Bitcoin

Bitcoin-Protokoll
Familie:	Internetprotokollfamilie
Einsatzgebiet:	Zahlungsverkehr
Port:	8333/TCP
Bitcoin im TCP/IP-Protokollstapel: Anwendung Bitcoin Transport TCP Internet IP (IPv4, IPv6) Netzzugang Ethernet Token Bus Token Ring FDDI …
Standards:	Bitcoin protocol specification
Blockchain:	136 GB (Stand 10/2017)

Bitcoin-Logo

Bitcoin (englisch sinngemäß für „digitale Münze“) ist eine digitale Geld­einheit eines weltweit verwendbaren dezentralen Zahlungssystems. Überweisungen werden von einem Zusammenschluss von Rechnern über das Internet mithilfe einer speziellen Peer-to-Peer-Anwendung abgewickelt, sodass anders als im herkömmlichen Bankverkehr keine zentrale Abwicklungsstelle benötigt wird. Eigentumsnachweise an Bitcoin können in einer persönlichen digitalen Brieftasche gespeichert werden. Der Umrechnungskurs von Bitcoin in andere Zahlungsmittel bestimmt sich durch Angebot und Nachfrage.

Das Bitcoin-Zahlungssystem wurde erstmals 2008 in einem unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlichten Dokument beschrieben. Im Jahr darauf wurde eine Open-Source-Referenzsoftware dazu veröffentlicht. Das Bitcoin-Netzwerk basiert auf einer von den Teilnehmern gemeinsam mit Hilfe einer Bitcoin-Software verwalteten dezentralen Datenbank (der Blockchain), in der alle Transaktionen verzeichnet sind. Die einzige Bedingung für die Teilnahme ist der Betrieb eines Bitcoin-Clients; alternativ kann auch einer der Online-Dienste genutzt werden (z. B. für mobile Geräte). Dadurch unterliegt das Bitcoin-System keiner geographischen Beschränkung – ein Internetzugang genügt – und kann länderübergreifend eingesetzt werden.

Mit Hilfe kryptographischer Techniken wird sichergestellt, dass Transaktionen mit Bitcoins nur vom jeweiligen Eigentümer vorgenommen und die Geldeinheiten nicht mehrfach ausgegeben werden können. Daher wird Bitcoin auch als Kryptowährung bezeichnet, obwohl der Begriff Währung normalerweise von Staaten emittierte Zahlungsmittel bezeichnet. In deutschsprachigen Medien wird auch die Bezeichnung Kryptogeld benutzt.

Inhaltsverzeichnis

Entstehungsgeschichte

Das Konzept von Bitcoin wurde 2008 in einem White Paper von Satoshi Nakamoto auf einer Mailingliste über Kryptographie vorgeschlagen. Bisher wurde nicht bekannt, ob der Name für eine Person, ein Pseudonym oder eine Gruppe von Personen steht. Bitcoin basiert auf der Idee einer kryptographischen Währung, die 1998 von Wei Dai als b-money und von Nick Szabo als bit gold beschrieben wurde.

„Das Kernproblem konventioneller Währungen ist das Ausmaß an Vertrauen, das nötig ist, damit sie funktionieren. Der Zentralbank muss vertraut werden, dass sie die Währung nicht entwertet, doch die Geschichte des Fiatgeldes ist voll von Verrat an diesem Vertrauen. Banken muss vertraut werden, dass sie unser Geld aufbewahren und es elektronisch transferieren, doch sie verleihen es in Wellen von Kreditblasen mit einem kleinen Bruchteil an Deckung. Wir müssen den Banken unsere Privatsphäre anvertrauen, vertrauen, dass sie Identitätsdieben nicht die Möglichkeit geben, unsere Konten leerzuräumen. Ihre massiven Zusatzkosten machen Micropayments unmöglich.
Eine Generation früher hatten Nutzer von Time-Sharing-Computersystemen ein ähnliches Problem. Vor dem Aufkommen von starker Verschlüsselung mussten die User sich auf Passwortschutz für ihre Daten verlassen und dem Systemadministrator vertrauen, dass dieser ihre Informationen vertraulich hielt. Diese Privatsphäre konnte jederzeit aufgehoben werden, wenn der Administrator zu dem Schluss kam, dass sie weniger wog als andere Belange, oder auf Anweisung seiner Vorgesetzten. Dann aber wurde starke Verschlüsselung für die Masse der Nutzer verfügbar, und Vertrauen war nicht länger nötig. Daten konnten auf eine Weise gesichert werden, die einen Zugriff durch Dritte – egal aus welchem Grund, egal mit wie guten Entschuldigungen, egal was sonst – unmöglich machten.
Es ist Zeit, dass wir dasselbe mit Geld machen. Mit einer elektronischen Währung, die auf einem kryptografischen Beweis beruht und kein Vertrauen in Mittelsmänner benötigt, ist Geld sicher und kann mühelos transferiert werden.“

– Satoshi Nakamoto

Das Bitcoin-Netzwerk entstand am 3. Januar 2009 mit der Schöpfung der ersten 50 Bitcoins. Einige Tage später wurde unter dem Pseudonym „Satoshi Nakamoto“ auch die erste Version der Bitcoin-Referenzsoftware Bitcoin Core veröffentlicht.

Funktionsweise

Bitcoin besteht im Kern aus einem Zahlungssystem und einer Geldeinheit, welche dezentral in einem Rechnernetz mit Hilfe eigener Software verwaltet bzw. geschöpft wird. Das System basiert auf einer von den Teilnehmern gemeinsam verwalteten dezentralen Datenbank, in welcher alle Transaktionen in einer Blockchain aufgezeichnet werden. Die einzige Bedingung für die Teilnahme ist ein Bitcoin-Client oder die Nutzung eines diese Funktionalität bereitstellenden Onlinedienstleisters. Dadurch unterliegt das Bitcoin-System keinen geographischen Beschränkungen – außer der Verfügbarkeit einer Internetverbindung – und kann länderübergreifend eingesetzt werden.

Zahlungssystem Bitcoin

Das Zahlungssystem Bitcoin besteht zum einen aus einer Datenbank, der Blockchain, einer Art Journal, in der alle Bitcoin-Transaktionen verzeichnet sind. Das Bitcoin-Zahlungssystem verwendet ein Peer-to-Peer-Netzwerk, zu dem sich alle teilnehmenden Rechner mithilfe eines Programms verbinden. In diesem Bitcoin-Netzwerk werden alle Bitcoin-Transaktionen verzeichnet. Die Blockchain wird redundant und dezentral auf allen Bitcoin-Knoten gespeichert, verwaltet und laufend über das Bitcoin-Netzwerk aktualisiert.

Um das Bitcoin-System für Zahlungen nutzen zu können, wird eine Bitcoin-Wallet-Software mit Internetverbindung benötigt. Bitcoin-Wallets gibt es als Desktopanwendungen wie z. B. Bitcoin Core und Electrum sowie als Webanwendungen.

Zahlungen finden an pseudonyme Adressen statt, welche die Software für jeden Teilnehmer beliebig neu erzeugen kann. Eine Identifizierung der Handelspartner ermöglicht Bitcoin nicht. Eine vollständige Anonymität garantiert das System allerdings auch nicht, da die Kette aller Transaktionen öffentlich in der Transaktionsgeschichte verzeichnet wird und eine Verknüpfung von Bitcoinadressen mit identifizierenden Informationen prinzipiell möglich ist. Wie bei Zahlungen mit Warengeld kann eine Bitcoin-Transaktion nicht widerrufen werden, nachdem sie durch das Netzwerk bestätigt wurde. Die erste Bestätigung einer Zahlung dauert im Schnitt knapp 5 Minuten, kann im Einzelfall oder wenn nur sehr geringe Gebühren gezahlt werden auch mehrere Stunden dauern. Mit dem weiteren Verstreichen der Zeit kommen weitere Bestätigungen in Form gefundener Blöcke hinzu, welche die Verbindlichkeit der Zahlung erhöhen. Zur Durchführung einer Zahlung kann eine Gebühr abgeführt werden, wobei Zahlungen mit höheren Gebühren bevorzugt bestätigt werden.

Die virtuelle Geldeinheit Bitcoin

Die virtuellen Geldeinheiten, Bitcoins genannt, werden dezentral in einem Rechnernetz geschöpft und verwaltet. Dieses Netzwerk wird aus Teilnehmern gebildet, die einen Bitcoin-Client ausführen und sich über das Internet miteinander verbinden. Der Bitcoin-Client verwaltet eine digitale Brieftasche (engl. Wallet). Zudem existieren Online-Dienste, die anbieten, die digitalen Brieftaschen der Nutzer zu verwalten. Das persönliche Wallet enthält kryptographische Schlüssel, um Zahlungen zu autorisieren. Die privaten Schlüssel müssen bei diesem Verfahren nicht offenbart werden. Das digitale Wallet muss jedoch gegen Verlust, Ausspähen und Schadprogramme geschützt werden.

Allgemein werden Bitcoins elektronisch zwischen den Teilnehmern ausgetauscht. Ihr Besitz wird durch den Besitz kryptographischer Schlüssel nachgewiesen. Jede Transaktion von Geldeinheiten wird mit einer digitalen Signatur versehen und in einer öffentlichen, vom gesamten Netzwerk betriebenen Datenbank, der Blockchain, aufgezeichnet.

Wegen der Überlegenheit altbekannter Sicherheitsmethoden, wie z. B. Tresoren, haben sich auch analoge Offlinevarianten von Wallets für Bitcoins herausgebildet. Kryptographische Schlüssel zu den eigenen Bitcoins, die in der dezentralen öffentlichen Blockchain gespeichert sind, können auf Papier notiert werden. Solange dieser private Schlüssel nur in der Hand seines Besitzers ist, kann auch nur dieser über das Bitcoin-Guthaben des Papier-Wallets im Bitcoin-Netzwerk verfügen. Auf diese Weise können Bitcoin-Guthaben auch ohne elektronische Systeme ausgetauscht werden. Man übergibt das Papier-Wallet einer anderen Person, die dann als neuer Besitzer über das entsprechende Bitcoin-Guthaben verfügen kann.

Die Bitcoin-Geldeinheiten können zurzeit auch an speziellen – meist unregulierten − Onlinebörsen, ähnlich dem Devisenmarkt, gegen andere Zahlungsmittel getauscht werden.

Neue Einheiten des Kryptogeldes werden nach und nach durch das sogenannte Mining (dt. ‚schürfen‘) erzeugt. Die Bitcoin-Teilnehmer können sich durch Aufwendung von Rechenleistung an der Erzeugung beteiligen. Dabei konkurrieren alle Teilnehmer um einen Betrag, der etwa alle zehn Minuten an einen der Teilnehmer ausgeschüttet wird, sowie um den Erwerb der Transaktionsgebühren. Das Ergebnis der aufwendigen Berechnung dient der Bestätigung von fremden Zahlungen und sichert den Betrieb des Bitcoin-Netzes. Die maximale Geldmenge ist durch das Netzwerkprotokoll auf 21 Millionen Einheiten festgelegt und kann nicht durch einzelne Teilnehmer beeinflusst werden.

Verbreitung

Anzahl der Transaktionen pro Monat

Handel, Dienstleistungen und Spenden

Wie andere Währungen können Bitcoins dazu verwendet werden, Güter oder Dienstleistungen zu bezahlen. Anfang März 2015 waren im OpenStreetMap-Datenbestand 6.284 Orte wie beispielsweise Geschäfte oder Hotels eingetragen, die Bitcoin als Zahlungsmittel akzeptieren. Alleine für den deutschen Markt gibt es mehr als 100 Akzeptanzstellen der verschiedensten Branchen.

Zu den größten Onlinediensten, die Bitcoin als Bezahlmittel akzeptieren, gehören bisher der Social News Aggregator Reddit, Microsoft Account, Overstock.com, Dell, Expedia und Threema. Der Bloghoster WordPress.com akzeptierte Bitcoins als Zahlungsoption bis Ende Februar 2015. Einige Pizzabestelldienste akzeptieren Bitcoins, indem sie Aufträge an große Lieferdienste weitergeben, ebenso Essenslieferdienste für Restaurants. Weiterhin wird die Bezahlung in Bitcoins bei manchen Spieleentwicklern, kommunalen Dienstleistungen oder diversen Reiseveranstaltern angeboten. Vereinzelt wurden Bitcoins im ersten Quartal 2013 für den Kauf von Autos und Häusern oder auch für Mietzahlungen genutzt. Das Museum für angewandte Kunst (MAK) in Wien war 2015 das erste Museum, das Bitcoins zum Kauf eines Kunstwerkes für die Museumssammlung nutzte.

Spenden von Bitcoins werden von zahlreichen NGOs akzeptiert, so beispielsweise von WikiLeaks oder dem BUND Berlin. Daneben wird die Währung zum Zweck des Micropayment von Organisationen angenommen, die sich für verschiedene gemeinnützige Zwecke einsetzen, sowie als Anerkennung für kreative Inhalte im Web verschenkt. Bitcoins dienen sogar der Altersvorsorge und dem Cyber Begging ("Online-Betteln") sowie als Einsatz für Glücksspiele.

Im Januar 2015 wurde der chinesische Yuan (Renminbi) mit einem Anteil von 71 % die Währung mit dem größten an Bitcoin-Börsen gehandelten Volumen vor US-Dollar und Euro. Allerdings ist einschränkend zu bemerken, dass die chinesischen Bitcoin-Börsen mit einer 0-Prozent-Gebühr ein möglicherweise verfälschendes Bild erzeugen. Die Übersichtsseite bitcoinity.org listet aus diesem Grund die Börsen seit Oktober 2015 nicht mehr nach dem Handelsvolumen, sondern nach der Tiefe der Orderbooks, wodurch der Dollarmarkt an erster Stelle steht.

Auf Grund der weitestgehenden Anonymität dienen Bitcoins auch der Geldwäsche, den Lösegelderpressungen bei Verschlüsselungstrojanern sowie als Zahlmittel für Waffen, Pornografie, illegale Drogen und Betrugsgüter bis hin zu Auftragsmorden über Darknet-Märkte.

Nutzer

Im September 2011 schätzte ein Teilnehmer der Bitcoin-Community die Anzahl verschiedener innerhalb eines Tages aktiver Bitcoin Nodes auf 60.000. Die Schätzung basierte auf der Auswertung bestimmter Nachrichten im Peer-to-Peer-Netzwerk. Bis Oktober 2012 sank die mit dieser Methode ermittelte Zahl auf knapp 20.000. Die Forscher Dorit Ron und Adi Shamir analysierten im Mai 2012 den Transaktionsgraphen und ermittelten eine Zahl von 2,4 Millionen unabhängig verwendeten Adressen. Diese Zahl stellt eine Obergrenze der Nutzer dar, die bis zu dem Zeitpunkt eine Bitcoin-Transaktion durchgeführt haben. Die aktivsten Einzelnutzer waren der Mining Pool Deepbit und die Handelsplattform Mt.Gox, verantwortlich für elf Prozent und sieben Prozent aller Bitcoin-Transaktionen. Die Referenzsoftware Bitcoin Core (auch bekannt als Bitcoin-Qt) erzielte Ende 2012 rund 70.000 Downloads monatlich und im März 2013 rund 270.000 Downloads. Die Zahl der Nutzer des Onlinedienstes My Wallet wurde im Dezember 2012 mit 80.000 angegeben.

