eines Bitcoins.

Das Bitcoin-Netzwerkprotokoll gleicht die Datenstände der Knoten automatisch ab und sorgt dafür, dass die Blockchain ausschließlich gültige Transaktionen enthält. Das Protokoll verhindert, dass Nutzer bereits verbrauchtes Geld ausgeben oder Geld transferieren, das ihnen nicht gehört. Dieser Konsensalgorithmus ist das Herzstück der virtuellen Währung.

Bitcoin findet diesen Konsens in Zyklen von ungefähr 10 Minuten Dauer, in denen jeweils Folgendes geschieht:

1. Nutzer erzeugen eine Überweisung mit ihrem Bitcoin Wallet. Die Adresse des Zahlungsempfängers wird ihnen vom Zahlungsempfänger – z.B. mithilfe eines QR-Codes – mitgeteilt (sie entspricht in etwa einer Kontonummer). Neue Zahlungstransaktionen werden an alle Knoten im Peer-to-Peer-Netzwerk verteilt.
2. Jeder Knoten, der aktiv an der Konsensfindung teilnimmt, fasst neue Transaktionen zu einem Block zusammen. Vor der Aufnahme in einen Block prüft er die Gültigkeit der Transaktion: Ausgeben können Nutzer können nur solche Bitcoins, die sie in einer zurückliegenden Transaktion empfangen und selbst noch nicht ausgegeben haben. Sie müssen den Besitz durch eine digitale Signatur nachweisen, die sie mit ihrem privaten kryptographischen Schlüssel anfertigen. Die Gültigkeit der Signatur wird vom Netzwerk bei der Blockbildung ebenso überprüft wie die Einmaligkeit der Ausgabe.
3. Zusätzlich zur Validierung muss der Knoten ein bestimmtes „Rätsel“ lösen – und damit nachweisen, dass er signifikante Rechenleistung investiert hat. Dieser Nachweis heißt daher „Proof-of-Work“, of PoW abgekürzt. Das „Rätsel“ besteht darin, den Block so um Zahlen zu ergänzen, dass der Hash-Wert eine vorgegebene Anzahl führender Nullen aufweist. Dieses Hash-Puzzle ist nur durch Ausprobieren (von Abermilliarden von Möglichkeiten) lösbar, die genaue Dauer der Lösungsfindung ist nicht vorhersagbar. Im Durchschnitt beträgt sie 10 Minuten und gibt damit die Bitcoin-Konsenszykluszeit vor.
4. Die Knoten aus Schritt 2 stehen bei der Lösung des Hash-Puzzles im Wettbewerb, der Ausgang dieses Wettbewerbs ist rein zufällig. Der neu gebildete Block des Sieger-Knotens ist der erste, der im Netz verteilt wird. Es ist für einen potenziellen Angreifer daher nicht prognostizierbar, welcher Block als nächster in die Blockchain aufgenommen werden und welcher Knoten das Rennen machen wird.
5. Die anderen Knoten der Kette akzeptieren den neuen Block nur dann, wenn alle enthaltenen Transaktionen gültig sind und wenn die Hash-Aufgabe korrekt gelöst wurde. Im Gegensatz zum höchst aufwendigen Finden der Lösung ist deren Verifikation nämlich sehr einfach.
6. Das Akzeptieren des neuen Blocks führt dazu, dass er an die Blockchain angehängt wird. Und zwar an den Block, den der blockbildende Knoten zu Beginn seines Hash-Puzzles als den letzten in der Kette betrachtet hatte.
7. Die Knoten verfolgen dabei immer den längsten Pfad in der Kette.

Proof-of-Work: Entscheidend für die Bitcoin Sicherheit

Neben der Rolle als Zufallsgenerator ist die mit Aufwand verbundene Lösung des Hash-Puzzles in Schritt 2, wie gesagt, auch ein Arbeitsnachweis, der Proof-of-Work (PoW). Er erfüllt zwei Zwecke:

• Selbst wenn es einem Angreifer gelänge, schreibenden Zugriff auf die Blockchains aller Teilnehmer zu erlangen, wären nachträgliche Änderungen an Blöcken aufgrund des Rechenaufwandes fast unmöglich – der Proof-of-Work müsste für jeden von der Modifikation betroffenen Block neu erbracht werden.
• Es existiert in Bitcoin keine zentrale Instanz, die Teilnehmer authentisiert. Ohne Arbeitsnachweis könnte ein Angreifer mit geringem Aufwand eine sogenannte Sybil-Attacke starten, d.h. viele Rechner mit falschen Identitäten in das Peer-to-Peer-Netzwerk einbringen, und so das Vertrauen in die Blockchain durch das Hinzufügen ungültiger Blöcke untergraben.

Bitcoin-Mining: Geldschöpfung und Geldwertstabilität der Kryptowährung

Als Gegenleistung für die Bildung eines Blockes erhält der Knoten, der den Wettbewerb des PoW gewonnen hat, nicht nur die Transaktionsgebühren, die von den Zahlern einer Überweisung stammen, es werden ihm zusätzlich für die Blockbildung Währungseinheiten gutgeschrieben, die zuvor noch nicht im System vorhanden waren. Daher hat sich für diesen Vorgang der „Erzeugung“ neuer Bitcoins der Begriff des „Minings“ (Schürfens) etabliert.

Diese Belohnung beträgt aktuell 12,5 Bitcoin und wird alle vier Jahre halbiert, das nächste Mal im Juni 2020. Durch die periodische Halbierung der Bitcoin-Geldschöpfung kann die total erreichbare Geldmenge nie mehr als 21.024.000 BTC betragen, die Erzeugung neuen Geldes verebbt um das Jahr 2042 herum. Da derzeit (August 2018) bereits 17.2 Mio. BTC existieren, wird klar, dass die Vergrößerung der Bitcoin-Menge durch das Mining marginal ist, es also keine inflationären Tendenzen bei Bitcoin gibt. Experten gehen im Gegenteil davon aus, dass der Bitcoin tendenziell deflationär angelegt ist, was möglicherweise die Besitzer von Bitcoins freut, aber u.a. das Entstehen von BTC-Kreditmärkten erschwert.

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