Bitcoins und andere dezentrale Transaktionssysteme: Blockchains als Basis einer Kryptoökonomie

202 Pages·2017·2.3 MB·German

by  Elfriede Sixt (auth.)

Elfriede Sixt
Bitcoins und
andere dezentrale
Transaktionssysteme
Blockchains als Basis einer
Kryptoökonomie
Bitcoins und andere dezentrale
Transaktionssysteme
Elfriede Sixt
Bitcoins und andere
dezentrale
Transaktionssysteme
Blockchains als Basis einer
Kryptoökonomie
ElfriedeSixt
Wien,Österreich
ISBN978-3-658-02843-5 ISBN978-3-658-02844-2(eBook)
DOI10.1007/978-3-658-02844-2
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;
detailliertebibliografischeDatensindimInternetüberhttp://dnb.d-nb.deabrufbar.
SpringerGabler
©SpringerFachmedienWiesbadenGmbH2017
DasWerkeinschließlichallerseinerTeileisturheberrechtlichgeschützt.JedeVerwertung,dienichtaus-
drücklichvomUrheberrechtsgesetzzugelassenist,bedarfdervorherigenZustimmungdesVerlags.Das
giltinsbesonderefürVervielfältigungen,Bearbeitungen,Übersetzungen,MikroverfilmungenunddieEin-
speicherungundVerarbeitunginelektronischenSystemen.
DieWiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesemWerk be-
rechtigtauch ohnebesondere Kennzeichnung nicht zuderAnnahme, dasssolcheNamenimSinneder
Warenzeichen- undMarkenschutz-Gesetzgebung alsfreizubetrachtenwärenunddahervonjedermann
benutztwerdendürften.
DerVerlag,dieAutorenunddieHerausgebergehendavonaus,dassdieAngabenundInformationenin
diesemWerkzumZeitpunkt derVeröffentlichungvollständigundkorrektsind.WederderVerlagnoch
die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit,Gewähr für den Inhalt des
Werkes,etwaigeFehleroderÄußerungen.
GedrucktaufsäurefreiemundchlorfreigebleichtemPapier.
SpringerGableristTeilvonSpringerNature
DieeingetrageneGesellschaftistSpringerFachmedienWiesbadenGmbH
Vorwort
InthefutureIseeapublicBlockchain–whetherthat’sBitcoinorsomeotheropenonein
the future which is a way of registering ownership of all sorts of assets and it’s a way of
transferringownershipofthoseassetsinasinglesystemthatcanbereadbyalloftheright
peopleandnoneofthewrongpeople.Soitbecomesverysimpleformetoswapmydollars
foryourIBMshares,oryourpoundsformyhouse.Anyassetthatweassignavaluetoand
want to be sure aboutwho ownsit can beregistered using thistechnology.(James Smith,
CEOofElliptic)1
Stellen Siesich vor,Siewachen an einem Sonntagmorgenirgendwannin der nahenZu-
kunft auf. Das Wetter ist traumhaft und Sie beschließen, sich mit Ihren Freunden auf
einen Brunch zu treffen. Sie schnappen sich Ihr Smartphone und öffnen Ihren persönli-
chenLifestyle-Assistenten.DasisteineApp,dieIhrNutzungsverhaltenkenntundSiein
IhrenEntscheidungendestäglichenLebensunterstützt.OhneeinenderartigenLifestyle-
Assistenten ließe sich das Leben in dieser nahen und vollständig digitalisierten Zukunft
auchnichtbewältigen.
Wieheute bereits durch die Software Siri (Abkürzungfür:Speech Interpretation and
Recognition Interface) von Apple® kann man mit der Lifestyle-App mündlich kommu-
nizieren. Sie beauftragen Ihren Lifestyle-Assistenten also, ein geeignetes Lokal für den
Brunch auszusuchen und den Zeitpunkt für den Brunch auch gleich mit den Lifestyle-
Assistenten Ihrer Freunde abzustimmen. Das Lokal ist schnell ausgewählt, die kommu-
nizierendenLifestyle-Assistenten habenauchraschdenoptimalenZeitpunktdafürabge-
stimmt.