Die reddit-Gruppe /r/bitcoin erreichte im September 2012 10.000 Nutzer, im März 2013 20.000 Nutzer und im Februar 2014 bereits 107.000 Nutzer. Eine Umfrage des Blogs netzpolitik.org im Januar 2013 ergab, dass 5,5 % der Leser Spenden per Bitcoin zahlen würden, während die Alternativen Flattr und PayPal 33,0 und 27,7 % erreichten.

Eine von der Universität Münster durchgeführte Studie zu Nutzern und zum Nutzungsverhalten verdeutlichte, dass die durchschnittlichen Bitcoin-Nutzer zwischen 25 und 44 Jahre alt sind und einen technischen Beruf ausüben. Bitcoins werden überwiegend genutzt, um zu bezahlen oder zu spekulieren. Die wichtigste Motivation, Bitcoins zu benutzen, ist der Studie zufolge die Freude daran, mit einem innovativen System zu experimentieren. Entgegen vielen Vorhersagen spielen illegale Anwendungen nur eine sehr geringe Rolle. Allerdings ist einzuschränken, dass die Studie mit einem Sample von etwa 106 Personen, von denen 60 % aus Deutschland stammen, nicht repräsentativ für die internationale Bitcoin-Szene ist.

Kursentwicklung

Bitcoin-Wechselkurs von US-Dollar seit seiner Gründung

Bitcoins hatten anfangs keinen in anderen Währungen bezifferbaren Wert. 2010 wurden die ersten Wechselkurse durch Personen in den Bitcointalk-Foren ausgehandelt. Der Wechselkurs von US-Dollar nach Bitcoins bewegte sich bis Ende 2011 meistens nur im einstelligen Bereich, d. h., man erhielt – abgesehen von einem starken Kursanstieg im Juni 2011 – für unter 10 US-Dollar einen Bitcoin. Im Laufe des Jahres 2012 stieg er, verstärkt ab Jahresmitte, auf 15 US-Dollar je Bitcoin zum Jahresende. Anfang 2013 verstärkte sich der Aufwärtstrend zusehends durch die steigende Verbreitung, die mediale Aufmerksamkeit und die Bankenkrise in Zypern. In der ersten Aprilhälfte erreichte der Kurs ein Maximum bei 266 US-Dollar. Anschließend fiel der Kurs binnen einer Woche um über 80 % auf bis zu 50 US-Dollar. Bis zum Oktober 2013 pendelte der Kurs zwischen 60 und 130 US-Dollar und überstieg dann wieder die 200-Dollar-Marke. Im November 2013 stieg der Kurs binnen eines Monats von ca. 200 auf bis über 1100 $/BTC. Der anschließende Kursrückgang, begleitet vom Konkurs der Bitcoin-Handelsplattform "Mt. Gox" im Februar 2014, fand seinen Tiefpunkt Anfang April 2014 mit Kursen um 340 US-Dollar. Ein weiteres Zwischenhoch markierte der Kurs etwa zwei Monate später mit ca. 670 US-Dollar. Anschließend setzte eine erneute Abwärtsbewegung ein, die ihren bisherigen Tiefpunkt Mitte Januar 2015 mit Kursen unterhalb von 180 US-Dollar fand. Im weiteren Verlauf erholte sich der Kurs wieder und notierte Mitte Juli 2015 knapp unterhalb der 300-Dollar-Marke.

Ab Oktober 2015 begann der Bitcoin-Kurs wieder zu steigen. Anfang 2016 notierte er bei knapp 450 US-Dollar, um gegen Mitte des Jahres wieder 750 US-Dollar zu erreichen. Im Januar 2017 überschritt der Bitcoin-Kurs erneut die 1.000-Dollar-Marke, im Mai die Marke von 2.000 US-Dollar pro Bitcoin. Am 11. Juni 2017 betrug der Wert eines Bitcoins erstmals knapp 2.900 US-Dollar (2.634,97 €). Am 14. August 2017 knackte der Bitcoin die 4.000 US-Dollar-Marke.

Eigenschaften

Fälschungssicherheit

Eine Fälschung von Einheiten oder Transaktionen ist durch das verwendete asymmetrische kryptographische Verfahren, das digitale Signaturen erzeugt und überprüft, mit zum jetzigen Zeitpunkt (2016) verfügbaren Mitteln nicht möglich. Das doppelte Ausgeben derselben Bitcoins wird mittels des Proof-of-Work-Verfahrens verhindert. Ein Angreifer müsste im Durchschnitt mehr Rechenzeit als alle ehrlichen Bitcoin-Teilnehmer zusammen aufwenden, um den Proof-of-Work zu fälschen. Allerdings trifft dies nur auf Transaktionen zu, die bereits bestätigt wurden.

Kosten und Ausführungsgeschwindigkeit

Zahlungen können ohne Mitwirkung von Finanzinstituten zwischen den Beteiligten abgewickelt werden. Die Bestätigung einer Transaktion kostet gegenwärtig eine Gebühr von mindestens 0,00001 Bitcoins/kB = 0,01 mBTC/kB (bei einem Kurs von 1000 € etwa 1 Euro-Cent/kB). Empfohlen werden jedoch 0,5 mBTC/kB (50 Euro-Cent/kB). Wenn sie freiwillig erhöht wird, kann das den Bestätigungsvorgang durch eine höhere Priorität bei der Berechnung beschleunigen, während das – technisch derzeit zum Teil noch mögliche – Weglassen der Gebühr die Bestätigungsdauer verlängert, beziehungsweise die Durchführung der Transaktion unsicher macht. Die Gebühr wird demjenigen Teilnehmer gutgeschrieben, der einen neuen Block mit dieser Transaktion erzeugt. Dadurch soll verhindert werden, dass das Netzwerk gezielt durch sehr viele, sehr kleine Transaktionen überlastet wird. Auf lange Sicht sind diese Transaktionsgebühren als Belohnung für den Erhalt des Netzes durch Bereitstellung von Rechenleistung geplant.

Die Bestätigung einer Zahlung dauert so lange wie die Erzeugung eines neuen Blocks, also etwa 10 Minuten. Allerdings besteht im System nicht sofort Konsens über eine einzelne Bestätigung. Jede weitere Bestätigung, die wieder ca. 10 Minuten dauert, erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Zahlung dauerhaft erhalten bleibt. Nach sechs aufeinanderfolgenden Bestätigungen gilt eine Zahlung als hinreichend verbindlich bestätigt.

Dezentralität

Das System ist aufgrund der Peer-to-Peer-Struktur völlig dezentral, ähnlich Systemen wie BitTorrent. Eine Einflussnahme auf die Geldmenge würde erfordern, dass die Mehrheit der Mining-Rechenleistung mit veränderter Software erfolgt, da sonst ein nicht allgemein anerkannter Fork von Protokoll und Zahlungseinheit entstehen würde.

Schreibweise und Symbole

In Anlehnung an die Dreibuchstaben-Codes der ISO 4217 sind BTC und XBT die zurzeit gängigen Abkürzungen für die Währungseinheit. Einige Websites verwenden das Symbol des thailändischen Baht ฿ (U+0E3F), das ein B mit einem senkrechten Strich darstellt. Für kleine Anteile wird neben „Bitcent“ in Anlehnung an die wissenschaftliche Notation das Einheitenpräfix „milli“ und die Bezeichnung mBTC verwendet. Die kleinste im aktuellen Protokoll darstellbare Unterteilung von 1/100.000.000 wurde zu Ehren des Erfinders als „Satoshi“ benannt.

Das Bitcoin-Symbol ist in Unicode unter U+20BF enthalten.

Irreversibilität von Transaktionen

In der Blockchain bestätigte Zahlungen mit Bitcoin können nicht rückgängig gemacht werden. Das stellt im Online-Handel einen Vorteil für den Verkäufer dar, da Rückbuchungen von Zahlungen bei betrügerischen Käufen nicht möglich sind.

Einmal falsch überwiesenes Geld kann dadurch aber auch nicht durch eine zentrale Instanz zurücküberwiesen werden. Innerhalb des Bitcoin-Systems ist der Empfänger anonym und kann auch nicht kontaktiert werden. Falls eine Zahlung irrtümlich erfolgt, ist man daher entweder darauf angewiesen, dass der Empfänger seine Identität außerhalb des Bitcoin-Systems preisgegeben hat oder allgemein Wohlwollen beweist und die unerwartete Einzahlung auf sein Konto zurücküberweist. Die versehentliche Eingabe von falschen Adressen aufgrund von Tippfehlern wird durch die Auswertung einer Prüfsumme verhindert.

Initiale Verteilung von Guthaben

Ein Problem bei der Einführung von Bitcoin als Währung war die anfängliche Verteilung der Geldeinheiten. Moderne staatliche und private Währungen sind – im Gegensatz zu Bitcoin – durch ein Zahlungsversprechen der ausgebenden Stelle gedeckt. Da Bitcoin als neues Zahlungsmittel anfangs kein Vertrauen genoss und der Rücktausch von keiner Stelle garantiert wird, waren Bitcoins anfänglich praktisch wertlos. Auch eine Nutzbarkeit war aufgrund des fehlenden Angebots an Waren gegen Bezahlung in Bitcoins zunächst nicht gegeben.

Im Fall von Bitcoin werden neue Einheiten nach einem Prinzip verteilt, das die Unterstützung des Netzwerks durch Bereitstellen von Rechenleistung belohnt (siehe Abschnitt Mining). Eine weitere Eigenschaft des Systems ist es, dass im Laufe der Zeit immer weniger Geldeinheiten erzeugt werden. Dadurch konnten die Teilnehmer in der Anfangsphase des Systems erheblich schneller und mit geringerem Aufwand Geldeinheiten generieren. Mit fortschreitender Zeit und steigender Teilnehmerzahl bzw. Rechenleistung wird es für den einzelnen Teilnehmer zunehmend schwieriger, Bitcoins zu erzeugen.

Im Januar 2015 wurden knapp 21 % aller Bitcoins von 100 Adressen bzw. etwa 33 % aller Bitcoins von 500 Adressen gehalten.

Anonymität versus Pseudonymität

Grundsätzlich baut Bitcoin auf der bereits möglichen Anonymität im Internet auf. Für Privatpersonen und Firmen sind Transaktionen ohne weitere Informationen nicht nachvollziehbar. Unter der Voraussetzung, dass weder IP-Adressen noch Bitcoin-Adressen einer Person zugeordnet werden können, bietet Bitcoin einen weitaus besseren Schutz der Privatsphäre als konventionelle Zahlungswege.

Die durch Bitcoin gewährte Anonymität ist jedoch begrenzt und bietet von sich aus keine sichere Absicherung gegen polizeiliche und nachrichtendienstliche Ermittlungsmethoden. Zur Abwicklung von Geschäften muss normalerweise einer der Geschäftspartner zumindest teilweise seine Anonymität aufgeben. Alle Transaktionen zwischen zwei Adressen sind öffentlich protokolliert und werden dauerhaft im gesamten Netzwerk gespeichert. Spätere Empfänger von Teilbeträgen können den jeweils letzten Besitzer beispielsweise bei Behörden nennen, welche dann die Kette der Transaktionen verfolgen können.

Daher verhindert Bitcoin nicht unbedingt den Nachweis von illegalen Geschäften. Insbesondere können Ermittlungsbehörden Zugriff auf Internetverbindungsdaten, Postsendungen, virtuelle Fingerabdrücke (Browserprofile) und Kontaktdaten von früheren oder späteren Beteiligten an einer Transaktionskette erhalten und verknüpfen. Wenn an einer Stelle eine Verbindung zu einer Person geschaffen wird, etwa durch eine abgefangene Warensendung oder eine erbrachte Dienstleistung, kann allen Transaktionen zu der zugeordneten Adresse nachgegangen werden. Die Möglichkeiten einer Verfolgung von Transaktionen sind also wesentlich weitreichender als bei Bargeld. Betreiber von Börsen, die den Umtausch von Bitcoin in andere Währungen ermöglichen, sind darüber hinaus meist Bestimmungen zur Bekämpfung von Geldwäsche unterworfen. Darüber hinaus sehen sich beispielsweise die Betreiber von Börsen auch keineswegs verpflichtet, Guthaben freizugeben, die möglicherweise illegal erworben wurden.

Eine experimentelle Analyse von Zahlungsflüssen im Bitcoin-System zeigte, dass es praktisch möglich ist, Ursprünge von Transaktionsketten einschlägig bekannten Adress-Pools zuzuordnen. Gezeigt wird das anhand von Zahlungen an Wikileaks. Dagegen war es bisher, auch wenn es sich um große Beträge handelte, nicht möglich, anhand von öffentlichen Daten Personen sicher zu identifizieren, die sich illegal Guthaben durch Ausspähen der zugeordneten Schlüssel übertragen haben. Jedoch versucht man eine solche Analyse zu erschweren, indem man die Abwicklung von Bitcoin-Transaktionen über das Tor-Netzwerk anonymisiert. Dabei wird versucht, mit sogenannten Bitcoin-Mixern oder -Tumblern (to tumble: durcheinanderwirbeln), die einer Blackbox gleichen, "schmutzige" Bitcoins in unverfolgbare Bitcoins zu verwandeln. Solche Dienste, wie z. B. Helix, stehen im Darknet bereit.

Sicherheitsaspekte

Sicherheit vor Datenverlust und Ausspähen von Daten

Während fast alle Transaktionen öffentlich in der Blockchain gespeichert werden, wird der Besitz von Bitcoins durch private Schlüssel nachgewiesen, die ausschließlich dem Besitzer zugänglich sind. Bei einem Verlust der Schlüssel sind die damit verbundenen Bitcoins sowohl für den Besitzer als auch das gesamte Netzwerk verloren. Die auf 21 Mio. Bitcoins begrenzte Geldmenge reduziert sich um derartige Beträge, allerdings bleiben diese im Fall eines Wiederauffindens von Schlüsseln unbeschränkt gültig.

