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Wie Bitcoin funktioniert

Wie Bitcoin funktioniert

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Die Art und Weise Bitcoin funktioniert, ist, was sie von allen anderen Zahlungssystemen und Währungen unterscheidet. Bitcoin ist eine Software, die verfolgt und überprüft Transaktionen auf ein öffentliches Buch über ein Peer-to-Peer-Netzwerk. Operationen und mit Bitcoin zugehörigen Daten sind dezentral, das heißt, sie nicht durchgeführt werden oder in einem einzigen Ort gespeichert. Stattdessen besteht das Bitcoin Netzwerk von Computern auf der ganzen Welt, die automatisch speichern und Bitcoin Daten miteinander zuleiten. Die Computer der Eigentümer entscheiden, freiwillig zu nutzen und die Bitcoin-Software ausführen. Jeder kann Bitcoin-Software verwenden und ausführen.

Dezentralisierung ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die Bitcoin außergewöhnlich macht: es extrem schwierig ist, für jede einzelne Person oder Behörde Bitcoin zu steuern.

Tl; dr, niemand steuert Bitcoin. Es läuft auf den Computern auf der ganzen Welt.

Wo bitcoins existieren

Ein Bitcoin ist vollständig digital und hat keine physische Präsenz. Und Bitcoins existieren nicht als einzelne Dateien auf einem Computer, entweder. Zum Beispiel können Sie keine bitcoin herunterladen. Stattdessen Bitcoins werden durch Einträge in einem öffentlichen Buch genannt blockchain vertreten.

Die blockchain ist die wesentlichen Kerndaten von Bitcoin: eine Datenbank von jeder Bitcoin Transaktion überhaupt. Computer im Bitcoin-Netzwerk Rekord-Transaktionen in der blockchain im Laufe der Zeit, und übertragen sie auf andere Computer. Die Summen dieser Transaktionsbeträge sind, was die Balance eines jeden Bitcoin Benutzer bestimmt.

Bitcoins sind nicht physisch von Gold, Dollar, Muscheln oder Bomben gesichert.

Tl; dr; Bitcoins sind nur Einträge in einem großen Buch. Jeder im Netzwerk hat eine Kopie des Hauptbuchs und es ist die blockchain genannt.

Wie besitzen bitcoins

Damit jemand ein bitcoin Gleichgewicht größer als Null zu haben, müssen sie der Empfänger einer mindestens eine Transaktion in der blockchain gespeichert sein. Jeder Empfänger einer Transaktion wird durch eine eindeutige Bitcoin-Adresse identifiziert. Die Adressen werden von einer Gruppe von Buchstaben und Zahlen dargestellt, zwischen 27-34 Zeichen, dass so etwas wie folgt aussehen:

12pL6SzSBbFoQLXqhGyu5gkB7p1qoqHkDf

Um Bitcoins zu besitzen, benötigen Sie mindestens eine Bitcoin-Adresse.

Tl; dr; Die Leute bekommen und Bitcoins zu Adressen (wie E-Mail) senden. Sie sind eine Reihe von zufälligen Buchstaben und Zahlen.

Wo Bitcoin-Adressen kommen aus

Bitcoin-Adressen werden von der Bitcoin-Software auf Ihrem Computer ausgeführt zufällig generiert. Weder das Bitcoin-Netzwerk oder eine andere Person oder Partei bei der Schaffung eine neue Bitcoin-Adresse kontaktiert oder beteiligt. Der Prozess ist ganz privat.

Bitcoin-Adressen sind kostenlos zu erstellen. Es gibt kein Limit, wie viele Bitcoin Adressen, die Sie haben. Sie sind nicht auf einer Ihrer Identität gebunden, und die Sie nicht brauchen keinen Benutzernamen, E-Mail-Adresse oder Telefonnummer, um eine Bitcoin-Adresse zu erhalten.

Aber es gibt mehr zu einer Bitcoin-Adresse als nur diese Gruppe von Buchstaben und Zahlen. Eine Bitcoin-Adresse ist eigentlich aus zwei sehr großen zufällig generierten Zahlen abgeleitet: ein privaten keyand einen öffentlichen Schlüssel. Für jeden Bitcoin Adresse, die Sie erstellen, wird ein privater Schlüssel von der Bitcoin-Software auf Ihrem Computer oder das Gerät zufällig generiert. Dann wird ein mathematisches Verfahren, einen öffentlichen Schlüssel aus dem privaten Schlüssel zu erstellen. Zusammen bilden diese beiden Stücke von Daten bilden ein kryptographisches Schlüsselpaar. Ihre Bitcoin-Adresse ist eine vereinfachte Darstellung des öffentlichen Schlüssels.