Ihr Lifestyle-Assistent bestellt also einen Tisch für fünf Personen, zahlt sofort per
Kryptowährung die Reservierungsgebühr und Sie erhalten umgehend den Online-Vou-
cher. Dieser enthält auch eine Gutschrift für einen vollautomatischen Car-Service. Mitt-
lerweileistderStraßenverkehrdurchselbstfahrendeAutosgeprägt,dienachdemPrinzip
des Carsharingsfunktionieren.Im Stadtbereich befindetsich das nächste Auto üblicher-
weisenurrund100bis150mvomeigenenStandortentfernt.
1TopfiveQuotesfromBitcoinExpertsonBanksBuildingBlockchains,http://cointelegraph.com/
news/115395/top-5-quotes-Bitcoin-expert-quotes-on-banks-building-blockchains?ref=45 (Abruf:
11.10.2015).
V
VI Vorwort
DieAutoswerdenüberdasInternetundentsprechendeApplikationenundLeitsysteme
gesteuert.
IhrLifestyle-AssistenterkundigtsichnunbeiIhnen,obSiedenVouchereinlösenund
einen Car-Servicebestellen wollen. „Natürlich“, sagen Sie. Also wird daspassendeAn-
gebotausgewähltundbestellt.DieBestätigungderEinlösungdesVoucherssamtexaktem
Standort Ihres Autos wird auf Ihr Smartphone gesandt. Das für Sie bereitgestellte Auto
befindetsichnurknapp30mvonIhremHauseingangentfernt.MitdemdigitalenVoucher
aufIhremSmartphoneöffnensichdieTürendesAutosautomatisch,sobaldSiesichdem
Auto auf einen Meter genähert haben. Da das Fahrtziel vorab bekannt gegeben wurde,
müssen Sie nach dem Einsteigen nichts mehrtun. Denn jedes dieser Autosverfügtüber
die jeweils aktuellste Kommunikationstechnologie. Da diese intelligenten Autos so gut
wie keine Unfälle verursachen, brauchen sie auch keinen Sicherheitsgurt und alle Sitze
sindzurMittedesAutoshinausgerichtet.
ImAutohabenSieZeit,schnelldiewichtigstenSchlagzeilenindenfürsieinteressan-
ten Onlinemedien bei einer Tasse Kaffee zu lesen. Danach erledigen Sie noch ein paar
kurzePostingsaufFacebook.FürjedesLikeoderjedenKommentarzueinemPostingbe-
kommenSievonFacebookeinpaarCoinsineinesihrerdigitalenWalletsgutgeschrieben.
DaSievieleFreundeaufFacebookhabenundfleißigposten,reichtdasEinkommenvon
Facebook üblicherweiseaus, um Ihremonatlichen Kosten für die Nutzung des Internets
zubezahlen.
DieTürIhrerWohnunghatsichhinterIhnengeschlossen,sobaldsiedenHauseingang
verlassenhaben.DieTürzuIhremHeimkannnurvonPersonengeöffnetwerden,dieim
BesitzeinesspeziellenKrypto-Tokenssind,dervonIhnenunterNutzungkryptografischer
VerschlüsselungaufdieSmartphonesdereinzelnenPersonenübertragenwurde.
So gut wie alle Dinge des täglichen Lebens, von Ihrem Toaster bis zu Ihrer Wasch-
maschine, sind intelligente Dinge, ausgestattet mit Mikroprozessoren und untereinander
vernetzt.NutzungundVerwaltungerfolgtübersogenannteSmartContracts.Eserfolgtein
ständigesAbgleichen,SpeichernundWeitergebenderDaten zwischendenGeräten.Die
Geräte können Remote kontrolliert werden. Viele Haushaltsgeräte sind geleast, die Ver-
waltung dieser Leasingverträge erfolgt ebenfalls mittels intelligenter Verträge. Nehmen
wiralsBeispieldieKaffeemaschine.FürjedezubereiteteKaffeetassewirddemVerleiher
digitalisiert und vorprogrammiertin dem entsprechenden Smart Contractdie Nutzungs-
gebühr gutgeschrieben (auf sein Wallet) und eines ihrer Wallets entsprechend belastet.