Durch das Ausspähen der Schlüssel erhält ein Angreifer ebenso Zugriff auf das Guthaben. Es ist nicht ausgeschlossen, dass solche umgangssprachlich als „gestohlen“ bezeichneten Bitcoins in späteren Transaktionen zugeordnet werden können, jedoch werden diese (analog zu Geld) als fungibel betrachtet und eine Identifizierung der „Diebe“ ist ähnlich wie bei Bargeld nur in Ausnahmefällen möglich.

Sicherung im täglichen Gebrauch

Aktuelle Software erlaubt die Verschlüsselung der elektronischen Geldbörse. Das schützt zwar bei einem Diebstahl des benutzten Computers, jedoch nicht vor einer Kompromittierung durch Malware und Keylogger. Im Fall einer Entwendung des Rechners kann – vorausgesetzt ein Backup ist vorhanden – das Guthaben vor Nutzung durch den Dieb an eine neu erzeugte eigene Adresse übermittelt werden.

Eine weitere Sicherungsstrategie ist, die Wallet-Datei auf einem getrennten Speichermedium (z. B. auf einem USB-Stick) aufzubewahren. Für eine Gutschrift ist ein Zugriff auf das Wallet nicht erforderlich, und ohne die darin befindlichen Schlüssel können keine Beträge abgebucht werden.

Speicherung auf nichtelektronischen Medien

Die privaten Schlüssel für das Guthaben müssen nicht zwangsläufig auf einem elektronischen Medium gespeichert werden. Sie können auch an eine Adresse übertragen werden, deren privater Schlüssel ausschließlich in physischer Form hinterlegt ist, z. B. indem man ihn auf einem Stück Papier notiert (auch paper wallet genannt). Dieser Schlüssel kann jederzeit von einer Bitcoin-Software importiert werden, um die Bitcoins auszugeben.

So wurden neben Papier-Wallets bspw. auch Münzen und Schallplatten angefertigt, die einen Schlüssel mit einem bestimmten Betrag an Bitcoins enthalten und so praktisch wie Bargeld getauscht werden können. Umgekehrt bringen sie jedoch auch die gleichen Risiken wie Bargeld mit sich, z. B. Zerstörung oder Verlust.

Integrität der Bitcoin-Software

Eine Überprüfung der Integrität der Software wird dadurch ermöglicht, dass sie als Open-Source-Software im Quelltext verfügbar ist. Die Überprüfung der Authentizität von heruntergeladenen binären Releases wird anhand der in der FLOSS-Community üblichen digitalen Signaturen und des Vergleichs kryptographischer Hashfunktionen vorgenommen.

Signaturen bei geschäftsmäßiger Verwendung

Im Bitcoin-System kann jeder Teilnehmer eine unbegrenzte Anzahl Bitcoin-Konten erstellen, ohne dass das von einer unabhängigen Instanz geprüft oder in irgendeiner Form überwacht wird. In Verbindung mit der technischen Eigenschaft der Nichtumkehrbarkeit von Transaktionen sind je nach Rahmenbedingungen Betrugsszenarien oder Manipulationen denkbar, wie der Austausch der Bitcoin-Adresse in elektronisch versandten Rechnungen durch Man-in-the-Middle-Angriffe, Rechnungsfälschungen oder betrügerische Abrede eines Zahlungsempfangs. Diese Anfälligkeit ist prinzipbedingt: Da sich Bitcoin nicht auf Institutionen wie Banken oder Gerichte stützt, an die Vertrauen delegiert wird, muss auch das Vertrauen zwischen den Geschäftspartnern individuell hergestellt werden.

Bei umfangreicheren Geschäften mit einander noch unbekannten Handelspartnern kann es sicherer sein, wenn die Empfängeradresse belegbar nachvollzogen werden kann. Für Person-zu-Person-Geldgeschäfte wurde dafür mit Bitcoin-OTC bereits früh ein eigenes, auf GnuPG basierendes, Web of Trust etabliert, dessen Nutzung allerdings technisch relativ anspruchsvoll ist.

Neuere Bitcoin-Clients bieten dafür eine Funktion an, mit der Textnachrichten vom Sender durch starke asymmetrische Verschlüsselung anhand einer ihm gehörenden öffentlich bekannten Adresse signiert werden können. Der Empfänger kann umgekehrt in der Bitcoin-Software die Zugehörigkeit zu dieser Adresse überprüfen. Die Integrität der öffentlichen Adresse wiederum kann beispielsweise anhand des dezentralen Web of Trust von GnuPG oder auch einer hierarchischen Public-Key-Infrastruktur und (bei Webseiten) durch SSL-Zertifikate nachgewiesen werden.

Handel mit Waren mit Bitcoins als Zahlungsmittel

Da Zahlungen mit Bitcoin nicht rückgängig gemacht werden können, besteht für Verkäufer ein geringeres Debitorenrisiko. Das kann zu niedrigeren Kosten für den Verkäufer bzw. günstigeren Preisen für den Käufer führen. Da im Handel die Gewinnmargen oft sehr gering und Gebühren für unbare Zahlungsdienste oft einige Prozent betragen können, kann das einen signifikanten Preisvorteil für beide Seiten mit sich bringen. Andererseits entfallen für den Käufer Schutzmechanismen wie beispielsweise die Möglichkeit, Lastschriften für nicht gelieferte Ware zurückzufordern, er trägt also das volle Zahlungsrisiko. Das bedeutet, dass Geschäfte ein höheres Maß an Vertrauen benötigen und unter Umständen zusätzliche Absicherungen angezeigt sind, etwa durch digital signierte Kaufangebote, eine Webrecherche bezüglich der Reputation des Anbieters oder einen Nachweis der Identität des Verkäufers.

Debitorenrisiko bei Geldgeschäften

Ein erhöhtes Risiko besteht jedoch für Anbieter, welche Bitcoin gegen Geld handeln. Hier bietet z. B. der Eingang einer Zahlung per Kreditkarte (sogenannten „weichen“ Zahlungsmitteln) keinen Schutz dagegen, dass die Zahlung nach der Transaktion der Bitcoins rückgängig gemacht wird. Der Verkäufer hat in diesen Fällen praktisch keine Möglichkeit, seinen Anspruch durchzusetzen. Dazu kommt, dass Dienste wie PayPal oder Skrill in ihren allgemeinen Geschäftsbedingungen derartige Geschäfte explizit untersagen und der Verkäufer damit rechnen muss, dass sein Konto eingefroren und Guthaben einbehalten wird.

Erwerb von Bitcoins

Benutzeroberfläche der Referenzimplementierung Bitcoin Core (2010)

Zum Empfangen und Überweisen von Bitcoins kann eine lokale Bitcoin-Software oder eine Onlineplattform benutzt werden.

Bitcoin-Geldautomat. Mit Bargeld können Bitcoins gezogen werden, die unmittelbar auf ein Wallet (via QR-Code) überwiesen werden.

Bitcoins können entweder bei Onlinebörsen oder Einzelpersonen gegen andere Währungen, elektronisches Geld oder auch Paysafecards getauscht werden. Dabei fallen in der Regel Gebühren an, die je nach Anbieter variieren. Bei Onlinebörsen ist der Betreiber der Börse der Handelspartner, dem der Kunde auch sein Geld anvertraut. Die Handelsgebühren liegen typischerweise bei rund 0,2–1 % des getauschten Betrags.

Die Tauschbörsen sind bisher nicht reguliert, unterliegen jedoch Auflagen zur Erschwerung von Geldwäsche, z. B. in Form von Auszahlungslimits oder Know-your-customer-Prinzipien. Zum Handeln größerer Beträge ist in der Regel ein Identitätsnachweis erforderlich.

Ein- bzw. Auszahlungen erfolgen mit Bitcoins direkt durch die Überweisung auf das bzw. von dem Kunden-Wallet beim Anbieter. Bei anderen Währungen können Einzahlungen häufig als SEPA-Überweisungen vorgenommen werden. Guthaben beim Börsenbetreiber kann auf das eigene Bankkonto wieder ausgezahlt werden, dabei können jedoch zusätzliche Gebühren anfallen.

Die Sicherung der Einlagen ist nicht vorgeschrieben und wird so dem jeweiligen Anbieter überlassen. Die Professionalität und auch Seriosität der Anbieter variiert dabei stark. Da große Beträge und die leichte Beweglichkeit von Bitcoins einen starken Anreiz für Angreifer liefern, Plattformen mit hohen Guthaben zu hacken, kam es in der Vergangenheit zu folgenschweren Einbrüchen, bei denen Kunden mitunter ihre gesamten Einlagen verloren. Aufgrund vielfach aufgetretener Probleme im Bereich Informationssicherheit werben einige Börsen mit verbesserter Sicherheit und bieten teilweise Zertifizierungen ihrer Websites, Zwei-Faktor-Authentifizierungsverfahren, Haftung für verlorene Einlagen bis hin zu einer regulären Einlagensicherung für Fiat-Geldbeträge.

Außerdem gibt es Dienste, welche als Wechselstuben einen direkten Umtausch von gängigen Währungen, e-Currencies, und Paysafecards in Bitcoins anbieten. Die Kurse sind vorgegeben, enthaltene Gebühren sind höher als bei den Exchanges und betragen etwa 1,5 bis 5 %. Diese Services erfordern typischerweise keine Registrierung, so dass man die Bitcoins schnell erwerben und auf sein Wallet überweisen lassen kann.

Es existieren virtuelle „Handelsplätze“, bei denen Interessenten Kauf- und Verkaufsangebote anmelden können. Die Transaktion findet dabei (ähnlich wie oft bei Internetauktionsplattformen) zwischen zwei Privatpersonen statt. Einige Anbieter sichern Transaktionen einseitig durch die Hinterlegung der zu verkaufenden Bitcoins ab und geben diese erst frei, wenn der Verkäufer den Zahlungseingang bestätigt. Bei dieser Form des Handels besteht sowohl für den Käufer als auch den Verkäufer ein gewisses Risiko, dass der Handelspartner oder auch der Treuhänder sich nicht ehrlich verhalten.

#bitcoin-otc (IRC-Kanal)

Die älteste Erwerbsmöglichkeit ist ein IRC-Kanal namens „#bitcoin-otc“, wo Tauschangebote zwischen Privatpersonen registriert werden können. Vertrauen wird hergestellt durch ein GnuPG-basiertes Bewertungssystem. Dieses Medium ist technisch vergleichsweise anspruchsvoll.

Lokale Verzeichnisse

Außerdem existieren z. B. mit den Websites localbitcoins.com regional gegliederte Verzeichnisse von Personen, die Bitcoins in ihrem Wohnort zum Tausch gegen Bargeld anbieten, beispielsweise als Betreiber eines Internetcafés. Die überwiegende Mehrheit der Bitcoin-Nutzer weltweit befindet sich (Stand Ende 2012) in den USA, Kanada, Westeuropa, Australien und den ostasiatischen Pazifikanrainern wie Japan, doch es gibt auch in Ländern wie Malaysia, Südafrika, Saudi-Arabien, Venezuela oder Brasilien schon Tauschmöglichkeiten.

Steuerliche Handhabung

In Deutschland ist Bitcoin weder gesetzliches Zahlungsmittel, noch E-Geld, Devisen oder Sorten, allerdings ist es nach der Feststellung der BaFin eine Rechnungseinheit (englisch unit of account), welche in „multilateralen Verrechnungskreisen“ eingesetzt werden kann, und somit Finanzinstrument im Sinne des KWG. Das wurde auch im August 2013 durch eine Anfrage des Abgeordneten Frank Schäffler an das Bundesfinanzministerium bestätigt, Bitcoin sei eine Art „privates Geld“. Damit ordnet die BaFin Bitcoin als mit Devisen vergleichbare Werteinheiten ein. Weiterhin wären Gewinne aus dem Verkauf von Bitcoins ein privates Veräußerungsgeschäft und unterlägen damit der Einkommensteuer. Geschäfte und Transaktionen, die in Bitcoin abgewickelt werden, unterliegen den üblichen Steuerpflichten; sie sind nicht geeignet, legal bspw. einer Umsatzbesteuerung zu entgehen.

In Österreich stellte Niko Alm am 23. Mai 2014 eine Parlamentarische Anfrage an Finanzminister Michael Spindelegger in Bezug auf die steuerliche und rechtliche Handhabung von Bitcoin. In der Beantwortung der Anfrage wurde klargestellt, dass der Handel mit Bitcoins "steuerbar und steuerpflichtig" sein kann. Jedoch müsse keine "Spekulationssteuer" bezahlt werden, wenn die Bitcoins länger als ein Jahr im Besitz einer Person sind.

Der US-amerikanische Internal Revenue Service hat eine Stellungnahme herausgegeben, die vorsieht, dass Bitcoin als Eigentum (Property) zu besteuern ist. Sofern keine Ausnahmeregelungen für kleine Beträge geschaffen werden, hat diese Einstufung allerdings den Nachteil, dass auch bei Kleingeschäften wie z. B. dem Erwerb einer Tasse Kaffee für alle Nutzer umfangreiche Buchführungspflichten anfallen würden, um die anfallenden Kapitaleinkünfte zu ermitteln.

Der EuGH hat über die Frage, ob Bitcoin von der Mehrwertsteuer befreit werden soll oder nicht, am 22. Oktober 2015 eine klare Antwort verfasst und Bitcoin als Währung eingestuft. Damit wird klar, dass beim Kauf oder Verkauf von Bitcoin keine Mehrwertsteuer anfällt.

Zwei-Faktor-Authentifizierung bei Bitcoin-Börsen

Eines der Risiken bei der Nutzung von Bitcoin-Börsen und Handelsplattformen ist die Ausspähung von Passwörtern durch Erraten oder Cracken schwacher Passwörter oder Malware in Form von Keyloggern. Beim gängigen Onlinebanking wird deswegen in aller Regel eine Zwei-Faktor-Authentifizierung genutzt, beispielsweise in Form von Passwort in Kombination mit mTAN. Eine solche Absicherung durch Implementierungen wie Google Authenticator oder YubiKey wird inzwischen auch von zahlreichen Tauschbörsen angeboten.

Technik

Peer-to-Peer-Netz

Um sich in das Bitcoin-Netz einzuwählen, benötigt die Bitcoin-Software auf dem PC oder dem Smartphone die Kenntnis von IP-Adressen anderer Bitcoin-Nodes. Für die initiale Suche nach anderen Nodes (Bootstrapping) wird das Domain Name System verwendet. Der Bitcoin-Client löst einen Domainnamen auf, um die IP-Adressen mehrerer anderer Bitcoin-Nodes zu erhalten. Die für das Bootstrapping verwendeten Domainnamen sind in der Bitcoin-Software fest integriert und die Services werden von Mitgliedern der Bitcoin-Community betrieben. Bereits verbundene Bitcoin-Nodes tauschen bekannte IP-Adressen untereinander aus. Schlägt das Bootstrapping fehl, greift der Bitcoin-Client auf eine mitgelieferte Liste von Bitcoin-Nodes zu.

