Bitcoins - ein interdisziplinäres Tummelfeld?

Bitcoins sind eine neue Realisierung von Geld, basierend auf kryptologischen Verfahren. Das Bitcoin-Konzept ist aus geldtheoretischer und technologischer Sicht spannend.

Geldtheorie

• Von der Art der Verwendung her eine Form von Warengeld: Anonym, als "Inhaber-Papier" ausgelegt. Ähnlich Goldmünzen. Menge des Geldes wächst leicht an, ist aber durch die Förderkapazität der Bitcoin Miner beschränkt.

• Keine zentrale Kaufkraftregulierung. Somit sind hohe Schwankung der Preisniveaus innerhalb des Bitcoin-"Wirtschaftsraumes" zu erwarten: Bei expandierender Wirtschaft eine hohe Deflationstendenz, bei schrumpfender Wirtschaftsleistung eine hohe Inflationstendenz. 

• Vom Prinzip her ist die Geldschöpfung unhabhängig von der Wirtschaftsleistung, welche mit Bitcoins bezahlt/gehandelt wird. Die Schlussfolgerung, dass dadurch eine kaufkraftstabile Währung ensteht, ist aber falsch. Das Gegenteil ist der Fall.
  
• Verlustrisiko - Verlorenes Geld wird dem Wirtschaftsraum entzogen. Problem von Mount Gox. Wiederauffindbarkeit sehr schwierig,  Virtuelle Wallets mit Passworten müssen wiederauffindbar sein.

Technologie

• Die grundlegende Datenstruktur ist eine Kette von Aufbewahrungsblöcken für Transaktionen (Block Chain). Die Kette ist lückenlos und kann nicht modifiziert werden, ohne dass die anderen Teilnehmer am Bitcoin-System es bemerken. Ein Block ist zur Zeit max 1 MB grob und fasst grob wenige hundert Transaktionen. Der Block-Header (80 Byte) enthält Kontrollinformation und, besonders wichtig, den Überprüfungswert (Hashcwert) des vorangegangenen Blockes in der Kette. 

• Eine Transaktion ist eine vom Absender digital signierte Übertragung von Bitcoins (Bruchteile bis 10E-8 möglich) an einen Empfänger.
• Sender und Empfänger sind anonym, ihre Identität im Bitcoin-System definiert sich als Public Key / Private Key Schlüsselpaar. 

• Jeder Teilnehmer am Bitcoin-Geschen ist ein Knoten in einem Netzwerk.

• Jeder Knoten hat eine eigene Kopie der gesamte Kette von Aufbewahrungsblöcken (Block Chain), die er mithilfe des Netzwerkes aktuell hält.

• Eine grundlegende Idee ist, dass die Mehrheit der Knoten die gleiche und korrekte Block-Chain vor sich haben. 

• Jeder Knoten kann jede Transaktion in der gesamten Kette von Blöcken selber verifzieren. Die Block-Kette kann keine Lücken oder unerlaubte Zwischenblöcke haben. Jeder Block enthält eine kryptografisch fälschungssicheren Hashwert des Vorgängerblockes in der Kette. Lücken oder gefälschte Einträge können sofort bemerkt werden.

• Ein Knoten darf einen neuen Aufbewahrungsblock für Transaktionen erzeugen, wenn er eine mathematische Aufgabe löst: Er muss einen Hashwert für seinen Block finden, der kleiner als ein bestimmter Vorgabewert ist. Für jeden geschaffenen Aufbewahrungsblock darf sich der Finder eine bestimmte Menge Bitcoins gutschreiben.

• Der Erschaffer eines Blockes trägt soviele hängige Transaktionen in seinen Block ein, wie er kann. 

• Der Erschaffer eines Blockes verifiziert, dass die eingetragenen Transaktionen rechtens sind, das heisst aus Bitcoins eines Absenders erfolgen, der die Bitcoins auch besitzt.  Er verfiziert ausserdem, dass die Transaktionen eines bestimmten Bitcoins nur einmal erfolgt, und nicht missbräuchlicherweise mehrmals.

• Jede neue Transaktion wird über den Block, in der sie steht, dem gesamten Netzwerk bekannt gemacht (die Benutzer sind allerdings anonym). 

• die Knoten tauschen gegenseitig neue Blöcke aus.Eine Transaktion ist frühestens nach dem Eintrag in einem verfizierten Block gültig. Das entspricht etwa 10 Minuten. 

• Bitcoins sind für Micropayment nur mässig geeignet (Niemand wartet am Kiosk 10-60 Minuten bis seine Transaktion validiert ist). Der Transaktionsdurchsatz ist durch die mathematische Aufgabe für die Schaffung neuer Blöcke künstlich -und gewollt- verlangsamt. High Frequeny Trading ist nicht möglich. Gleichzeitig ist aber auch die Durchführung von Millionen von Warentransaktionen pro Minute nicht möglich (Ein Block enthält etwa 500 Transaktionen. Pro 10 Minuten wird ein Block geschaffen, somit ist grob 1 Transaktion pro Sekunde möglich).

• Die Erzeugungsrate von Blöcken wird konstant gehalten, indem die Schwierigkeit der mathematischen Aufgabe periodisch angepasst, das heisst schwieriger wird.

Das gesamte System beruht darauf, dass sich der Grossteil der Knoten ehrlich und dem Protokoll entsprechend verhalten. Aufgrund der ökonomischen Anreize, dass Knoten mit ehrlichem Aufwand mehr Geld schöpfen können als mit betrügerischen Aktivitäten, ergibt sich ein recht stabiles Ökosystem. 

Ein kritischer Wendepunkt könnte das Erreichen der Blockkettenlänge von 210'000 Blöcken sein (Im November 13 erreicht). Ab diesem Zeitpunkt erhalten die Erschaffer eines Blockes nur noch 25 Bitcoins als Belohnung statt 50 Bitcoins.Die Stromkosten für das  "Mining" sind dann nur noch mit hocheffizienter Hardware kostendeckend, es sei denn, die Bitcoins gewinnen enorm an Handelswert gegenüber $ oder €. Die "Miner" bekommen neben der Belohung für das Erzeugen eines Blocks auch für jede Transaktion in ihrem Block zusätzliche Transaktionsgebühren gutgeschrieben.

Mit einer Standardgrafikkarte dauert das Finder einer Lösung für das Erstellen eines Blocks momentan 44 Jahre. Eine weitere Zentralisierung der Mining-Teams ist daher absehbar.

Das aktuelle Bitcoin-System ist nicht für Transaktionsmengen wie etwa Visa o.ä. (4000 Tx pro Sekunde) ausgelegt.  Änderungen im Protokoll sind absehbar.

Insgesamt ein gutes interdisziplinäres Lehr- und Denkbeispiel. Börsen für Bitcoins existieren und laufen gut. 

Das Gesamtvolumen an Bitcoins ist technisch auf 21 Mio beschränkt. Der Börsenwert für ein Bitcoin liegt bei 500 bis 800 Euro, somit ist das gesamte Börsenvolumen ca. 10 bis 20 Milliarden Euro.

Datenbasis zum Bitcoin Handel --> Blockchain Info
Protokollspezifikation --> https://en.bitcoin.it/wiki/Protocol_specification
Originalpaper --> http://bitcoin.org/bitcoin.pdf
Bitcoin Revenue Rechner --> Mining Calculator - BitClockers Bitcoin Mining Pool
Mining Teams --> Mining Teams - BitClockers Bitcoin Mining Pool