Wie funktioniert Bitcoin?

Bitcoin ist eine Kryptowährung. Das Zahlungsmittel funktioniert also digital, ohne physische Münzen und Scheine, und basiert auf kryptografischen Verfahren. Bitcoin ist dezentral organisiert und kommt ohne Banken und Zentralbanken aus. Die Währung ist daher weltweit und grenzüberschreitend zu denselben Bedingungen verwendbar und mit keinem bisherigen Geldsystem zu vergleichen.

Im Januar 2009 wurde zu Bitcoin eine Open-Source-Software unter dem Entwickler-Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlicht. Ein paar Monate zuvor hatte diese Person oder Gruppe die Funktionsweise der digitalen Währung in einem Text erstmals öffentlich beschrieben.

Es gibt verschiedene Wege, sich Bitcoins zu besorgen: Man kauft sie auf einer Internetplattform (und bezahlt dafür z.B. mit Euro). Oder man akzeptiert Bitcoin als Zahlungsmittel für Waren oder Dienstleistungen, die man anbietet. Oder man wird "Miner" und schürft selbst nach Bitcoins.

Kryptowährungen werden in einer virtuellen Geldbörse (Wallet) aufbewahrt. Sie enthält Schlüssel (Keys). Nur mit ihnen kann man feststellen, wem ein Bitcoin gehört. Man braucht sie auch für Transaktionen. Eine Wallet kann man auf dem Smartphone, einem Computer, einem USB-Stick, speziell gesicherten Speichermedien und in einer Webcloud speichern. Ohne Wallet hat man keinen Zugang zu seinen Bitcoins.

Sagen wir, Herr X möchte von Frau Y einen Hut kaufen und mit Bitcoin bezahlen. Beide müssen für eine Bitcoin-Transaktion einen öffentlichen Schlüssel (vergleichbar mit einer Konto-Nummer) und einen privaten Schlüssel (vergleichbar mit einer TAN) besitzen.

Frau Y übermittelt ihren öffentlichen Schlüssel an Herrn X. Der bestätigt mit seinem privaten Schlüssel und beantragt damit eine Transaktion. Die wird mit einigen hundert anderen Transaktionen in einem Block gesammelt (daher der Begriff Blockchain, doch dazu später).

Der Block wird an alle Computer im dezentralen Bitcoin-Netzwerk verteilt. Diese Computer werden auch Miner genannt. Sie prüfen die Transaktionen, die von einem Wallet zum anderen laufen, und bestätigen sie. Theoretisch kann jeder Mensch seinen Computer im Netzwerk mitarbeiten lassen. Inzwischen wird die meiste Arbeit aber von professionellen Server-Farmen erledigt.

Bevor die Transaktion tatsächlich ausgeführt wird, müssen die Miner für jeden Block kryptografische Rechenaufgaben lösen. Dafür sind Rechenpower und starke Grafikkarten nötig. Das Mining funktioniert wie ein Wettbewerb: Mehrere Miner versuchen gleichzeitig, einen Block aus der Blockchain zu entschlüsseln. Wer das zuerst schafft, erhält als Bezahlung neue - also "frisch geschürfte" - Bitcoins.

Der Block von Herr X und Frau Y ist Teil einer langen Kette, der sogenannten Blockchain. In dieser dezentralisierten Datenbank sind alle Bitcoin-Aktivitäten gespeichert. Die Blockchain dient damit als das Zahlungsbuch (Ledger) der Kryptowährung: Alle Transaktionen und Wallet-Informationen der Beteiligten sind darin enthalten. Obwohl das alles erfasst und einsehbar ist, bleiben die Nutzer anonym.

China hat den mit Abstand größten Anteil an der Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks (Hashrate) und damit an dessen Stromverbrauch. Weitere wichtige Länder sind die USA, Russland, Kasachstan, Iran und Malaysia, so der Bitcoin Electricity Consumption Index der Universität Cambridge. Das Mining lohnt sich nur da, wo die Strompreise günstig sind.

Der energieintensive Prozess für die Berechnungen der Bitcoin-Transaktionen (Mining) benötigt um die 120 Terrawattstunden (TWh) im Jahr, so der Bitcoin Electricity Consumption Index der Universität Cambridge. Das ist mehr Strom, als jedes der blau gefärbten Länder in einem Jahr verbraucht. Grafiken: Per Sander Texte: Gudrun Haupt