Der Bitcoin-Client hält eine feste Anzahl von Verbindungen zu beliebigen anderen Bitcoin-Nodes offen. Dadurch entsteht ein unstrukturiertes Overlay-Netz, in dem alle Bitcoin-Nodes untereinander verbunden sind.

Anfangs wurde der Internet Relay Chat für das Bootstrapping verwendet. Der Bitcoin-Client kodierte seine eigene IP-Adresse und Portnummer mit Base58 als Nickname und wählte sich automatisch in einen IRC-Channel ein, um die IP-Adressen anderer Bitcoin-Nodes aus den Nicknamen zu lesen. Nachdem ursprünglich freenode verwendet wurde, wurde mit zunehmender Nutzerzahl Mitte 2010 auf irc.lfnet.org ausgewichen. Das IRC-Bootstrapping ist in neueren Software-Versionen aus dem Bitcoin-Client entfernt worden.

Skalierbarkeit

Zielsetzung der Entwickler von Bitcoin ist es, basierend auf dem vorhandenen Protokoll ein System zu schaffen, welches der Leistungsfähigkeit von großen Zahlungsdienstleistern vergleichbar ist. Das bestehende Netzwerk ist allerdings nur eingeschränkt skalierbar, da Transaktionen von allen Teilnehmern im Peer-to-Peer-Netzwerk empfangen und gespeichert werden müssen. Limitierende Faktoren sind die Bandbreite zum Empfang und Weiterversand von Transaktionen und Blöcken, die CPU-Leistung zur Verifikation eingehender Transaktionen und Blöcke, und die Speicherkapazität zur Speicherung der Blöcke. Übersteigt einer der Faktoren die Kapazität eines einzelnen Teilnehmers, so kann dieser nicht mehr am System teilnehmen. Wird die Kapazität des Gesamtsystems überschritten, steigt die Dauer zur Bestätigung einer Transaktion. Die Teilnehmer müssten die Transaktionsgebühren erhöhen, damit ihre Zahlungen bevorzugt bearbeitet werden.

Nakamoto beschrieb im Whitepaper vereinfachte Bitcoin-Clients, die keine vollständige Verifikation der Ergebnisse durchführen, sondern sich auf einen anderen, vertrauenswürdigen Bitcoin Core verlassen (Simplified Payment Verification). Mit einem solchen Entwurf wäre es möglich, eine hohe Anzahl von Transaktionen über ein kleines Netz von besonders leistungsfähigen Bitcoin-Nodes zu bearbeiten.

Der Sicherheitsexperte Dan Kaminsky kritisiert die Skalierbarkeit von Bitcoin. Seiner Auffassung nach würde das Netzwerk bei einer starken Zunahme von Transaktionen Superknoten erfordern, da die benötigte Rechenkapazität und Bandbreite für normale Teilnehmer zu aufwendig würde. Solche Superknoten würden aber das Bitcoin-Netzwerk zwangsläufig in ein zentralisiertes und hierarchisches Netzwerk verwandeln. Dieses hätte, so Kaminsky, fundamental andere Eigenschaften als das heutige Netzwerk, da die Superknoten effektiv die gleiche Rolle hätten, wie sie heutzutage Banken spielen: Insbesondere hätten sie die Macht, unerwünschte Transaktionen abzulehnen.

Blockchain

Die bestimmende Blockchain (schwarz) besteht aus der längsten Folge von Blöcken ausgehend vom Ursprung zum aktuellen Block. Alternative Ketten verwaisen (lila), sobald sie kürzer als eine andere Kette sind.

Die Blockchain (dt. ‚Blockkette‘) ist das Journal, in dem alle Bitcoin-Transaktionen verzeichnet werden. Sie besteht aus einer Reihe von Datenblöcken, in denen jeweils eine oder mehrere Transaktionen zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen sind. Neue Blöcke werden in einem rechenintensiven Prozess erschaffen, der sich Mining nennt, und anschließend über das Netzwerk an die Teilnehmer verbreitet.

Die Transaktionen eines Blocks werden durch einen Merkle-Baum paarweise miteinander gehasht und nur der letzte Hashwert, der Root-Hash, als Prüfsumme im Header des Blocks vermerkt. Das Verketten der Blöcke erfolgt dann mithilfe dieses Root-Hashes. Jeder Block enthält im Header den Hash des gesamten vorherigen Blockheaders, so ist die Reihenfolge der Blöcke eindeutig festgelegt. Außerdem ist dadurch auch das nachträgliche Modifizieren vorangegangener Blöcke bzw. Transaktionen praktisch ausgeschlossen, da die Hashes aller nachfolgenden Blöcke in kurzer Zeit ebenfalls neu berechnet werden müssten. Der erste Block in der Blockchain ist vorgegeben und wird Genesisblock genannt.

Die Blockchain hat derzeit eine Größe von etwa 115 GB (Stand: Mai 2017). Sie muss von neu beitretenden Bitcoin-Nodes vollständig heruntergeladen und dabei in der Regel auch auf Gültigkeit geprüft werden. Zudem enthält die Bitcoin-Software eine fest integrierte Liste von wohlbekannten Blöcken aus der Vergangenheit, die mit der heruntergeladenen Blockchain übereinstimmen müssen. Im Original-Paper wurde die Möglichkeit beschrieben, Speicherplatz einzusparen, indem man ältere Transaktionen aus den Blöcken entfernt und nur den Header mit dem Root-Hash behält. Diese Funktionalität ist jedoch bis jetzt nicht in Bitcoin Core implementiert, so dass die gesamte Transaktionshistorie bis zu den Anfängen nachvollziehbar ist.

Beim Erzeugen von Blöcken kann es vorkommen, dass mehrere Bitcoin-Nodes gleichzeitig einen gültigen neuen Block erzeugen. Empfangen die anderen Teilnehmer mehr als einen gültigen neuen Block, entscheiden diese, welchen Block sie übernehmen. In der Regel ist das der erste empfangene Block. In seltenen Fällen kann es zu einem Fork in der Blockchain kommen, bei der die Kette verzweigt und beide Zweige mit gültigen neuen Blöcken fortgeführt werden. In solch einem Fall setzt sich irgendwann der Fork mit der längeren Kette durch, weil angenommen wird, dass dahinter die Mehrheit der Teilnehmer steht.

Die erste Transaktion in einem Block enthält die Überweisung der neu erzeugten Bitcoins und der Transaktionsgebühren. Die Menge der neu erzeugten Bitcoins ist derzeit auf 12,5 Bitcoins pro Block beschränkt. Versucht ein Bitcoin-Node, mehr Bitcoins zu erzeugen als ihm zustehen, wird sein Block von anderen Bitcoin-Nodes nicht akzeptiert. Ursprünglich wurden 50 Bitcoins pro Block erzeugt. Diese Zahl halbiert sich alle 210.000 Blöcke, was etwa vier Jahren entspricht, so dass die maximale Anzahl an Bitcoins, die jemals erzeugt werden können, auf 21 Millionen festgelegt ist. Da ein Bitcoin (in der aktuellen Bitcoin-Core-Version) in 100 Millionen Einheiten (Satoshis) unterteilt werden kann, ergibt sich eine Gesamtzahl von 2,1·10¹⁵, d. h. 2,1 Billiarden diskreten Einheiten.

Bitcoin-Wallets

Electrum mit Ansicht der Transaktionsgeschichte und des resultierenden Saldos

Ein Bitcoin-Wallet ist eine spezielle Software für das Bitcoin-System. Die Wallets unterscheiden sich bezüglich der Anzahl an Funktionen und bezüglich der Handhabung der Blockchain. Diese stellt ein Verzeichnis aller bisherigen Transaktionen dar, welches bei vollständigem Herunterladen über 100 Gigabyte Speicherplatz und eine entsprechend lange Zeit benötigt.

Bitcoin-Geldbörsen (Wallets) enthalten keine Geldeinheiten, sondern Schlüsselpaare

Berechnung einer Bitcoin-Adresse aus dem öffentlichen Schlüssel

Das Wallet (englisch für „Geldbeutel“ oder „Portemonnaie“) steht sinnbildlich für eine Art virtuellen Geldbeutel, der die Bitcoins eines Teilnehmers enthält. Da Bitcoins jedoch nur innerhalb der Blockchain existieren und transferiert werden können, ist das Wallet eher vergleichbar mit einer Kreditkarte, die bestimmte Daten enthält, mit denen der Kunde Zahlungen tätigen kann, selbst aber kein Geld enthält.

Das Wallet ist ein digitaler Schlüsselbund, mit dem ein Benutzer nachweist, dass ihm eine gewisse Menge Bitcoins gehören, und der es ihm erlaubt, diese zu überweisen. Die Adressen zum Empfang von Zahlungen werden aus den Schlüsseln erzeugt. Es können beliebig viele Schlüssel – und damit auch Adressen – generiert werden.

Bitcoin-Adressen

Die Bitcoin-Adresse ist eine Kurzform (Fingerprint) des öffentlichen Schlüssels und mit Base58 kodiert. Um die Adresse zu berechnen, werden zwei kryptologische Hashfunktionen nacheinander auf den öffentlichen Schlüssel angewandt (hier: RIPEMD-160(SHA-256(pubkey))). Neben dem sich daraus ergebenden 160 Bit langen Hashwert (public key hash) ist in der Adresse ein weiterer 32 Bit langer Hashwert enthalten, durch den, wie bei einer Prüfsumme, Übertragungs- oder Tippfehler erkannt werden sollen. Bitcoin verwendet das Elliptische-Kurven-Kryptosystem ECDSA in der standardisierten 256-Bit-Konfiguration secp256k1. Um eine Bitcoin-Adresse zu erhalten, muss der Bitcoin-Client des Teilnehmers zunächst ein Schlüsselpaar erzeugen. Das Schlüsselpaar besteht aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel. Der private Schlüssel ist eine generierte Zufallszahl und wird im Wallet gespeichert. Er dient dem Signieren von Transaktionen, d. h. ausgehenden Zahlungen (analog zur Unterschrift auf einem Überweisungsträger), und sollte geheim gehalten werden. Gleichzeitig bedeutet der Verlust des privaten Schlüssels auch den Verlust der dazugehörigen Bitcoins. Der öffentliche Schlüssel braucht nicht mit gespeichert zu werden, da er aus dem privaten Schlüssel berechnet werden kann (siehe ECDSA #Schlüsselerzeugung).

Vergleich relevanter Bitcoin-Wallets

Name	Entwickler	Programmiersprache	Betriebssysteme	Lizenz	Bemerkungen
Bitcoin Core	Satoshi Nakamoto und andere	C++	Windows, Linux, macOS	MIT-Lizenz	Referenz-Implementierung, auch bekannt als Bitcoin-Qt, verwaltet die vollständige Blockchain, daher anfangs lange Ladezeit
MultiBit	Jim Burton	Java	Windows, Linux, macOS	BSD-Lizenz	Schwerpunkt auf einfacher Bedienung, Geschwindigkeit, geringem Ressourcenbedarf
Electrum	Thomas Voegtlin	Python	Windows, Linux, macOS, Android	MIT-Lizenz	reduzierte Blockchain, Nutzung von Guthaben auf mehreren Geräten, Wallets werden aus einem Seed generiert (als Brainwallet nutzbar)
Bitcoin Wallet	Andreas Schildbach	Java	Android, Blackberry OS	GPLv3	Schwerpunkt auf einfacher Bedienung und hoher Sicherheit, ist unabhängig von Servern und Web Services

Bitcoin-Wallets für Smartphones

Für Smartphones existieren mehrere Bitcoin-Wallets mit Zusatzfunktionen, die für den mobilen Betrieb nützlich sind. Die Apps laden typischerweise nach der Installation eine reduzierte Fassung der Blockchain herunter. Eine Bitcoin-Adresse des Wallets auf dem Smartphone kann als QR-Code angezeigt werden. Dieser enthält einen speziellen Uniform Resource Identifier mit der benötigten Bitcoin-Adresse sowie dem Betrag. Zum Ausführen von Zahlungen können QR-Codes mit der Kamera des Telefons gescannt werden. Es ist auch möglich, Zahlungen später zu versenden, wenn gerade keine Internetverbindung besteht. Zusätzlich bestehen Optionen zur Sicherung der Wallet.

Im März 2011 wurde der Open-Source-Bitcoin-Client Bitcoin Wallet für Android veröffentlicht. Das Augenmerk der Entwickler liegt auf einfacher Bedienung und hoher Sicherheit. Die App unterstützt neuartige Features wie Bitcoin-URIs per QR-Code oder NFC.

Ein weiterer Bitcoin-Client für Android ist Electrum. Electrum ermöglicht es aufgrund des Konzepts deterministischer Schlüssel, parallel mit mehreren Bitcoin-Wallets auf dieselben Guthaben zuzugreifen, die „Geldbörse“ befindet sich also „in der Cloud“. Damit reduziert sich auch die beim Programmstart benötigte Zeit, um die Transaktionsdaten zu laden.

Webbasierte und hybride Wallets

Daneben existiert eine Vielzahl von Webdiensten, die eine Online-Wallet anbieten. Die Sicherheit der Guthaben hängt hier völlig von der serverseitigen Sicherheit und der (schwer verifizierbaren) Vertrauenswürdigkeit der Anbieter ab. Eine Alternative zum Beispiel für mobile Plattformen, für die kein regulärer Bitcoin-Client angeboten wird, sind hybride Wallets, wie zum Beispiel die von blockchain.info angebotene „My Wallet“-Websoftware. Bei dieser wird der auszuführende Code vom Server des Anbieters geladen, die geheimen Schlüssel werden jedoch clientseitig verschlüsselt und übertragen.

Transaktionen

Signierung von Transaktionen

Transaktionen mit mehreren Absender- und Empfängeradressen

Die Überweisung von Bitcoins zwischen den Teilnehmern wird in sog. Transaktionen abgewickelt, die für den Benutzer praktisch so funktionieren wie eine Banküberweisung. Der Zahlungssender muss lediglich die Bitcoin-Adresse (vergleichbar mit der Kontonummer bzw. IBAN) des Zahlungsempfängers kennen, um ihm einen Betrag überweisen zu können. Eine Bestätigung durch den Empfänger ist nicht nötig. Die Bitcoin-Adressen können von einem Bitcoin-Client bei Bedarf generiert werden.

Der Zahlungsempfänger muss für den Empfang der Zahlung nicht mit dem Netzwerk verbunden sein. Der Sender muss sich nur kurz verbinden, um die Transaktion abzusetzen.

Eine Rückabwicklung von Transaktionen ist, nachdem sie einmal in die Blockchain aufgenommen wurden, ausgeschlossen. Auch das Einziehen von Guthaben von einem Konto, wie beim Lastschriftverfahren, ist nicht möglich.