Sie können Ihre Bitcoin-Adresse mit anderen sicher teilen, wenn Sie sie möchten, dass Sie Bitcoins senden. Aber es ist private Schlüssel sollte immer geheim gehalten werden. Seine beweisen Besitz des öffentlichen Schlüssels durch ein kryptographisches Verfahren genannte digitale Signatur verwendet. Jeder, der Zugriff auf Ihren privaten Schlüssel können alle Bitcoins verbringen mit Ihrem öffentlichen Schlüssel und Bitcoin-Adresse zugeordnet. Alle öffentlichen und privaten Schlüssel Sie erzeugt haben, werden auf dem Computer in einer speziellen Datei gespeichert eine Bitcoin Wallet genannt.

Der private Schlüssel ist die einzige Sache, die verwendet werden kann, verbringen und das Eigentum an Bitcoins-Adresse gehört, zu der zugehörigen Bitcoin zu beweisen. Wenn der private Schlüssel verloren geht, werden alle bitcoins aufgeführt in Bezug auf die Bitcoin-Adresse gehören, können nicht ausgegeben werden. Ebenso, wenn der private Schlüssel gestohlen wird, kann der Dieb Besitz aller Bitcoins an die Adresse gehör nehmen, indem sie auf ihre eigene Adresse schicken.

Wenn Sie möchten, dass jemand Sie Bitcoins senden, geben Sie ihnen eine Bitcoin Adresse, die Sie haben erzeugt, und schicken sie als Absender ihre Adresse eine neue Transaktion Namensgebung aus, und Ihre Adresse als Empfänger.

Tl; dr; A Bitcoin-Adresse (auch bekannt als öffentlicher Schlüssel) stammt aus einem privaten Schlüssel und sie sind speziell zusammen Mathe mit verknüpft. Der private Schlüssel wird verwendet, Bitcoins zu verbringen.

Wie die blockchain Werke

Jeder Computer, der im Bitcoin-Netzwerk (als Full-Knoten) speichert und verwaltet eine Kopie des blockchain beteiligt. Wenn ein Benutzer ihre Bitcoins verbringt, übertragen sie an das Netzwerk die Transaktion und andere Knoten (so genannte Bergarbeiter) sammeln, prüfen und die neuen Transaktionen im blockchain zu speichern. Diese neuen Aktualisierungen der blockchain werden gruppiert und als Teil der Daten als Block bekannt gespeichert. Der neue Block ist mit dem Rest des Netzes bekannt gegeben, so dass alle andere Knoten ihre Kopie des blockchain mit dem neuesten Block von Transaktionen aktualisieren.

Alle Blöcke in der blockchain werden, um vom ältesten bis zum neuesten gespeichert. Nur neue Blöcke werden den blockchain hinzugefügt und bestehende Blöcke können nicht geändert werden. Dies geschieht mit Hilfe kryptographische Hash erzwungen: alle neuen Bausteine ​​müssen einen Hash-Wert enthalten, die aus dem letzten Block in der blockchain berechnet wird. Die Hash-Wert Referenzen und beweisen, dass der neue Block unmittelbar nach dem Stand des Block existiert. Jede Änderung eines früheren Block würde die verweisenden Hash-Werte aller nachfolgenden Blöcke unvorhersehbar ändern. Diese Technik hält die Ordnung des blockchain und verhindert Manipulationen bestehender Blöcke.

Aber wie funktioniert das gesamte Netzwerk synchronisieren und sich auf die Transaktionen sollten der blockchain hinzugefügt werden?

Was hindert unehrliche die Nutzer von neuen bitcoins aus „Luft“?

Oder Ausgaben Bitcoins mehr als einmal oder sogar bitcoins sie nicht besitzen?

Bitcoin löst diese Probleme mit öffentlichen Schlüsseln und ein Konzept namens Proof-of-Arbeit.

