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Bitcoin funktioniert als gemeinsames öffentliches Hauptbuch, von dem Tausende Computer identische Kopien führen. Nutzer signieren Transaktionen mit privaten Schlüsseln, Miner bündeln sie ungefähr alle 10 Minuten in einem Block, und Nodes prüfen jeden Block anhand der Regeln. Jeder Block verweist auf den vorherigen, was es extrem teuer macht, die Geschichte umzuschreiben. Wie funktioniert Bitcoin? Blöcke, Miner und Schlüssel geht jeden Schritt durch.

Bitcoin-Mining ist der Wettbewerb darum, den nächsten Block mit Transaktionen an die Kette anzuhängen. Miner raten eine Zahl, bis ein Hash ein Schwierigkeitsziel erreicht; das nennt man Proof of Work. Der Gewinner erhält neu geschaffene Bitcoin plus die Transaktionsgebühren. Die Arbeit ist aufwendig, aber für alle anderen leicht zu überprüfen. Siehe Bitcoin-Mining von innen.

Mining verbraucht viel Strom, weil Proof of Work absichtlich teuer ist: Die Sicherheit beruht auf den realen Kosten eines Angriffs auf das Netzwerk. Kritiker verweisen auf Emissionen und Auswirkungen auf lokale Strompreise, Befürworter darauf, dass Miner günstige, mitunter sonst ungenutzte Energie suchen. Schätzungen zum Anteil erneuerbarer Energien gehen auseinander; prüfen Sie daher Quelle und Datum. Mehr in Bitcoin-Mining von innen.

Das Halving ist eine programmierte Kürzung der Block-Subsidy (Blocksubvention), also des neu geschaffenen Bitcoin, das Miner erhalten. Es findet alle 210.000 Blöcke statt, ungefähr alle vier Jahre. Die Subsidy sank von 50 Bitcoin im Jahr 2009 auf 3,125 nach April 2024, und das Gesamtangebot nähert sich um 2140 den 21 Millionen. Mehr in Was ist das Bitcoin-Halving? und Bitcoin-Mining von innen.

Keine einzelne Partei betreibt Bitcoin. Nodes sind Computer, die das Hauptbuch speichern und jeden Block anhand der Regeln prüfen, und Miner konkurrieren darum, Blöcke anzuhängen. Ein Miner kann weder zusätzliche Coins schaffen noch die Coins anderer ausgeben, weil Nodes Blöcke ablehnen, die gegen die Regeln verstoßen, und jeder kann einen Node betreiben. In Wie funktioniert Bitcoin? sehen Sie, wie die Rollen zusammenspielen.

Das Lightning-Netzwerk ist eine Zahlungsschicht auf Bitcoin, keine eigene Währung. Zwei Personen sperren Bitcoin in einem gemeinsamen Kanal und aktualisieren die Salden außerhalb der Blockchain (Off-Chain), sodass nur das Öffnen und das Schließen auf der Blockchain landen. Es eignet sich für kleine, schnelle Zahlungen, hat aber Liquiditätsgrenzen und Kompromisse bei der Verwahrung. Siehe Was ist das Lightning-Netzwerk?.

Proof of Work sichert ein Netzwerk mit Rechenleistung und Strom, wie Bitcoin es tut, während Proof of Stake es mit Coins sichert, die Validatoren als Pfand sperren. Ethereum wechselte 2022 zu Proof of Stake. Beide Ansätze haben unterschiedliche Kompromisse bei Energieverbrauch, Hardware und Sicherheitsannahmen. Siehe Proof of Work vs. Proof of Stake.

Bitcoin-Transaktionen zahlen den Minern eine Gebühr, damit sie in einen Block aufgenommen werden, und der Platz in den Blöcken ist begrenzt. Die Gebühr hängt vor allem von der Größe der Transaktion und der Auslastung des Netzwerks ab, nicht davon, wie viel Bitcoin gesendet wird. Kryptobörsen können eigene, davon getrennte Gebühren erheben. Siehe Bitcoin-Gebühren.

Theoretisch könnte ein großer, fehlertoleranter Quantencomputer das Signaturverfahren bedrohen, das den Besitz von Coins beweist, während das Hashing von Bitcoin deutlich weniger gefährdet ist. Kein heute existierender Quantencomputer kann das, und Fachleute sind uneins, wann oder ob es dazu kommt. Siehe Können Quantencomputer Bitcoin knacken? Eine ehrliche Erklärung.