ÄhnlichfunktionierenIhreWaschmaschine,IhrTV-Gerät,IhrComputerundnatürlichIhr
3D-Drucker.Der3D-DruckeristsogutwieunverzichtbarfürHaushaltundBüro.Kleine
DingedestäglichenLebenswerdeninRealtimevom3D-Druckererzeugt.AuchdieNut-
zungundAnbindungvonStrom,GasundWasserwirdvonSmartContractsverwaltetund
perKryptowährungbezahlt.
Sie zahlen für fast alle Dinge des Lebens nutzungsabhängig und in Realtime. Durch
Nutzung von Kryptotransaktionssystemen ist dieBezahlung solcher Klein- und Kleinst-
beträge keine Herausforderung mehr. Die Algorithmen der genutzten Smart Contracts
steuern die mit ihnen verbundenen Dinge automatisch, sorgen im Bedarfsfall – wie bei
Vorwort VII
der Kaffeemaschine – für Nachschub und stellen, falls keine Zahlung erfolgt, die Nut-
zungsmöglichkeit ein. Dafür braucht es keine Menschen mehr. Das Internet der Dinge
funktioniertvonMaschinezuMaschine.
All das ermöglicht es Ihnen, auf Ihrem Weg zum Brunch die Waschmaschine – bei
Bedarf–remoteein-undauszuschalten.
Ohne auf die Vor- bzw. Nachteile dieses nach Science Fiction klingenden Szenarios
einzugehen,sollteunsklarsein,dassdiesesbereitsinnerhalbwenigerJahreRealitätwer-
den könnte. Gemäß einer Gartner-Studie wird das Internet of Things (IoT) 2020 bereits
21Mrd.GeräteundeinWirtschaftsvolumenvon3Mrd.US-Dollarumfassen.2
Für die Umsetzung von IoT und intelligenten Verträgen (Smart Contracts) ist die Si-
cherheitderIT-SystemeeinederammeistennochdiskutiertenHerausforderungen.
Dieses Thema der Sicherheit kann nun mit dem Konzept der dezentralen krypto-
grafisch verschlüsselten Transaktionssysteme vielversprechend adressiert werden: Die
Bitcoin Blockchain hat inzwischen bewiesen, dass Werte jeglichen Ausmaßes auf einer
Blockchainsicherzugeordnetundtransferiertwerdenkönnen.
Doch auch wenn die Bank von England Bitcoin bereits als Internet des Geldes3 be-
zeichnet,unddieFederalReserveBankvonSt.LouisBitcoinalsGeniestreich4betrachtet,
stehen dieheutigenKryptowährungs-bzw.Kryptotransaktionssystemein ihrerEntwick-
lungerstdort,wodasWorldWideWebindenfrühen90erJahrenwar.
DaessichbeidenKryptowährungstechnologienjedochmeistumOpen-Source-Tech-
nologienhandelt,habendieweltweitintelligentestenundkreativstenSoftwareentwickler
nun offenePlattformen, auf denen sie Produkt- undDienstleistungsansätze weiterentwi-
ckeln,dieesEinzelpersonen,OrganisationenundsogarMaschinenermöglichenwerden,
Transaktionenflexibler,effizienterundproduktiverauszuführen.
So wie im frühen Web der 90er Jahre niemand Entwicklungen und Phänomene wie
YouTubeundFacebookvorhersehenkonnte,entstehen derzeitunzähligeAnwendungen,
indenendieseneuenFormenderKryptotechnologieaufunvorhergeseheneWeisegenützt
werden.
NochbetonenalldieBefürworterderdezentralenDatenbankenausdemFinanzbereich,
dass sie nur die Idee der Blockchain an sich befürworten, aber von bitcoin als Zah-
lungsmittelundauchvondergenutztenGeldschöpfungsform(demMiningprozess)nichts
haltenbzw.vonderNutzungabraten.UnddochistdermomentaneHypeumdieVorteile
derdezentralenDatenbankenauchbeidenFinanzinstitutenderersteSchritt,sichmitden
Kryptowährungstechnologienauseinanderzusetzen undihre archaischenBackend-Syste-
me mit all ihren schwerfälligen Verzögerungen und unnötigen Kosten abzulösen. Und
2http://www.gartner.com/newsroom/id/3165317,GartnerSays6.4BillionConnected“Things”Will
BeinUsein2016,Up30PercentFrom2015(Abruf:20.02.2015).