Tl; dr; Transaktionen auf der blockchain werden in Chunks genannt Blöcken gespeichert. Jeder Block wird miteinander verbunden, um, unter Verwendung von Kryptografie.

Warum andere Menschen können Ihre Bitcoins nicht verbringen

Jede Bitcoin-Adresse ist der öffentliche Schlüssel Teil eines kryptographischen Schlüsselpaares Wie oben erwähnt,. Der andere Teil des Schlüsselpaares, die privaten Schlüssel, ist das, was das Eigentum an Bitcoins zu beweisen, verwendet wird.

Wenn Bitcoins in einer Transaktion ausgegeben wird, wird die Transaktion vom Absender digital mit ihrem privaten Schlüssel signiert. Die digitale Signatur beweist den Absender, den Betrag und den Empfänger der Transaktion. Wer sonst auf dem Bitcoin-Netzwerk kann verschlüsselt die Signatur verifiziert den Absender des öffentlichen Schlüssel.

Eine Transaktion Unterschrift kann nicht gefälscht oder nachgemacht werden, da jede Unterschrift unterscheidet sich basierend auf dem privaten Schlüssel und die Details der Transaktion. Das gleiche gilt für die Details der Transaktion - eine Änderung der Betrag der Transaktion, Absender-Adresse oder Empfängeradresse wird die Unterschrift ungültig.

Nur die privat mit einer Bitcoin-Adresse zugeordnet Schlüssel können eine gültige digitale Signatur für diese bestimmte Bitcoin-Adresse erstellen.

Wenn eine Transaktion nicht über eine gültige, überprüfbare Signatur, wird sie verworfen und durch Knoten im Bitcoin-Netzwerk ignoriert. Wenn ein neuer Block eine Transaktion enthält, die keine gültige Signatur hat, oder eine Transaktion, die mehr als der Absender zu verbringen versucht besitzt, dann wird der gesamte Block abgelehnt und ignoriert. Auf diese Weise können gefälschte Transaktionen nicht auf die blockchain gutgeschrieben oder hinzugefügt werden.

Tl; dr; Bitcoins kann nur den privaten Schlüssel des Besitzers mit ausgegeben werden, da muss jede Transaktion digital mit dem richtigen privaten Schlüssel signiert werden.

Warum Bitcoins können nicht willkürlich sein „hergestellt aus der Luft“

Alle bitcoins existieren als Einträge in dem blockchain Buch. Diese Einträge definieren Transaktionen von einem Sender zu einem Empfänger. Jeder Sender muss vor Empfänger einer bestehenden Transaktion. Mit anderen Worten, um Bitcoins zu verbringen, müssen Sie erhalten bitcoins haben, und die Transaktionshistorie ist von jedermann überprüfbar sein. Diese Regel wird von allen Knoten im Netzwerk für jede Transaktion mit dem digitalen Signaturen oben genannten Verfahren durchgesetzt werden.

Bitcoins kann nur existieren, und als Ergebnis einer Transaktion gehören.

Die einzige Ausnahme an den Absender / Empfänger Regel Transaktionen, die neu geschaffene bitcoins definieren: diese Transaktionen einen Empfänger, aber kein Absender. Sie sind das Ergebnis eines Prozesses, genannt Bergbau, die im Wesentlichen bitcoins „aus der Luft“ erzeugt.

Allerdings ist der Prozess nicht willkürlich. Die neuen Bitcoins sind Belohnungen für Rechenarbeit von Benutzern ausgeführt Knappen genannt. Die Arbeit und belohnt bitcoins unterliegt eine Reihe von strengen Regeln, die von der Software Bitcoin definiert, einschließlich der Begrenzung der Anzahl von Bitcoins, die sind und je geschaffen werden kann.

Tl; dr; Bitcoins kann nicht gefälscht werden, weil jemand die Geschichte jeder Bitcoin zu seinem Ursprung verfolgen können, und Bitcoins kann nur durch den Bergbau geschaffen werden, die von Computern viel Arbeit erfordert.