Ein Node ist ein Computer, der jeden Block herunterlädt und jede Transaktion selbst anhand der Bitcoin-Regeln prüft, statt sich auf andere zu verlassen. Nodes setzen die Regeln durch, und einen zu betreiben bringt kein Geld ein. Nötig sind mehrere hundert Gigabyte Speicherplatz und eine stabile Verbindung. Siehe Was ist ein Bitcoin-Node?.

Ein Soft Fork verschärft die Regeln, sodass nach den neuen Regeln erzeugte Blöcke von alten Nodes weiter akzeptiert werden. Ein Hard Fork lockert sie, sodass alte Nodes die neuen Blöcke ablehnen und sich die Kette spalten kann. Taproot war ein Soft Fork, die Abspaltung von 2017, die Bitcoin Cash hervorbrachte, ein Hard Fork. Siehe Bitcoin-Forks.

Taproot ist ein Soft Fork, der im November 2021 aktiviert wurde. Er brachte Schnorr-Signaturen und eine flexiblere Art, Ausgabebedingungen festzulegen, sodass komplexe Transaktionen wie Multisig-Zahlungen (Mehrfachsignatur) auf der Blockchain wie gewöhnliche Zahlungen aussehen können. Die meisten Nutzer merken nur, dass Wallets Adressen akzeptieren, die mit bc1p beginnen. Siehe Was ist Taproot?.

Eine Blockchain ist ein gemeinsames Register, in das nur Neues angehängt wird, aufgebaut aus Blöcken, wobei jeder Block über einen Hash auf den vorherigen verweist. Würde man einen alten Block ändern, bräche jedes folgende Glied, weshalb sich die Geschichte von Bitcoin kaum umschreiben lässt. Die Blockchain ist die Datenstruktur, Bitcoin das Netzwerk und die Währung, die darauf aufbauen. Siehe Was ist eine Blockchain?.

Ihre Transaktion wartet im Mempool, der Warteschlange gültiger Transaktionen, die Miner noch nicht in einen Block aufgenommen haben. Bei hoher Nachfrage greifen Miner zuerst zu den höheren Gebühren, daher kann eine Transaktion mit niedriger Gebühr warten. Manche Wallets erlauben es, die Gebühr zu erhöhen. Siehe Was ist der Bitcoin-Mempool?.

Bitcoin Cash ist eine eigenständige Kryptowährung, die im August 2017 entstand, als sich eine Gruppe wegen der Begrenzung der Blockgröße von Bitcoin abspaltete. Sie hat eine eigene Kette und eine eigene Währung, BCH, und eine größere Blockgrößenbegrenzung. Beide nutzen Proof of Work und eine Obergrenze von 21 Millionen. Siehe Was ist Bitcoin Cash?.

Der private Schlüssel ist eine geheime Zahl, die Ausgaben autorisiert; der öffentliche Schlüssel wird mit einer mathematischen Einwegfunktion daraus abgeleitet, die sich nicht umkehren lässt. Adressen und öffentliche Schlüssel können Sie weitergeben, den privaten Schlüssel und die Seed-Phrase (Wiederherstellungsphrase) aber niemals. Siehe Öffentlicher und privater Schlüssel bei Bitcoin.

Eine Transaktion ist bestätigt, wenn ein Miner sie in einen Block aufnimmt, was im Durchschnitt ungefähr alle zehn Minuten geschieht; die Wartezeit reicht also von Minuten bis zu einer Stunde oder mehr, wenn viel los ist. Eine höhere Gebühr bedeutet in der Regel eine schnellere Aufnahme. Siehe Wie lange dauert eine Bitcoin-Transaktion?.

Ein 51-%-Angriff liegt vor, wenn ein einzelner Akteur die Mehrheit der Mining-Leistung kontrolliert und damit jüngste Blöcke neu ordnet, sodass er eigene Coins doppelt ausgeben (Double Spending) oder Transaktionen anderer blockieren kann. Er kann ohne die Schlüssel keine Coins wegnehmen und auch keine Regeln ändern, die Nodes durchsetzen. Siehe Double Spending und 51-%-Angriff.

Das nächste Halving, das fünfte, findet bei Block 1.050.000 statt und wird um 2028 erwartet; das genaue Datum lässt sich nicht kennen, weil die Zeit zwischen den Blöcken schwankt. Die Block-Subsidy sinkt von 3,125 auf 1,5625 Bitcoin. Siehe Wann ist das nächste Bitcoin-Halving?.