3Innovationsinpaymenttechnologiesandtheemergenceofdigitalcurrencies,http://www.
bankofengland.co.uk/publications/Documents/quarterlybulletin/2014/
qb14q3digitalcurrenciesBitcoin1.pdf(Abruf:12.10.2015).
4https://www.stlouisfed.org/Dialogue-with-the-Fed/The-Possibilities-and-the-Pitfalls-of-Virtual-
Currencies/Videos/Part-1-Introduction-and-Welcoming-Remarks(Abruf:12.10.2015).
VIII Vorwort
dann wird es viel einfacher sein, zu verstehen, dass es am Ende des Tages wohl Block-
chains mit/und ohne Kryptowährungen geben wird und die Ansätze jetzt nur der erste
Schritt sein können in eine neue Welt mit vielen Möglichkeiten. Diese Zeit werden die
Kryptowährungstechnologienohnehinnochbrauchen,umihreeindeutiggegebenenUn-
zulänglichkeitenauszumerzen.
Festzuhalten ist vorweg noch, dass sich die gesamte Kryptotechnologieindustriemo-
mentan in einem massiven Innovationsprozessbefindet. Konzepte, Terminologien,Stan-
dards,Parameterändernsichständig.VielleichtgibtesdieBitcoin-Kryptowährungstech-
nologieinderindiesemBuchbeschriebenenForminfünfJahrennichtmehr.DerZweck
des Buches ist es, einen umfassenden Einblick in den momentanen Stand der Idee und
Systematik dieser angedachtenBasis einer Kryptoökonomiezu gebenunddasmögliche
Potenzialaufzuzeigen.
Wien/Österreich,imFrühjahr2016 ElfriedeSixt
Vorbemerkung
Bitcoinundbitcoin–BitcoinmiteinemgroßenBstehtfürdasPeer-to-Peer-Netzwerk,für
dieOpen-Source-Software,fürdasdezentraleHauptbuch(Blockchain),fürdieSoftware
EntwicklungsplattformsowiefürdieTransaktionsplattform.bitcoingeschriebenmitdem
KleinbuchstabenbmeintdieEinheitderKryptowährung.
IX
Inhaltsverzeichnis
1 Kryptoökonomie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 WassindKryptotransaktionssysteme? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 HintergrundundphilosophischeBetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Definitionen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 AktuelleDatenzurBitcoin-Ökosphäre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1 GoogleTrend-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2 AnzahlderTransaktionenproTag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3 EntwicklungdesWertesdesbitcoin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.4 AnzahlderProjekteaufGitHub . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.5 AnzahlderWalletsundAnzahlderNutzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.6 AkzeptanzdesbitcoinsbeidenUnternehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7 AkzeptanzbeimKonsumenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.8 Venture-Capital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.9 BitcoinalsNetzwerkgut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.10 Zusammenfassung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4 FunktionsweisedesBitcoin-Netzwerks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1 DezentralitätundDigitalitätdesSystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2 BedeutungdesangewandtenKonsens-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . 31
4.3 (Pseudo-)Anonymität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.4 Bitcoin-ClientsundWallets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.1 BitcoinCoreClient/Full-NodeClient. . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.4.2 SonstigeBitcoin-Clients/Thin-/Light-Clients . . . . . . . . . . . . . 36
4.4.3 Wallets/NutzerdesBitcoin-Netzwerks . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.5 DurchführungvonTransaktionenimNetzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.5.1 ValidierungeinerTransaktionimBitcoin-Netzwerk . . . . . . . . . 39
4.5.2 AufbauundFunktionsweisederBlockchain . . . . . . . . . . . . . 39
4.5.3 DoubleSpending-AttackeundderKonsens-Algorithmus . . . . . 43
4.6 Scripte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
XI