Allerdings kann der Zahlungssender eine von ihm ausgelöste Transaktion bis zu ebendiesem Zeitpunkt ändern. Problematisch daran ist, dass die Zeitspanne, die zwischen dem initialen Auslösen der Transaktion bis zu ihrer Manifestierung in der Blockchain vergeht, durchaus so groß werden kann, dass Bitcoins nicht mehr als Sofort-Zahlungsmittel einsetzbar sind. Zumindest müsste der Zahlungsempfänger ggf. das Risiko eines Totalausfalls der Zahlung eingehen, wenn er seinerseits z. B. Waren ausliefert, bevor die Transaktion nachweisbar abgeschlossen ist.

Transaktionskosten

Beim Überweisen von Bitcoins fallen Gebühren an. Diese betragen derzeit mindestens 1.000 Satoshi (= 10 µBTC = 0,01 mBTC = 0,00001 BTC). Die Gebühren werden einerseits erhoben, um den am Mining beteiligten Teilnehmern eine Belohnung für das Abwickeln der Transaktion zukommen zu lassen. Andererseits sollen die Gebühren verhindern, dass das Netzwerk mit Transaktionen absichtlich überlastet wird. Je höher der überweisende Teilnehmer die Transaktionsgebühren festsetzt, umso schneller wird die Transaktion bestätigt.

Raúl Rojas sah Ende 2014 keinen Kundenvorteil in den Transaktionskosten für zahlende Kunden. Die Kosten seien vergleichbar hoch oder leicht höher als bei der Verwendung von Kreditkarten. Da die Transaktionskosten von der gesamten Gemeinschaft aufgebracht werden, zahlen dabei auch Bitcoin-Besitzer, die keinerlei Transaktionen vornehmen, die entsprechenden Gebühren. Zudem müssen bereits beim „Zutritt“ in die Bitcoin-Economy Gebühren für den Ankauf von Bitcoin entrichtet werden.

Ablauf einer Transaktion im Detail

Genaugenommen existieren im Bitcoin-System keine Konten, die ein Guthaben aufweisen können. Das „Guthaben“, das der Bitcoin-Client oder andere Wallet-Programme ausweisen, sind eingegangene Gutschriften auf die Bitcoin-Adressen aus der Wallet des Benutzers, die noch nicht weiterüberwiesen wurden (sog. unspent transaction outputs, UTXOs).

Jede Transaktion enthält mindestens eine Adresse als Eingabe, mindestens eine Adresse als Ausgabe, für jede der Empfängeradressen den entsprechenden Betrag und noch weitere Felder für die Signatur und Verwaltung. Der Betrag wird den Eingabeadressen entnommen und den Zieladressen in der angegebenen Höhe gutgeschrieben. In einer Transaktion können auch mehrere einzelne Überweisungen zusammengefasst werden. Guthaben kann von mehreren Adressen zusammengeführt und unter mehreren Adressen aufgeteilt werden. Die Beträge werden von den sendenden Adressen immer vollständig abgezogen. Verbleibt „Wechselgeld“, wird es einer Adresse des bisherigen Besitzers wieder gutgeschrieben. Es ist auch möglich, eine Überweisung von mehreren Teilnehmern signieren zu lassen (z. B. bei einem Treuhanddienst).

Abschließend wird die gesamte Transaktion mit dem privaten Schlüssel des Senders signiert, was sie damit authentisiert und vor Veränderungen schützt. Danach wird die Transaktion ins Peer-to-Peer-Netzwerk übertragen und mit einem Flooding-Algorithmus verbreitet. Der Absender schickt seine Transaktion an alle ihm bekannten Bitcoin-Nodes im Netzwerk. Diese verifizieren die Signatur und prüfen, ob die Transaktion gültig ist. Anschließend leiten sie die Transaktion an die ihnen bekannten Bitcoin-Nodes weiter. Das wiederholt sich, bis die Transaktion allen Bitcoin-Nodes im Netzwerk bekannt ist. Sobald genügend Bitcoin-Nodes die Transaktion bekannt ist, beginnen diese sie zu verarbeiten, indem sie durch Mining einen Block erzeugen, in dem die Transaktion enthalten ist.

Beispiel

Teilnehmer A hat zuvor einen Betrag an Teilnehmer B überwiesen, den dieser nun weiter an Teilnehmer C überweisen möchte. Dazu erstellt Teilnehmer B eine Transaktion, die als Eingabe die Gutschrift von Teilnehmer A erhält und als Ausgabe die Adresse des Teilnehmers C hat.

Um nachzuweisen, dass B der Besitzer der Bitcoins ist, die A ihm überwiesen hat, schreibt er seinen vollständigen öffentlichen Schlüssel und die Eingabetransaktion in die neue Transaktion. Aus dem öffentlichen Schlüssel kann seine Bitcoin-Adresse berechnet und so nachgewiesen werden, dass der Betrag zuvor von A an ihn überwiesen wurde.

Als Zahlungsempfänger gibt Teilnehmer B die Bitcoin-Adresse von Teilnehmer C an sowie den Betrag, den er C überweisen möchte.

Zum Schluss signiert Teilnehmer B die Transaktion mit seinem privaten Schlüssel und überträgt sie an das Netzwerk.

Dienste für Online-Händler

Mögliche Nachteile der Zahlung mit Bitcoin für Händler sind die erforderliche technische Betreuung und die Kursschwankungen, die Preiskalkulationen erschweren. Daher ist eine Reihe von Diensten entstanden, welche den Verkauf von Waren gegen Bitcoins erleichtern sollen. Ein Beispiel ist der Dienst bit-pay: Der Händler gibt den Preis seiner Ware in einer Fiatwährung an, der Preis wird automatisch in den Bitcoin-Preis umgerechnet und eine Bitcoin-Adresse erzeugt. Eine eingehende Zahlung wird automatisch sofort dem Händler in der von ihm benutzten Währung gutgeschrieben, was das Kursrisiko für den Händler eliminiert und Risiken die aus der Nutzung von Online-Wallets entstehen, reduziert. Somit isoliert der Dienst den Händler von der Bitcoin-Transaktion und den Kunden von der Transaktion in der Fiatwährung. Solche Dienste können, da sie weitestgehend automatisierbar sind, wesentlich kostengünstiger als Zahlungen über Kreditkarte operieren, setzen aber das Vertrauen des Händlers (und in gewissem Ausmaß, auch der Kunden) in den Dienst voraus.

Beschränkungen

Der Erfinder und ursprüngliche Hauptentwickler von Bitcoin Satoshi Nakamoto hat 2010 ein Blockgrößen-Limit von 1 MB in die Referenzimplementierung eingebaut. Es beschränkt die maximale Anzahl der Transaktionen auf ca. 7 Transaktionen pro Sekunde. Zur damaligen Zeit war Bitcoin kaum verbreitet, so dass die Anzahl der Transaktionen weit unterhalb des Limits lag. Das Limit wurde eingebaut, um mögliche Angriffe auf das Netzwerk mit übermäßig großen Blöcken zu verhindern. Das Entwicklerteam der Referenzimplementierung Bitcoin Core hat eine Erhöhung des Blockgrößen-Limits bisher abgelehnt und bevorzugt stattdessen „Off-Chain“-Lösungen. Der Stau an unbestätigten Transaktionen ist durch die Größe des Mempools erkennbar. Um das Blockgrößen-Limit von 1 MB auf 8 MB anzuheben, entstand am 1. August 2017 die Abspaltung (Hard-Fork) Bitcoin Cash.

Mining

Datenstruktur eines Blocks

Vorhersage der Gesamtmenge an Bitcoins bis zum Jahr 2033

Durch das Mining werden neue Blöcke erzeugt und anschließend zur Blockchain hinzugefügt. Durch neue Blöcke werden neue Bitcoins ausgegeben und gleichzeitig ein Teil der neuen oder noch offenen Transaktionen bestätigt. Bis zum November 2012 wurden 50, anschließend bis zum Juli 2016 25 und seitdem 12,5 Bitcoins mit jedem neuem Block ausgezahlt. Auf diese Weise findet eine dezentrale Geldschöpfung statt. Der Vorgang ist sehr rechenintensiv und im Gegenzug erhält der Teilnehmer, der einen gültigen Block erzeugt, als Belohnung die geschöpften Bitcoins und die Gebühren aus den enthaltenen Transaktionen. Nachdem ein neuer gültiger Block gefunden wurde, wird er, wie unbestätigte Transaktionen, per Flooding-Algorithmus an alle Bitcoin-Nodes im Netzwerk als neue längere gültige Blockchain verbreitet. Das Mining im Bitcoin-System löst auf diese Weise auch das Problem der byzantinischen Generäle: Da es keine zentrale Instanz gibt, welche die Teilnehmer beglaubigt, vertrauen sich die Bitcoin-Nodes prinzipbedingt gegenseitig nicht. Das Problem besteht für jeden Bitcoin-Node darin, herauszufinden, welche Blöcke bzw. welche Blockchain nun die „richtige“ ist, d. h. welcher die Mehrheit vertraut. Gültige Blöcke werden nur durch das rechenintensive Mining erschaffen. So vertraut jeder Bitcoin-Node der längsten gültigen Blockkette, da hinter dieser die meiste Rechenleistung steht und deswegen auch die Mehrheit der Teilnehmer vermutet wird.

Proof-of-Work und Mining-Schwierigkeit

→ Hauptartikel: Kryptowährung#Ressourcen-Verbrauch und Proof of Work

Praktisch die gesamte Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks entfällt beim Mining auf das Lösen einer kryptographischen Aufgabe, den Proof-of-Work. Damit soll sichergestellt werden, dass das Erzeugen gültiger Blöcke mit einem gewissen Aufwand verbunden ist, so dass eine nachträgliche Modifikation der Blockkette, wie bspw. beim Szenario eines 51-%-Angriffs, praktisch ausgeschlossen werden kann.

Schwierigkeitsgrad

Die Schwierigkeit der Aufgabe wird im Netzwerk dynamisch so geregelt, dass im Mittel alle zehn Minuten ein neuer Block erzeugt wird. D. h., mit steigender Rechenleistung des Netzwerks wird auch das Lösen der Aufgabe immer aufwendiger (siehe auch Kryptowährung #Ressourcen-Verbrauch). Die Wahrscheinlichkeit eines Teilnehmers, die richtige Lösung zu finden, ist proportional zu der eingesetzten Rechenleistung. Alle zwei Wochen passen die Bitcoin-Nodes den Schwierigkeitsgrad des Minings an die aktuelle Rechenleistung des gesamten Systems an, so dass weiterhin im Schnitt alle zehn Minuten eine neue Lösung gefunden wird. Lösungen, die dem aktuellen Schwierigkeitsgrad nicht entsprechen, werden von anderen Bitcoin-Nodes nicht akzeptiert.

Proof-of-Work

Der Proof-of-Work besteht bei Bitcoin darin, einen Hashwert zu finden, der unterhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt. Der Schwellwert ist umgekehrt proportional zur Mining-Schwierigkeit. Durch den Schwellwert kann der Aufwand zum Lösen des Proof-of-Work geregelt werden, denn je niedriger dieser Wert ist, umso unwahrscheinlicher ist es, einen passenden Hash zu finden. Der Hash wird durch zweimaliges Anwenden der kryptologischen Hashfunktion SHA-256 auf den Anfangsbereich eines Blocks (Blockheader) berechnet.

Der Ablauf funktioniert folgendermaßen:

1. Block initialisieren, Root-Hash des Blocks aus Transaktionen berechnen
2. Hashwert berechnen: h = SHA256(SHA256(block header))
3. Wenn h >= Schwellwert, Blockheader verändern und zurück zu Schritt 2
4. Sonst (h < Schwellwert): Gültiger Block gefunden, Berechnung stoppen und Block veröffentlichen.

Um sicherzustellen, dass ein Hashwert unterhalb der vorgegebenen Schwelle gefunden werden kann, gibt es im Blockheader verschiedene Felder, deren Wert verändert werden kann. Speziell für diesen Zweck existiert das Feld Nonce.

Mining-Rechenleistung und Stromverbrauch

Die Website bitcoinwatch.com schätzte die Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks im Februar 2014 auf rund 217 ExaFLOPS. Das wäre schneller als die Supercomputer Tianhe-2 oder Titan, ist jedoch ein ungenaues Vergleichsmaß, da FLOPS die Anzahl Gleitkommaoperationen pro Sekunde wiedergeben, während beim Bitcoin-Mining ausschließlich Ganzzahl-Operationen durchgeführt werden.

Schätzungen für den Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks bewegen sich Anfang August 2016 zwischen 250 und 500 Megawatt, was dem Stromverbrauch einer Großstadt entspräche. Schätzungen aus den Jahren 2011 und 2012 gingen von 15 bis 200 Megawatt aus. Durch das Erscheinen von ASICs für Bitcoin-Mining wird mit einer Leistungsaufnahme von ca. 1 Watt pro Gigahash/Sekunde zzgl. der benötigten Leistung für einen Computer zur Ansteuerung gerechnet. Ein Feldtest des Speicheranbieters iDrive mit 600 Servern im off-peak Modus ergab ein Ergebnis von 0,4 Bitcoin pro Jahr. Ein wachsender Anteil des Bitcoin-Minings nutzt aus Kostengründen (aufgrund Erreichens der Netzparität) erneuerbare Energieträger.

Spezialisierte Hardware

ASICMiner ASIC-basiertes USB-Bitcoin-Mining-Gerät

ASIC-Bitcoin-Mining-Hardware, die Mitte bis Ende 2013 verbreitet war

Das Mining auf dem Prozessor eines handelsüblichen Computers war – außer während einer kurzen Zeit zu Beginn – noch nie rentabel. Mining lohnte sich daher nur auf Grafikprozessoren oder spezialisierter (dedizierter) Hardware wie FPGAs. Da mit der Zeit pro Einheit an Rechenleistung auf Grafikprozessoren immer weniger Bitcoins erzeugt wurden und der Stromkostenanteil daher stieg, wurden etwa seit Ende 2011 verstärkt FPGAs genutzt. Diese verbinden hohe Hardwarekosten und niedrigen Stromverbrauch mit einer sehr hohen Rechenkapazität in Bezug auf eine spezielle Rechenanforderung für die sie hergestellt wurden. Mittlerweile haben Hardwarebausteine wie ASICs auch die FPGAs fast vollständig abgelöst, da ihre Leistung noch deutlich höher liegt.