Wie Bitcoins werden erstellt

Bitcoins entsteht durch einen Prozess namens Bergbau. Der Bergbau ist die Wettbewerbs Verwendung von Rechenleistung eine Zahl zu berechnen, die innerhalb eines bestimmten Bereichs fällt. Der gültige Zahlenbereich wird durch das Bitcoin-Netzwerk macht es mehr oder weniger schwer zu finden, die Lösung in regelmäßigen Abständen angepasst; die Zielrate ist 1-Lösung alle 10 Minuten. Die Lösung Nummer selbst muss kryptographisch berechnete und überprüfbar sein, basierend auf der neueste Reihe von Transaktionen und dem letzten Block des blockchain. Dadurch werden die möglichen Lösungen für jeden Wettbewerb unterschiedlich und nicht vorhersehbar.

Der erste Bergmann eine Reihe zu entdecken, die die Kriterien erfüllen, wird mit einem festgelegten Betrag von brandneuen Bitcoins (derzeit 25 Bitcoins) belohnt, zuzüglich die letzten Transaktionsgebühren, die von anderen Personen gezahlt wurden auf dem Netzwerk zu senden bitcoin. Der Wettbewerb wiederholt sich dann für die Entdeckung einer neuen Nummer.

Die Regeln der Bitcoin-Software anpassen regelmäßig die Schwierigkeit der Wettbewerbe, so dass im Durchschnitt 6 Wettbewerbe jede Stunde gelöst. Dies hat den Effekt der Begrenzung, wie oft und wie leicht Bitcoins erzeugt werden kann: Je mehr Computer, die Bitcoins Mine, desto schwieriger wird es, den Wettbewerb zu gewinnen und mit neuen bitcoins belohnt.

Darüber hinaus wird die Menge an Bitcoins pro Wettbewerb geschaffen geschnitten in jeder Hälfte 210.000 Wettbewerben. Es wird geschätzt, dass dieser Betrag auf 12,5 bitcoins bis zum Jahr 2016 halbiert werden, und von 2140, wird der Betrag auf Null gehen, und keine neuen bitcoins jemals wieder angelegt werden. Dies ist, wie die Schaffung von Bitcoins über die Zeit begrenzt, wobei die maximale Menge an Bitcoins, die jemals auf 21 Millionen existieren begrenzt werden.

Während Bergbau ist, wie neue Bitcoins erzeugt werden, ist ihr Hauptzweck die Bearbeitung neuer Geschäfte, die sie zu dem blockchain hinzufügen. Der Bergbau ist von grundlegender Bedeutung für die Sicherung und Synchronisierung der blockchain im gesamten Netzwerk, und die neu geschaffenen Bitcoins sind im Wesentlichen für jene Menschen belohnt Durchführung des Abbauprozesses.

Tl; dr;
  • Bitcoin Bergbau ist ein Wettbewerb um eine Zufallszahl zu finden, die eine Reihe von strengen Bedingungen erfüllt.

    Sie erhalten neue Bitcoins belohnt, wenn Sie den Wettbewerb zu gewinnen. Dies ist, wie alle Bitcoins erzeugt.

    Die Belohnung Betrag wird in die Hälfte alle paar Jahre geschnitten und es kann immer nur 21 Millionen insgesamt bitcoins geprägt sein.

    Mining schafft nicht nur Bitcoins, sondern sichert auch die blockchain.

Wie die blockchain wird durch den Bergbau gesichert und synchronisiert

Digitale signaturescan die Beträge und die Versender von Transaktionen überprüfen, aber sie nicht verhindern, dass Konflikte neuer Transaktionen, die die gleichen Bitcoins zu verbringen versuchen. Zum Beispiel könnte ein Benutzer zwei verschiedene gültige Transaktionen übertragen, die die gleichen bitcoins verbringen, an verschiedenen Knoten im Netzwerk. Diese beiden Transaktionen erstellen einen Konflikt auf dem Netzwerk: die Transaktion sollte in den blockchain akzeptiert werden und welche abgelehnt werden sollte?

Dies wird als Doppelausgaben bekannt und Bitcoin löst dieses Problem mit einem Verfahren Proof-of-Arbeit genannt.

Wenn ein Bergmann einen Wettbewerb löst (bekannt als einen Block zu lösen), veröffentlichen sie das Ergebnis, das alle letzten gültigen Transaktionen enthält sie aus dem Netzwerk in einem neuen Block für die blockchain gesammelt haben. Dieser Block wird über das Netzwerk übertragen und andere Knoten empfangen sie und überprüfen:

  • Die Lösung für den Bergbau Wettbewerb gilt (Proof-of-Arbeit).
  • Dass alle Transaktionen innerhalb des Blocks gelten auf der Grundlage der bestehenden blockchain.

