Wie funktionieren Bitcoins?

Der Bitcoin ist die erfolgreichste Kryptowährung der Welt. Doch wie funktioniert das digitale Gold? Wer hat es erfunden? Und warum steht die Währung häufig in der Kritik?

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Satoshi Nakamoto hatte einen guten Riecher zur richtigen Zeit. Als rund um die Finanzkrise 2008 das Vertrauen in Staaten und Notenbanken auf einem Tiefpunkt angelangt war, lancierte der Japaner eine Digitalwährung, die das Bezahlen auf der ganzen Welt revolutionieren sollte: den Bitcoin.

Nakamotos Whitepaper mit dem Titel "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System" gilt als Gründungsdokument der heute wichtigsten Kryptowährung der Welt. Auf gerade einmal acht Seiten beschreibt Nakamoto die technische Grundlage für Bitcoin, Kryptowährungen und Blockchain-Technologie und entkräftet mögliche Kritik an seinem System, indem er die mathematische Unwahrscheinlichkeit von Angriffen auf das Verfahren berechnet.

Einfach zu verstehen ist das Papier aufgrund seiner verdichteten Sprache zwar nicht. Dennoch haben wohl nicht allzu viele Schriftstücke mit so wenigen Seiten einen ähnlich großen Einfluss gehabt wie das Papier von Nakamoto. Vier Monate nach der Veröffentlichung schürfte dieser den ersten Block des Bitcoin-Netzwerks – den sogenannten 'Genesis-Block'.

Bitcoin: Der Erfinder wurde bislang nicht enttarnt

Wobei es mit Nakamoto, dem angeblichen Erfinder des Bitcoins, so eine Sache ist. Ob der japanische Name tatsächlich zu einer einzelnen Person gehört oder ob sich hinter der Erfindung gar ein ganzes Kollektiv verbirgt, ist unklar. Bis heute ranken sich Gerüchte über die wahre Identität von Nakamoto. Und fast jede Person, die in diesen Gerüchten erwähnt wurde, hat ihre Verbindungen bestritten.

Nakamoto selbst behauptete zwar einmal, ein 37 Jahre alter Mann aus Japan zu sein. Sein perfektes Englisch und die Tatsache, dass seine Software keine japanischen Bezeichnungen enthält, lassen jedoch Zweifel an der Geschichte aufkommen. Fest steht: Wer auch immer Nakamoto ist – er oder sie dürfte ziemlich reich sein. Schätzungen zufolge besitzt der Urheber von Bitcoin ungefähr eine Million Stück der digitalen Währung und verfügt damit über einen Wert von rund 38 Milliarden Euro (Stand Januar 2024).

Wie viele Cyberpunks vor ihm hatte auch Nakamoto das Ziel, eine Art privates und unzensierbares Geldsystem zu erschaffen, das ohne eine Zentralbank, eine Kontaktadresse oder eine Figur an der Spitze auskommt. Je weniger Ansprechpartner, denen Nutzer vertrauen müssen, desto weniger Schwachstellen, die attackiert werden können – so die Idee des Erfinders.

Bis heute ist der Bitcoin ein Zahlungsmittel, das Transaktionen zwischen Teilnehmern des Netzwerks ermöglicht, ohne auf einen Mittler wie eine Bank angewiesen zu sein. Hierin liegt auch der wesentliche Unterschied zu Kreditnetzwerken wie Visa oder Zahlungssystemen wie Paypal, die in der Regel von Unternehmen oder Einzelpersonen kontrolliert werden. Nutzer, die mit Bitcoins handeln, sind nicht auf Intermediäre angewiesen, um Transaktionen durchzuführen. Stattdessen werden sämtliche Zahlungen in einem öffentlich zugänglichen Register aufgezeichnet, das die Integrität und Transparenz des gesamten Netzwerks gewährleisten soll.

Blockchain: Die technische Grundlage des Bitcoins

Der Name dieses Registers nennt sich Blockchain und ist so etwas wie die technische Basis für Kryptowährungen wie Bitcoin. Man kann sich die Blockchain wie eine Art digitales Verzeichnis oder Buchführungssystem vorstellen, in dem die Vermögenswerte aller Teilnehmer öffentlich gespeichert werden. Bei einem Austausch von Bitcoins zwischen Besitzern wird jede Transaktion in sogenannten Blöcken auf der Blockchain verzeichnet.

Anders als bei einem Bankbuch werden diese Daten jedoch nicht von einer zentralen Autorität – wie etwa einer Bank – kontrolliert, sondern von einem Netzwerk von Computern, die in der Fachsprache als "Knoten" bezeichnet werden. Jeder Knoten im Netzwerk hat Zugriff auf die gesamte Blockchain und kann alle Transaktionen sehen. Diese Dezentralisierung soll verhindern, dass Drittparteien das Bitcoin-Netzwerk manipulieren, anpassen oder den verfügbaren Bestand erweitern können. Das macht Betrug innerhalb der Blockchain fast unmöglich.

Eine zentrale Funktion im Bitcoin-Netzwerk übernehmen die sogenannten "Miner", die nicht nur Transaktionen überprüfen, sondern auch neue Bitcoins zum Netzwerk hinzufügen – auch als „schürfen“ bekannt. Diese "Miner" sind spezialisierte Computer, die komplexe mathematische Rätsel lösen und einen speziellen Zahlencode aufspüren sollen, was eine erhebliche Rechenleistung erfordert.