Ende Januar 2013 erschienen erste lauffähige, kommerziell erhältliche ASIC-Systeme zum Mining von Bitcoins. Mit diesen ist es möglich, Bitcoins rund 50-mal schneller zu minen als bisher mit GPU-basierten Systemen. Dabei ist der Stromverbrauch, welcher einen erheblichen Teil der Kosten ausmacht, jedoch deutlich geringer. Die Folge war, dass die Schwierigkeit des Minings so weit anstieg, dass GPU-basiertes Mining (wie bereits zuvor CPU-basierte Systeme) innerhalb weniger Monate weitgehend unwirtschaftlich wurden. So liefern die im Bild gezeigten ASICMiner Block Erupter USB in 130-nm-Chip-Technik, welche Mitte bis Ende 2013 verbreitet waren, ca. 333 Megahash pro Sekunde (Mhash/s) und arbeiten mit einer Effizienz von 130 Megahash pro Joule (Mhash/J). Mininghardware in 28-nm-Technik, die ab Mitte 2014 verfügbar wurde, liefert die zehnfache Effizienz von ca. 1.3 Gigahash pro Joule (Ghash/J) oder mehr. Ultra-effiziente ASIC-Mininghardware in 28-nm-Technik mit 6 Ghash/J (0,19 J/Ghash) wurde bereits für 2015 angekündigt, bevor der Einstieg in die noch höher effiziente 14-nm-Chip-Technik bei ASIC-Mininghardware für 2016 erwartet wird.

Der Trend geht zu zentralisiertem Cloud-Mining als riskante Kapitalanlage. Das könnte das ehemals sichere dezentrale Bitcoin-Mining-Model bedrohen und einen 51%-Angriff wahrscheinlicher machen.

Softwarefehler und Angriffsszenarien im Bitcoin-System

Designfehler in Bitcoin oder Softwarefehler in der verbreiteten Implementierung Bitcoin Core können zum zeitweiligen Ausfall oder zum Zusammenbruch des Systems führen. Allerdings lässt sich die Software verändern, um z. B. Fehler zu beheben. Diese veränderte Version muss dann aber von so vielen Anwendern akzeptiert bzw. verwendet werden, dass mehr als die Hälfte der Rechenleistung darauf entfällt. Wenn das zu Bitcoin-Einheiten führt, die für eine frühere Version der Software nicht mehr gültig sind, wird es als Hard Fork bezeichnet.

Szenario eines 51-%-Angriffs

Die Situation eines Forks der Blockchain ist deswegen von sehr hoher Bedeutung, weil der Besitzer von über 50 % der Rechenleistung bereits bestätigte Blöcke mit darin enthaltenen Transaktionen wieder rückgängig machen und durch neue Blöcke ersetzen kann.

Ein häufiges Missverständnis besteht darin, dass ein Besitzer von 51 % der Bitcoin-Rechenleistung „ungültige“ Blöcke erzeugen oder die Währung durch Erzeugung zusätzlicher Geldeinheiten inflationieren kann. Das ist jedoch selbst bei 99,99 % der Rechenleistung unmöglich, da eine Erzeugung von ungültigen Blöcken genauso wie eine Erzeugung zusätzlicher Geldeinheiten eine Verletzung des Bitcoin-Protokolls darstellen würde. Standardkonforme Bitcoin-Software würde solche Blöcke darum stets als ungültig zurückweisen. Der Angreifer müsste also nicht nur 51 % der Rechenleistung besitzen, sondern den Benutzern auch noch eine neue korrupte Bitcoin-Software dauerhaft unterschieben, was wegen des Open-Source-Charakters von Bitcoin praktisch ausgeschlossen ist; vergleichbar wäre falsches Geld im Umlauf, welches von normalen Konsumenten sofort als solches erkannt würde.

Eine Unterwanderung des Bitcoin-Netzwerks durch die Konzentration von großen Mengen an Rechenleistung durch einzelne Akteure ist theoretisch denkbar. Sie wäre jedoch mit einem sehr hohen finanziellen Aufwand verbunden und könnte durch geeignete Modifikationen der Software vermutlich vereitelt werden. Der Mining-Pool GHash überschritt im Juni 2014 kurzzeitig die 50-%-Marke.

Bitcoin-Technik in anderen Projekten

Da Bitcoin unter der MIT-Lizenz steht, darf der Quellcode auch für andere Programme verwendet werden. Im Falle von Namecoin wurde so ein verteiltes Domain Name System (DNS) geschaffen. Alternative Währungen, die auf der Bitcoin-Technik aufbauen, sind Litecoin, Peercoin, Primecoin, Devcoin, Ixcoin und TerraCoin.

Bitcoin ist elementarer Bestandteil der Trusted-time stamping Implementation Originstamp.

Kontroverse

Kontroversen um Bitcoin betreffen vor allem drei Aspekte: Zum Ersten wird das Risiko eines Fehlschlags aufgrund einer Abwertung und langfristig mangelnden Vertrauens mit der Folge einer wieder sinkenden Nutzung diskutiert. Zum Zweiten werden mögliche Konsequenzen betrachtet, die sich aus einer dauerhaften Akzeptanz und einer hohen Verbreitung ergäben. Zum Dritten wird das Verhältnis zu bestehenden Normen und ihre langfristige Durchsetzbarkeit diskutiert.

Unabhängigkeit von Banken, Zahlungsdienstleistern und staatlichen Währungen

Seit der Debatte um WikiLeaks Mitte 2010 bzw. der Sperrung von WikiLeaks-Konten bei Visa, Mastercard und vor allem PayPal wurde Bitcoin als Alternative diskutiert, da es keine übergeordneten Instanzen besitzt, die direkten Einfluss nehmen können. Da die Sperre anhält, obwohl es selbst nach Auffassung des ehemaligen US-Finanzminister Timothy Geithner keine rechtliche Grundlage dafür gibt, rief WikiLeaks dazu auf, Bitcoin zur Übermittlung von Spenden zu nutzen.

Vorwurf eines Ponzi-Schemas

Im Zusammenhang mit den seit etwa Oktober 2010 zu beobachtenden starken Kurssteigerungen und der erhöhten medialen Aufmerksamkeit wird verschiedentlich kritisiert, dass Bitcoin Eigenschaften eines Ponzi-Schemas (ähnlich einem Schneeballsystem) habe.

Kritiker werfen dem Bitcoin-System vor, dass nur Gewinne erzielt werden könnten, wenn sich neue Käufer fänden, die bereit wären, Bitcoins zu höheren Preisen zu kaufen – so wie es momentan auch geschehe. Da Bitcoins jedoch an sich keinen (materiellen) Wert hätten, wäre es zwangsläufig, dass der Kurs auf Null fiele und so die breite Masse an Nachzüglern am Ende mit wertlosen Bitcoins dastünde. Dadurch hätte im Endeffekt ein Transfer von etablierten Währungen an die früheren Besitzer stattgefunden und das wiederum sei ein klassisches Merkmal eines Schneeballsystems.

Befürworter von Bitcoin entgegnen dem, dass die Währung aufgrund ihrer inhärenten Eigenschaften sowie ihrer Handhabungsvorteile einen realen Nutzen habe, und dass die Kursgewinne mit Netzwerkeffekten begründbar seien. Die plötzlichen Kurssteigerungen seien Ergebnis einer schnellen Ausweitung der Nachfrage bei nur langsam wachsendem Angebot und stellten für die früh eingestiegenen Beteiligten, aufgrund des hohen Risikos eines Misserfolges, eine Kompensation dar. Mit der Zeit werde die Währung aufgrund von Sättigungseffekten wahrscheinlich einen stabileren Kurs erreichen.

Die Europäische Zentralbank befasste sich u. a. auch mit Bitcoin und dem Vorwurf eines Schneeballsystems in einem im Oktober 2012 erschienenen Bericht. Sie legt sich nicht fest, ob Bitcoin ein Schneeballsystem sei oder nicht. Zwar gebe es „keinen zentralen Organisator, der das System unterlaufen und mit den Geldern verschwinden [könne]“ und „außerdem verspricht das System niemandem hohe Profite“. Es gebe jedoch eine klare Informationsasymmetrie, da das System zwar einerseits sehr komplex zu verstehen sei, es andererseits aber sehr leicht benutzt werden könne, ohne sich zuvor über die Risiken eines Kollapses im Klaren zu sein.

Finanzielle Risiken

Der Ankauf nennenswerter Beträge in Bitcoins ist bisher eine hochriskante Investition. Der Journalist Timothy B. Lee, der selbst in Bitcoins investiert hat, nennt die folgenden wichtigsten Risiken:

• Die Gefahr von irreversiblen Verlusten durch Malware, Datenverlust oder Einbrüchen bei Online-Börsen
• Das Risiko starker Einschränkungen durch staatliche Regulation als Maßnahme gegen Geldwäsche
• Eine Überlastung der Kapazität des Systems, die zumindest zeitweise Transaktionen langsam sowie kleine Transaktionen sehr teuer machen könnte
• Eine gegenüber dem steigenden Kurs und den damit verbundenen hohen Erwartungen zu geringe kommerzielle Nutzung

Legitimität einer nichtzentralen Geldschöpfung

Falls die Zahlungseinheit sich etabliert und ein Handel mit ihr stattfindet, findet faktisch eine Geldschöpfung statt, die im Fall von Zentralbankgeld traditionell ein Monopol der Notenbanken darstellt, im Fall von Kredit- und Buchgeld jedoch vor allem durch die Geschäftsbanken stattfindet. Eine Vergrößerung der Geldmenge gegenüber den Warenwerten (sei es durch Bargeld oder Kreditgeld) führt bei gegebener Umlaufgeschwindigkeit tendenziell zu Inflation (siehe auch: Quantitätstheorie, Neutralität des Geldes). Durch den damit verbundenen Kaufkraftverlust bestehender Guthaben erfolgt letztlich immer ein Transfer von Vermögenswerten an die Geld ausgebende Stelle.

Im Fall von Bitcoins entfiele diese Einnahmequelle für die Zentralbanken. Daher wird beispielsweise vom deutschen Interessenverband „Bundesverband Digitale Wirtschaft“ die Legitimität einer nichtzentralen Geldschöpfung bestritten. Nach Auffassung des Verbandes sind Bonus- und Guthabensysteme wie Vielflieger-Meilen, Linden Dollars, Facebook Credits oder Payback-Card nicht von diesem Legitimitätsproblem betroffen.

Das erwähnte Banknotenmonopol wird heute durch den Status des gesetzlichen Zahlungsmittels sowie in der EU durch das Münzgesetz von 2002 gestützt. Ein Verbot alternativer Währungen enthalten diese Rechtsnormen nicht. Eine neue Währung ist jedoch aufgrund der Netzwerkeffekte der etablierten Währungen extrem schwierig einzuführen.

Befürworter und Nutzer von Bitcoin vertreten die Auffassung, durch die Entkopplung der Geldschöpfung von zentralen Machtstrukturen lasse sich eine Demokratisierung des Geldwesens bewirken. Auch die Ablösung des bestehenden, im Wesentlichen auf Krediten basierenden Systems, bei dem Geld stets mit Schuldzinsen belastet ist, wird teilweise als wünschenswert angesehen.

Mögliche Folgen für die Geldpolitik

Am 1. Juni 2011 veröffentlichte der deutsche „Bundesverband Digitale Wirtschaft“ eine Pressemeldung, in der er Konsumenten von der Nutzung Bitcoins abrät. Diese hätten, da sie keiner staatlichen Kontrolle unterliegen, „das Potenzial, der gesamten Gesellschaft […] durch Steuerhinterziehung, Geldwäsche oder andere illegale Geschäfte nachhaltig zu schaden“. Des Weiteren widerspreche eine automatisierte Geldmengensteuerung wie im Falle der ‚Bitcoins‘ jeder Konjunkturpolitik und entziehe ihr damit den Boden.

Parallel dazu gibt es jedoch auch die Entwicklung, dass Unternehmen wie der Online-Händler Amazon (Amazon Coins), Linden Labs (Linden Dollars), Facebook (Facebook Credits) oder Microsoft (Microsoft Points) eigene Währungen in Umlauf bringen oder das versuchen. Zu den Vorteilen für die Unternehmen gehören eine größere Kundenbindung und ein Ausbau dominanter Stellungen am Markt. Darüber hinaus geben Verbraucher aus psychologischen Gründen virtuelles Geld leichter aus.

Auch die Europäische Zentralbank sieht Risiken bei einer wachsenden Einführung frei konvertierbarer elektronischer Währungen, etwa durch geringere Preisstabilität oder Reputationsrisiken für die Zentralbanken. Viele Befürworter von Bitcoin sehen die extrem lockere Geldpolitik der Zentralbanken seit der Finanzkrise ihrerseits als nicht nachhaltig an, kritisieren diese nachdrücklich und sehen den inhärenten Schutz gegen Inflation durch eine übermäßige Ausweitung der Geldmenge als langfristigen Vorteil von Bitcoin.

Risiken von Deflation und Inflation

Deflationäre Risiken

Gerhard Rösl von der Hochschule Regensburg kann keine offensichtlichen Probleme der Währung erkennen. Er sehe kein erhöhtes Missbrauchspotential im Vergleich zu Bargeld und bei der Konzeption von Bitcoins sei offenbar darauf geachtet worden, dass die Wechselkurse sowohl im Hinblick auf andere Währungen als auch im Hinblick auf zu bezahlende Leistung flexibel seien.

Die Auswirkungen von Währungen auf Preise und wirtschaftliche Prozesse werden unter dem Begriff der „Neutralität des Geldes“ diskutiert. Die Folgerungen der verschiedenen volkswirtschaftlichen Schulen sind sehr unterschiedlich und schwierig empirisch und in allgemeiner Form zu belegen.

Inflationäre Risiken

Kritikern zufolge werde die Akzeptanz von Bitcoin als alternative Währung zu einer beispiellosen Hyperinflation derselben führen. Wenn Kunden und Händler Bitcoins akzeptieren, würden sie auch ähnliche Ersatzwährungen akzeptieren. Auch wenn die Höchstzahl an Bitcoins beschränkt ist, können dennoch unbegrenzt weitere Währungen geschaffen und so die Geldmenge beliebig ausgeweitet werden. Und „sobald klar würde, dass [auch bei solchen virtuellen Währungen] keine Beschränkung [der Geldschöpfung] möglich ist, werden die Leute erkennen, dass ihre Guthaben jeden Moment wertlos werden können, und die Nachfrage nach Bitcoins und ähnlichen Währungen wird zusammenbrechen und das Experiment beenden“.

Offene rechtliche Fragen

Aufgrund der Neuartigkeit von Bitcoin und der mit dem Medium geschaffenen Verbindung bisher unvereinbarer Merkmale existieren zahlreiche bisher ungeklärte rechtliche Fragen.