Während die Zahl, die einen Block löst schwierig ist, die ursprünglich zu berechnen, sobald es bekannt ist, ist es sehr einfach für andere zu überprüfen, ob es in der Tat eine richtige Lösung. Dies ist das Kernkonzept hinter Proof-of-Arbeit: die Lösung eines Problems, deren Schwierigkeit ist bekannt, und die Lösung selbst kann von jedermann leicht bewiesen werden, um korrekt zu sein.

Der Bergbau ist wie Bitcoin schützt seine Transaktionshistorie (die blockchain) von widersprüchlichen Versionen. Die Arbeiten müssen für neue Blöcke durchgeführt werden, und die Transaktionen sie enthalten, in die blockchain auf dem Netzwerk von anderen Knoten in Kauf genommen werden. Durch diese Arbeit erforderlich ist beweisbar gemacht werden Transaktionen als für die Aufnahme in dem blockchain geeignet sein. Dieser Mechanismus ist, was Knoten im Netzwerk in Übereinstimmung hält, über die Transaktionen tatsächlich stattgefunden haben.

Wenn ein Block gelöst ist, werden alle in diesem Block enthaltenen Transaktionen werden im Netzwerk angezeigt 1 Bestätigung haben. Jedes Mal, wenn ein neuer Block gelöst wird, wird die Anzahl der Bestätigungen für Transaktionen bereits im blockchain bestehenden um 1 erhöht.

Gelegentlich zwei verschiedene Bergleute einen Block zur gleichen Zeit lösen. Dies kann eine Forkin die blockchain verursachen: die beiden Bergleute ihre eigenen Block ausgestrahlt, und einige Knoten wird ein Block akzeptieren, während andere Knoten den anderen Block übernehmen. In diesem Szenario halten die Knoten im Netzwerk verfolgen beide Versionen des blockchain. Miners weiterhin für einen neuen Block mit der blockchain ihrer Wahl verminen. Schließlich wird ein neuer Block gelöst und zu einem dieses blockchains, es länger als die anderen blockchain machen. Das Netzwerk und Knappen dann verlassen die kürzeren blockchain für die längere blockchain und die jüngsten Transaktionen, die in er waren die kürzeren blockchain unbestätigt bleiben, bis zu einem neuen Block hinzugefügt.

In diesem Fall mehrerer blockchains, Knoten im Bitcoin-Netzwerken betrachtet die längsten blockchain der wahren und gültigen zu sein. Es ist allgemein vereinbart, dass, sobald eine Transaktion sechs Blöcke tief im blockchain ist (bekannt als 6 Bestätigungen erreicht), ist es unwiderruflich bestätigt und wird dauerhaft auf dem blockchain existieren. Es ist rechnerisch unwahrscheinlich, dass eine längere blockchain ohne einschließlich solcher Transaktionen existieren könnte.

Tl; dr;
  • Ein Bergbau Wettbewerb zu gewinnen erfordert eine Menge Arbeit, aber es kann von jedem anderen auf dem Netz (Proof-of-Arbeit-Konzept) leicht überprüft werden.

    Jedes Mal, wenn ein Bergmann einen Wettbewerb gewinnt, eine neue Reihe von Transaktionen (einen Block bezeichnet) mit dem blockchain hinzugefügt.

    Jeder im Netzwerk kann zu einem Konsens kommen, über die Blöcke sollten den blockchain hinzugefügt werden, da beweisbar harte Arbeit neue Blöcke hinzufügen erforderlich.

    6 neue Blöcke (oder Bestätigungen) versteht man eine Transaktion unumkehrbar zu machen.

Referenzen und weiterführende Literatur

  • Die ursprüngliche Bitcoin whitepaper- Satoshi Nakamoto
  • Wie funktioniert Bitcoin arbeiten - bitcoin.org
  • Bitcoin-Entwicklerhandbuch
  • Bitcoin Basics, wie Bitcoin Werke, Bitcoin FAQ- die Bitcoin Wiki
  • Wie das Bitcoin-Protokoll tatsächlich Works-Michael Nielsen
  • Was genau ist Mining - Bitcoin Stack
  • Was Bitcoin „Bestätigungen“ - Bitcoin Stack

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