Während in den Anfangstagen des Bitcoins noch ein gewöhnlicher Desktop-PC am "Mining" teilnehmen konnte, erfordert die heutige Lösung des Rechenrätsels so hohe Leistungen, dass spezialisierte Computer im Besitz von Unternehmen, oft in großen Serverfarmen gebündelt, notwendig sind. Als Belohnung für das Bereitstellen der erforderlichen Rechenleistung erhalten Miner Bitcoins, wobei diese Belohnung alle vier Jahre halbiert wird. Dies zwingt Miner dazu, kontinuierlich schneller und effizienter zu arbeiten, um ihren Profit aufrechtzuerhalten.

Im Supermarkt, beim Autokauf oder im Fitnessstudio - wer schon einmal versucht hat, mit Bitcoin zu bezahlen, merkt: Das ist gar nicht so einfach. Weder gilt Bitcoin als gesetzliches Zahlungsmittel, noch ist es in den meisten Ländern in herkömmlichen Geschäften weit verbreitet. Dennoch erfreut sich die Digitalwährung großer Beliebtheit, was insbesondere auf ihre zweite wesentliche Eigenschaft zurückzuführen ist: die Funktion als Wertspeicher.

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Bewusste Knappheit als Inflationsschutz

Das klingt zunächst verrückt. Schließlich hat der Bitcoin anders als Gold, Schokolade oder eine Immobilie keinen intrinsischen Wert. Der Wert des Bitcoins kommt, wie bei fast allen Währungen, dadurch zustande, dass Menschen an ihn glauben. Dass der Bitcoin trotzdem zu einer Art digitalem Rohstoff wurde, liegt unter anderem an seiner Begrenzung auf 21 Millionen Stück, oder um genau zu sein: auf 20.999.999,97690000 Bitcoins.

Nakamoto hat das Netzwerk so eingerichtet, dass diese Schwelle niemals überschritten werden kann, die Menge bleibt im Gegensatz zu traditionellen Währungen wie dem Euro oder dem Dollar streng limitiert. Dies verleiht der Währung ständig einen Hauch von Knappheit, der bei steigender Nachfrage seinen Wert nach oben drückt. Aktuell stehen noch etwa drei Millionen Bitcoins zum Mining zur Verfügung, eine Zahl, die sich in den kommenden Jahren sukzessive reduzieren wird. Nach aktuellen Berechnungen wird der letzte Bitcoin etwa im Jahr 2140 geschürft werden.

Dieser vermeintliche Schutz vor Inflation, aber auch die begrenzte Versorgung und die Sicherheit der Blockchain-Technologie haben den Bitcoin zur beliebtesten Kryptowährung gemacht. Manche Bitcoin-Jünger verbreiten mantraartig, der Bitcoin werde in einigen Jahren die herkömmlichen Währungssysteme ablösen.

Zwar bietet die Kombination aus begrenzter Versorgung, Dezentralisierung und der Sicherheit der Blockchain-Technologie zweifellos Vorteile gegenüber Währungen, die von Zentralbanken herausgegeben werden. Manche der angeblichen Verheißungen sind trotzdem mit Vorsicht zu genießen. Insbesondere die Behauptung, dass sich der Bitcoin aufgrund seiner Begrenzung als Wertspeicher und Schutz vor Inflation eigne, hält dem Praxistest bislang nicht stand.

Denn während traditionelle Finanzinstrumente wie Aktien und Währungen im Durchschnitt eine jährliche Volatilität von zehn bis 20 Prozent aufweisen, reagiert der Bitcoin auf Nachrichten und Ereignisse regelmäßig mit extremen Preisschwankungen. Alleine 2022 hat der Bitcoin um 75 Prozent an Wert eingebüßt – ein sicherer Wertspeicher sieht anders aus.

Energieverbrauch als Kritikpunkt am Bitcoin

Auch der Energieverbrauch, der beim Schürfen von Bitcoins entsteht, wird immer wieder kritisiert. Denn die komplexen mathematischen Rätsel, die Miner lösen müssen, erfordern erhebliche Rechenleistung. Laut Daten des Cambridge Center for Alternative Finance lag der Energiebedarf des weltweiten Bitcoin-Netzwerkes Ende 2022 bei rund 90 Terawattstunden, was rund 0,4 Prozent des weltweit produzierten Stroms entspricht. Bitcoin-Mining wird daher wiederholt in Verbotsdebatten diskutiert, und China hat bereits im Jahr 2021 ein Verbot des Minings verhängt.

Und auch die Anonymität und bislang fehlende Regulierung von Bitcoin-Geschäften führen dazu, dass illegale Aktivitäten bis hin zu Geldwäsche häufig über Kryptowährungen wie Bitcoin abgewickelt werden.

Wer selbst mit Bitcoins bezahlen oder investieren will, braucht übrigens ein „Wallet“ (Geldbörse), in der Bitcoins aufbewahrt werden. Die einfachste Möglichkeit ist der Kauf auf Kryptowährungsbörsen wie Coinbase, Binance oder Kraken, wo man traditionelle Währungen in Bitcoins tauschen kann. In manchen Städten gibt es auch sogenannte Bitcoin-ATMs, also Geldautomaten, an denen man Bargeld in Bitcoins tauschen kann. Und wer sich am Bitcoin-Mining versuchen will, ohne die notwendige Rechenkapazität zu besitzen, kann einem Mining-Pool beitreten, bei dem Miner ihre Rechenleistung bündeln, um eigene Bitcoins zu schürfen.

Verwendete Quellen

• bitcoin.org: "Satoshi Nakamoto: Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System"
• forbes.com: "Who Is Satoshi Nakamoto?"
• finanzen.net: "Bitcoin/Euro-Kurs"
• doubloin.com: "What Is Bitcoin Cloud Mining? The Comprehensive Guide"