Guidelines der US-Finanzaufsicht

Am 18. März 2013 gab die Financial Crimes Enforcement Network (FinCEN), eine Abteilung des amerikanischen Finanzministeriums, einen Bericht heraus, der die Einstufung von zentralisierten und dezentralen virtuellen Währungen bezüglich eines Status als „Money Service Businesses“ (MSB) betraf. Darin wurden digitale Währungen und Zahlungssysteme eingeordnet, die von keiner staatlichen Stelle herausgegeben werden. Nutzer von virtuellen Währungen wurden als frei von Auflagen für MSBs eingestuft. Organisationen dagegen, welche virtuelle Währungen herstellen oder als Zahlungsdienstleister aufträten, würden den Regelungen für MSB Zahlungsdienstleister unterliegen, die insbesondere Melde- und Buchführungspflichten zur Eindämmung von Geldwäsche vorsehen. Nach wörtlicher Interpretation könnte das auch Personen betreffen, die Bitcoin-Mining betreiben: „...a person that creates units of convertible virtual currency and sells those units to another person for real currency or its equivalent is engaged in transmission to another location and is a money transmitter.“

Weiterhin wurden Organisationen als Zahlungsdienstleister und Wechseldienst benannt, die virtuelle Währungen für Zahlungsdienste einsetzen. Da diese Einstufung auch Personen betreffen würde, die Bitcoin-Mining in sehr kleinem Umfang betreiben, wurden die Guidelines (die keinen gesetzlichen Charakter haben) von der Bitcoin Foundation, einer Interessenvertretung der Bitcoin-Nutzer, als zu weitgehend kritisiert.

Insgesamt verbessern die Guidelines jedoch die Rechtssicherheit, da die grundsätzliche Legalität einer Nutzung von Bitcoin damit offensichtlich nicht mehr in Zweifel steht und Bitcoins erstmals von einer staatlichen Stelle als Zahlungsmittel oder Währung eingestuft wurden.

Vorwurf der Verwendung für illegale Zwecke

Anfang Juni 2011 erschien ein Artikel beim Online-Portal Gawker, in dem über Silk Road, ein mit dem Anonymisierungsnetzwerk Tor zugänglichen Darknet-Markts berichtet wurde, auf der gegen Bitcoin Drogen angeboten wurden. Dieser Bericht wurde von den US-amerikanischen Senatoren Charles Schumer und Joe Manchin aufgegriffen, die ein Verbot der Seite forderten und aufgrund der Verwendbarkeit zur Bezahlung illegaler Waren die Legalität von Bitcoin allgemein in Zweifel zogen. Tatsächlich spielt Bargeld bei den Aktivitäten der Schattenwirtschaft, deren gesamter Umfang in Deutschland auf etwa 12 bis 17 % des Bruttoinlandsprodukts geschätzt wird, aufgrund seiner Anonymität eine besondere Rolle. Deswegen gibt es eine Tendenz zur zunehmenden Kontrolle von Bargeld-Transaktionen. Ein Gesetzentwurf zur Optimierung der Geldwäscheprävention, der eine Registrierung bei bisher anonymen Zahlungen mit Systemen wie der Paysafecard vorsieht, wurde von der deutschen Bundesregierung vorgelegt. Eine noch weitergehende Kontrolle von Zahlungsdaten durch die USA findet im Rahmen des politisch stark umstrittenen SWIFT-Abkommens statt.

Vertreter von Bitcoin-Tauschbörsen wie beispielsweise Mark Karpelès von Mt.Gox oder dem Zahlungsdienstleister Dwolla erklärten daraufhin, dass sie mit Behörden bereits zwecks einer Zusammenarbeit zur Kontrolle illegaler Transaktionen in Kontakt ständen und auch weitere Vorkehrungen wie beispielsweise Auszahlungslimits getroffen worden seien.

Zukünftige Risiken

Quantencomputer könnten zukünftig das System gefährden. Der SHA-256-Algorithmus und der ECDSA seien hierfür anfällig. Ehe dies passiere, könne man den Algorithmus umstellen. Dafür müsste eine Mehrheit im Netzwerk dafür stimmen, was wahrscheinlich ist, da dies eine für das System notwendige Verbesserung sei.

Des Weiteren wäre ein so genannter Brute-Force-Angriff in der Theorie möglich. Jedoch fehle heute auch hier die nötige Rechenleistung dafür. Da diese aber steigt, müssen zukünftig Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Wichtige Ereignisse und Medienberichte

Verluste, Diebstähle, Hacks, Betrugsfälle und Ausfälle

Aufgrund der genannten starken Ähnlichkeiten mit Bargeld können Bitcoins im übertragenen Sinne verloren gehen, gestohlen werden, oder durch Betrug oder Erpressung den Besitzer wechseln. Dazu tragen neben der Möglichkeit völliger Anonymität, zeitweilig enormer Kurssteigerungen und teilweise unprofessionellem Vorgehen auch ein starkes Anwachsen von Geldgeschäften und spekulativen Angeboten seit Anfang 2011 sowie eine gewisse Wildwest-Mentalität bei. Dabei erwiesen sich vor allem die Onlinebörsen immer wieder als Schwachstellen.

2010

• Am 15. August 2010 wurde der bisher schwerste Softwarefehler im Bitcoin-System entdeckt und behoben. Grundsätzlich wird geprüft, ob die Summe der Ausgänge einer Transaktion die der Eingänge nicht überschreiten. Eine eigens präparierte Transaktion führte aufgrund eines fehlerhaften Ganzzahlüberlaufs zu einer nicht geprüften negativen Gesamtsumme, so dass die Transaktion als gültig akzeptiert wurde und zu einer Gutschrift von 184 Milliarden BTC führte. Für die Behebung war es notwendig, das Netzwerk umgehend zu stoppen und ein eilig erzeugtes Update zu verteilen. Die ungültige Transaktion wurde aus der Blockchain entfernt.

2011

• Am 13. Juni 2011 erklärte der Nutzer Allinvain, dass bei einem Einbruch in seinen Computer ein Betrag von 25.000 BTC entwendet wurde (zu diesem Zeitpunkt umgerechnet 502.750 USD). Das gestohlene Guthaben wurde vom Dieb unerkannt wieder in den Kreislauf zurück gemischt.
• Am 19. Juni 2011 verschaffte sich ein Angreifer bei der größten Onlinebörse Mt.Gox Zugriff auf ein Konto mit einem Guthaben von etwa 500.000 BTC (zu diesem Zeitpunkt rund 8,75 Mio. US-Dollar). Der Angreifer platzierte eine Verkaufsorder mit einem Volumen von 100.000 BTC zum Preis von 1 Cent pro Bitcoin, bei einem Marktpreis von rund 17 US-Dollar. Das Angebot erfüllte sämtliche offenen Kaufgesuche und führte zu einem kurzzeitigen Zusammenbruch des Handels. Der Handel bei Mt. Gox und der zweitgrößten Börse TradeHill wurde infolgedessen vorläufig ausgesetzt, die Preise kehrten jedoch nach Minuten zu ihren vorherigen Niveaus zurück. Zudem wurden auch Passwörter und Mailadressen ausgespäht und im Internet veröffentlicht.
• Am 26. Juli 2011 informierte der Betreiber der damals drittgrößten Tauschbörse Bitomat.pl, dass es aufgrund eines Datenverlustes zum Verlust von Bitcoin-Einlagen der Kunden in Höhe von 17.000 BTC (zum Zeitpunkt rund 170.000 €), gekommen sei.
• Am 11. August 2011 kündigte die japanische Betreiberfirma von Mt. Gox, Tibanne, überraschend an, den Dienst Bitomat.pl zu übernehmen und die Nutzer in die eigene Nutzerbasis zu integrieren. Dabei würden die Guthaben der Nutzer vollständig übernommen. Die Einlagen der Nutzer würden durch Mt. Gox ausgezahlt und es werde weiterhin möglich sein, polnische Złoty durch lokale polnische Banktransfers ein- und auszuzahlen.
• Im August 2011 verkündete der E-Wallet-Dienst MyBitcoin.com, gehackt worden zu sein, und stellte darauf hin seinen Dienst ein. Die Kunden erhielten knapp die Hälfte ihrer Einlagen wieder. Dieser Dienst stellte Nutzern eine Online-Wallet zur Verfügung, was allerdings bedeutete, dass – wie bei Tauschbörsen ebenfalls – sämtliche dort gespeicherten Beträge dem Dienst anvertraut wurden. Schon zuvor war kritisiert worden, dass der Dienst mit einer Postfachadresse in Charlestown in der Republik St. Kitts und Nevis (Kleine Antillen), einem Offshore-Finanzplatz, praktisch anonym geführt wurde.

2012

• Am 1. März 2012 wurden bei einem Einbruch auf acht Kundenkonten auf Server des Cloud-Providers Linode Wallet-Daten im Gegenwert von 40.000 BTC (damals rund 150.000 €) ausgespäht. Zu den Kunden gehörten Dienstleister und Bitcoin-Börsenbetreiber. Verantwortlich für den Einbruch war ein Fehler in der Managementsoftware des Cloud-Servers, ein Verschulden der Kunden wurde nicht ermittelt.
• Am 12. Mai 2012 wurde bekannt, dass bei einem Einbruch in Server der Bitcoin-Börse Bitcoinica 18.547 BTC (damals rund 87.000 USD) entwendet wurden. Als Ursache wurde ein unzureichend gesicherter E-Mail-Server angegeben. Am 30. Juli erfolgte ein dritter Zwischenfall, bei dem in den Mt.Gox-Account von Bitcoinica eingebrochen wurde und 40.000 BTC verloren gingen. Nachdem Transaktionen aus diesem Guthaben auf den Eigentümer Zhou Tong zurückgeführt worden waren, gab dieser an, den gestohlenen Betrag vom Dieb zurückerhalten zu haben. In der Folge wurde am 1. August 2012 die Liquidierung von Bitcoinica bekannt gegeben.
• Etwa am 18. August 2012 brach das bisher größte Schneeballsystem „Bitcoin Savings and Trust“ zusammen, welches von einem Individuum mit dem Pseudonym Pirateat40 initiiert wurde. Den „Investoren“, die vorher von zahlreichen Forennutzern vor dem offensichtlichen Ponzi-Schema gewarnt worden waren, waren Gewinne bis zu 7 % wöchentlich in Aussicht gestellt worden. Der gesamte Schaden wird auf bis zu 500.000 BTC geschätzt.
• Am 22. Dezember erklärte der Betreiber der auf Spendenbasis angebotenen Tauschbörse bitmarket.eu über das Forum bitcointalk, dass er (entgegen dem Versprechen eines Treuhanddienstes) mit den Einlagen der Nutzer spekuliert und Einlagen bei der Börse Bitcoinica angelegt habe, die sich Anfang August für zahlungsunfähig erklärte. Insgesamt habe er dabei rund 20.000 BTC, entsprechend rund 200.000 EUR, verloren. Da er kein eigenes Vermögen habe, sei er nicht in der Lage, die Einlagen der Nutzer zurückzuzahlen. Der Dienst war – ebenfalls Anfang August – vom Initiator an den Programmierer der Website übertragen worden.

2013

• Am 11. März kam es aufgrund eines Softwarefehlers zu einer Abspaltung (Fork) der Blockchain. Ursache war, dass die Version 0.8 der Referenzimplementation der Bitcoin-Software so geändert worden war, dass ein Block eine größere Anzahl von Transaktionen umfassen konnte, um die stark wachsende Zahl von Transaktionen zu verarbeiten. Gleichzeitig wurde das Datenbank-Backend von Bitcoin Core zur Speicherung der Blöcke von Berkeley DB auf eine leistungsfähigere Datenbank umgestellt. Durch die Version 0.8 wurde ein großer Block erzeugt, den die alte Version 0.7 als ungültig ablehnt, da dabei ein Limit der Datenbank überschritten wird. Die dadurch entstandene Abspaltung der Blockchain war eine problematische Situation, da die neu erzeugten Geldeinheiten nur für einen der beiden Zweige gültig sind.

Als Gegenmaßnahme riefen die Entwickler dazu auf, die Version 0.8 nicht mehr für das Mining einzusetzen und ausschließlich dafür auf Version 0.7 zurückzugehen. Somit wurde die durch die ältere Version unterstützte Blockchain zur längsten Kette und in Folge der in die Software eingebauten Regeln auch von den Bitcoin-Nodes der Version 0.8 als gültig anerkannt. Die von der neueren Software bestätigten Transaktionen wurden automatisch in die mehrheitlich verwendete Blockchain übernommen, womit die Situation bereinigt war. Bis auf die neu geschöpften und mit dem nun ungültigen zu großen Block verknüpften Geldeinheiten gingen keine Transaktionen oder Guthaben verloren.

Um sicherzustellen, dass keine Coins in beiden Blockchains gleichzeitig gezielt ausgegeben werden konnten (Double Spend Attacke), suspendierten die Börsen kurzzeitig die Annahme von Bitcoin-Einzahlungen.

• Am 3. April 2013 wurde Instawallet, ein web-basierter Wallet-Anbieter, gehackt und über 35.000 Bitcoins entwendet (damals etwa 4,6 Mio. USD). Der Dienst wurde daraufhin eingestellt.
• Am 17. April 2013 wurde die damals viertgrößte Börse BitFloor geschlossen, da die Konten durch die US-amerikanische Bank des Unternehmens gesperrt wurden und keine ausreichende Liquidität mehr vorhanden war.
• Am 2. Mai 2013 verkündete CoinLab, das erste fremdfinanzierte Bitcoinunternehmen, dass es Mt.Gox wegen Vertragsverletzung auf Schadensersatz i. H. v. 75 Mio. USD verklagen werde und die Geschäftsbeziehungen eingestellt wurden.
• Am 15. Mai 2013 beschlagnahmte das Ministerium für Innere Sicherheit der Vereinigten Staaten Konten der Onlinebörse Mt.Gox beim Zahlungsdienstleister Dwolla, da Mt.Gox es versäumt hatte, sich in den USA als Zahlungsdienstleister zu registrieren.

2014

• Anfang Februar 2014 wurden zahlreiche Bitcoin-Börsen, darunter Mt.Gox, Bitstamp und BTC-e, Opfer von Angriffen von Botnetzen, bei dem Versuch einen als transaction malleability bekannten Programmfehler auszunutzen. Daraufhin stellten etliche Börsen, darunter auch die größte deutsche Bitcoin-Börse bitcoin.de, vorübergehend die Auszahlungen ein.
• Ende Februar 2014 berichtete die Presse über eine Unerreichbarkeit der Bitcoin-Börse Mt.Gox., der die Insolvenzanmeldung in Japan und den USA folgte. Mt.Gox erklärte gegenüber einem US-Gericht, dass rund 850.000 Bitcoins verloren gegangen seien, wovon 750.000 Bitcoins den Anlegern und 100.000 Bitcoins der Handelsplattform selbst zuzuordnen sind.
• Anfang April wurde eine Sicherheitslücke in Bitcoin Core bekannt, die über den Heartbleed-Bug der enthaltenen OpenSSL-Bibliothek zustande kam. Betroffen waren das neue Zahlungsprotokoll sowie die SSL-Option der RPC-API. Die Bitcoin-Entwickler reagierten jedoch schnell darauf und behoben diese Sicherheitslücke mit dem nächsten Release.

2016

Die wichtigste Bitcoin-Börse Bitfinex stellte nach der Entdeckung von Diebstahl von 120.000 Bitcoins mit einem Gegenwert von rund 65 Millionen Dollar (58 Mio. Euro) um Anfang August 2016 den Betrieb vorläufig ein.

Verbreitung und weitere Ereignisse

Bis 2012

• Mitte Juli 2011 gehörten zu den an Online-Börsen gehandelten Währungen US-Dollar, Britisches Pfund, Euro, Polnische Zloty, Tschechische Kronen, Australische Dollar, Chinesische Renminbi, Indische Rupien, Saudische Rial, Chilenische Pesos sowie virtuelle Währungen wie Second Life Linden Dollar und Liberty Reserve US-Dollars. Bis Ende 2012 kamen Japanische Yen, Schweizer Franken, Dänische Kronen, Russische Rubel, Schwedische Kronen, Kanadische Dollar, Brasilianische Real, Hongkong-Dollar, Neuseeland-Dollar, Singapur-Dollar und Thailändische Baht hinzu, so dass die Währungen nahezu aller wichtigen Industriestaaten vertreten sind.
• Im September 2012 warb das Startup CoinBase über Crowdfunding erfolgreich über 600.000 USD Gründungskapital ein. Unter den herausragenden Geldgebern waren der Seed Incubator Y Combinator mit Beteiligung des amerikanischen Programmierers und Kapitalgebers Paul Graham und weitere bekannten Technologie-Investoren, darunter Alexis Ohanian, Trevor Blackwell und IDG Ventures. Das finanzierte Projekt umfasst die Entwicklung massentauglicher Zahlungsdienstleistungen für Bitcoin für den US-amerikanischen Markt, wie beispielsweise den unkomplizierten Erwerb von kleinen Beträgen und Zahlungen per Smartphone.
• Am 15. November 2012 kündigte Andy Skjelton, Betreiber des Blog-Hosters WordPress.com an, in Zukunft Bitcoin als Zahlungsmittel anzunehmen. Der Dienst ist mit rund 60 Millionen Websites einer der weltweit größten Blog-Hoster.
• Am 7. Dezember 2012 gab die vom Unternehmen Paymium (einer Website ohne bekannte Kontaktdaten) betriebene französische Handelsplattform Bitcoin-central bekannt, dass sie nach intensiven Gesprächen mit den Regulierungsbehörden TRACFIN, ACP und der Banque de France eine Kooperation mit dem lizenzierten Zahlungsdienstleister Aqoba eingegangen sei. Dadurch sind Fiat-Guthaben durch das System der Banken-Einlagensicherung (Fonds de garantie des dépôts) geschützt, im Gegenzug wird der Dienst einschlägigen Regulierungen unterworfen. Nach einem Diebstahl von mehreren Hundert Bitcoins wurde die Börse im April 2013 geschlossen, um – laut Aussage des Betreibers – das Sicherheitskonzept zu überarbeiten. Im September 2013 ging Paymium eine neue Partnerschaft mit dem Zahlungsdienstleister Lemon Way ein und eröffnete die Börse Bitcoin-Central erneut.

2013

• Am 7. Januar 2013 gab der Zahlungsdienstleister BitPay bekannt, zusätzlich 510.000 USD an Investitionen eingeworben zu haben. Das Unternehmen bietet Bitcoin-basierte Webshop-Lösungen und die Handhabung der Zahlungen für Firmen im Online-Handel an. Zu den Investoren zählten Shakil Khan, Barry Silbert, Jimmy Furland und Roger Ver. Die Erhöhung des Kapitals sei im Zuge einer Entwicklung sinnvoll gewesen, bei der das Unternehmen nach der Entscheidung von WordPress eine Gesamtzahl von 2100 Firmen als Kunden gewonnen habe.
• Am 4. März 2013 eröffnete der Online-Markt bitcoinstore.com mit einem Angebot von 500.000 Computer- und Elektronikartikeln aus dem Warenbestand des IT-Großhändlers Ingram Micro. Der Gründer und Bitcoin-Aktivist Roger Ver, der bereits CEO des seit dem Jahr 2000 bestehenden Online-Markts Memorydealers.com ist, nannte als explizites Ziel, mit Angeboten, welche bis zu zehn Prozent unter den einschlägigen Preisen großer Online-Händler wie Amazon.com lägen, den Kostenvorteil von Bitcoin zu demonstrieren und schließlich die großen Händler zur Übernahme von Bitcoin als Zahlungsmittel zu zwingen.
• Am 6. März 2013 gab das Unternehmen BitPay bekannt, dass es die Integration des Dienstes Amazon Fulfillment mit Bitcoin anbiete. Fulfillment by Amazon (FBA) ist ein Service, der es Online-Händlern ermöglicht, gegen Gebühren für die Abwicklung von Bestellung Lager und Lieferdienste von Amazon zu nutzen. Damit können Online-Händler, die diesen Dienst nutzen, Bestellungen auf ihrer eigenen Website entgegennehmen, die sofort mit Bitcoin bezahlt und durch Amazon ausgeführt werden. Anders als bei konkurrierenden Zahlungsmethoden wie PayPal können Bestellungen vollständig automatisiert an Amazon weitergeleitet werden und sind aus allen Ländern der Welt möglich.
• Im Juni 2013 gaben die Winklevoss-Zwillinge bekannt, dass sie einen Fonds für Bitcoins auflegen wollen, um so die Geldanlage in Bitcoins auch für nicht-computeraffine Investoren zu erleichtern.
• Am 6. August 2013 entschied ein US-Bezirksgericht, dass Bitcoin „eine Währung oder eine Form von Geld“ sei und demzufolge eine Anlage in „Bitcoin Savings and Trust“ der Anlage von Wertpapieren gleichkomme.
• Am 5. Dezember 2013 verbot die chinesische Zentralbank in einem ersten Schritt Finanzinstituten und Zahlungsdienstleistern, Transaktionen in Bitcoins abzuwickeln. Am 17. Dezember konkretisierte die Zentralbank dies, indem sie den Zahlungsdienstleistern auch das Clearing mit Bitcoin-Börsen ab dem 31. Januar 2014 untersagte. Einen Tag später gab die bis dahin größte Bitcoin-Börse des Landes, BTC China, bekannt, keine weiteren Einzahlungen mehr anzunehmen.

2014

• Am 28. Februar 2014 wurde bekannt, dass Mt.Gox, der Betreiber der größten Bitcoin-Börse, insolvent ist.
• Seit Juli 2014 akzeptiert das international tätige Computerunternehmen Dell Bitcoin-Zahlungen.
• Seit dem 30. Juli 2014 bietet die Wikimedia Foundation, Betreiberin von Wikipedia, die offizielle Möglichkeit des Spendens per Bitcoin an.
• Seit dem 22. September 2014 bietet Greenpeace die Möglichkeit des Spendens per Bitcoin an.
• Seit dem 23. September 2014 bietet PayPal Händlern die Möglichkeit, Zahlungen per Bitcoin entgegenzunehmen.

2015

• Am 15. August 2015 wurde die Abspaltung der originalen Bitcoin-Software Bitcoin XT veröffentlicht, mit der es zukünftig möglich sein soll, mehr Transaktionen zu verarbeiten. Dazu wird die Limitierung der Blockgröße von einem Megabyte aufgehoben. Sollte die Abspaltung Akzeptanz finden, wird ein Hard Fork der Blockchain durchgeführt. Ein Hard Fork bedeutet eine nicht abwärtskompatible Änderung des Bitcoin-Protokolls, die dazu führen kann, dass ältere Clients die Transaktionen aktueller Clients nicht verstehen. Aufgrund der nicht getesteten Folgen einer Hard Fork wird diese von den Bitcoin-Entwicklern falls möglich vermieden.

2016

• Am 14. Januar 2016 kündigte Mike Hearn, ein langjähriger Bitcoin-Entwickler, an, sich aus der Entwicklung zurückzuziehen, da er das Experiment Bitcoin für gescheitert hielt. Dies begründete er hauptsächlich mit Streitigkeiten zwischen den Entwicklern, die dazu führen, dass notwendige Änderungen nicht bzw. nur teilweise oder zu spät umgesetzt werden. Im Zuge dessen verkündete er weiterhin, dass er bereits seit geraumer Zeit für das internationale Banken-Konsortium R3 tätig war, welches einen zentralisierten, "besseren" Bitcoin bauen wollte, dieses Vorhaben aber schnell wieder verwarf.
• Anfang Mai behauptete der australische Unternehmer Craig Steven Wright, er sei Satoshi Nakamoto, der Erfinder von Bitcoin. Nach wenigen Tagen zog Wright seine Ankündigung, verifizierbare Beweise zu liefern, zurück, hielt aber die Behauptung, Nakamoto zu sein, aufrecht.
• Ab Juli 2016 erlaubt die Schweizer Stadt Zug versuchsweise bis Ende 2016 das Bezahlen von Beträgen bis umgerechnet 200 Schweizer Franken am Schalter der Einwohnerkontrolle. Es ist dies die erste staatliche Behörde weltweit, welche Bitcoin in einem Pilotversuch akzeptiert.
• Seit November 2016 kann man an allen SBB-Automaten in der Schweiz mit einem Mobile-Wallet Bitcoin erwerben. Der Service wird von der Firma SweePay angeboten und stellt das größte Bitcoin ATM-Netzwerk der Welt dar.[1]

2017

• Am 11. März 2017 wurde über den Bitcoin-Exchange-traded fund (Fonds der Winkelvoss-Brüder zum Bitcoin) an der US-Börsenaufsichtsbehörde (SEC) entschieden. Der Bitcoin-ETF sollte den Börsenticker „COIN“ tragen. Die Entscheidung der US-Börsenaufsichtsbehörde war jedoch negativ, sodass der Bitcoin-ETF nicht zugelassen wurde.
• Seit 10. Juli 2017 können Bitcoins und andere digitale Währungen in jeder der 1.800 österreichischen Post-Filialen gekauft werden. Dazu arbeitet die Post mit der Wiener Plattform bitpanda zusammen.
• Am 1. August 2017 wurde die Bitcoin-Blockchain gespalten; seitdem existiert neben Bitcoin die neu entstandene Kryptowährung Bitcoin Cash.

Siehe auch

• Liste von Kryptowährungen

Literatur

Presseartikel

• Harald Bögeholz, Fabian A. Scherschel: So funktioniert die Kryptowährung Bitcoin – c't Magazin. In: heise.de. 14. Juni 2017, abgerufen am 16. Juni 2017. 
• Axel Kannenberg: Neues Kurshoch beim Bitcoin: Bundesbank warnt vor "Spekulationsobjekt" – heise online. In: heise.de. 8. Mai 2017, abgerufen am 14. Mai 2017. 
• Marcel Rosenbach: Die Geldfrage: Wo und wie kann man Bitcoins kaufen? In: Spiegel Online. Abgerufen am 15. Mai 2017. 
• Lutz Auffenberg: Bitcoins als Rechnungseinheiten. Neue Zeitschrift für Verwaltungsrecht (NVwZ), 17/2015, S. 1184-1187

Wissenschaftliche Arbeiten

• Arvind Narayanan et al.: Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction. Princeton University Press, 2016. ISBN 9781400884155
• Dominik König, Benjamin Beck: Bitcoin. Der Versuch einer vertragstypologischen Einordnung von kryptographischem Geld. In: JuristenZeitung 03/2015, S. 130–138.
• Bela Gipp, Norman Meuschke, André Gernandt: Decentralized Trusted Timestamping using the Crypto Currency Bitcoin. Cornell University Library, 13. Februar 2015. arxiv:1502.04015.
• Helgo Eberwein, Arthur Stadler, Anna Zoe Steiner: Bitcoins: Rechtliche Aspekte einer virtuellen Währung (PDF; 4,6 MB). In: Erich Schweighofer, Franz Kummer, Walter Hötzendorfer (Hrsg.): Transparenz. Tagungsband des 17. Internationalen Rechtsinformatiksymposiums, 2014. S. 669–676.
• Helgo Eberwein, Anna Zoe Steiner (Hrsg.): Bitcoins. Jan Sramek Verlag, Wien 2014, ISBN 978-3-7097-0017-4.
• Dorit Ron, Adi Shamir: Quantitative Analysis of the Full Bitcoin Transaction Graph (PDF; 1,77 MB). In: Ahmad-Reza Sadeghi (Hrsg.): Financial Cryptography and Data Security, FC 2013. Springer: Berlin/Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-39883-4. S. 6–24.
• George Selgin: Synthetic Commodity Money. University of Georgia, 10. April 2013. doi:10.2139/ssrn.2000118.
• Tyler Moore, Nicolas Christin: Beware the Middleman: Empirical Analysis of Bitcoin-Exchange Risk (PDF; 258 kB). In: Ahmad-Reza Sadeghi (Hrsg.): Financial Cryptography and Data Security, FC 2013. Springer: Berlin/Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-39883-4. S. 25–33.
• Simon Barber et al.: Bitter to Better – How to Make Bitcoin a Better Currency (PDF; 468 kB). In: Angelos D. Keromytis (Hrsg.): Financial Cryptography and Data Security, FC 2012. Springer, Berlin/Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-32945-6. S. 399–414.
• Fergal Reid, Martin Harrigan: An Analysis of Anonymity in the Bitcoin System. Cornell University Library, 22. Juli 2011. arxiv:1107.4524.
• Satoshi Nakamoto: Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (PDF; 184 kB). 2008.
• Adam Back: Hashcash – A Denial of Service Counter-Measure (PDF; 85 kB). 2002.

Dokumentationen

• Christopher Cannucciari: Banking on Bitcoin, 90 min, USA 2016.
• Torsten Hoffmann, Michael Watchulonis: Bitcoin: The End of Money as We Know It, 60 min, USA 2015.
• Nicholas Mross: The Rise and Rise of Bitcoin, 96 min, USA 2014.

Externe Links

 Commons: Bitcoin – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wiktionary: Bitcoin – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Website (gesponsert von der Bitcoin Foundation)
• Bitcoin-Wiki
• CoinMap – Karte mit Bitcoin-Akzeptanzstellen
• US Library of Congress: Regulation of Bitcoin in Selected Jurisdictions (english)
• BitcoinWisdom – Echtzeitkurse verschiedener Bit- und Litecoinbörsen. In: bitcoinwisdom.com. Abgerufen am 5. August 2016.