Bitcoin, Blockchain & Co. — Die Wahrheit und nichts als die Wahrheit (überarbeitete Ausgabe 2021/22). Joe Martin

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СКАЧАТЬ Double-Spending-Problematik zu den größten Herausforderungen, die den Fortschritt des digitalen Zahlungs-verkehrs aufhalten. Wie kann man sicherstellen, dass die Daten, die aus der einen Datei gelöscht sind, nicht nochmals versendet werden können? Wie leicht ist es, eine Datei zu kopieren und an Alice zu senden und dann noch eine Kopie an Bob, eine an Carol und eine an Dave und so weiter und so weiter?

      Genau das wird doch zu jeder Sekunde mit Katzenvideos und Musikdateien gemacht. Soziale Netzwerke wie Facebook, Insta-gram und Twitter machen im Kern genau das und bringen so Menschen zusammen. Natürlich werden viele Daten widerrechtlich kopiert und verschickt. Musik wird raubkopiert, Filme schwarz kopiert und jeder tauscht elektronische Kopien von allem, was digitalisiert ist. Rechteinhaber erlebten und erleben eine dunkle Periode, in der alles, was digitalisiert werden kann, auch getauscht wird.

      Es liegt im System selbst. Digitale Daten können kopiert und versendet werden. Auf Knopfdruck und per Mausklick. Nichts einfacher als das. Das ist das Problem bei digitalem Geld. Das ist das Double-Spending-Problem.

      Nakamoto hat das Double-Spending-Problem mithilfe von Bitcoin gelöst

      Natürlich bietet das Bitcoin-System auch dafür eine passgenaue Lösung. Es ist im System intrinsich vorgegeben, dass dieser Split, den man auch als „Fork“ (englisch „Gabel“) bezeichnet, automatisch aufgelöst wird.

      Die Auflösung erfolgt umgehend mit dem Block 11, denn der passt, entweder bei 10 A oder bei 10 B nicht mehr. Warum?

      Ganz einfach, der Miner, der Block 11 berechnet hat, kennt entweder 10 A oder 10 B. Sein Node hat ihn doch zuvor informiert und ihm entweder 10 A oder 10 B übermittelt, damit er damit beginnen kann, Block 11 zu berechnen. Er beginnt also Block 11 zusammenzurechnen, unter Berücksichtigung des Hashs von Block 10 und zwar entweder des Blocks 10 A oder eben 10 B — beide kann er nicht haben. Damit passt dann, bei erfolgreicher Berech-nung des richtigen Hash-Wertes, sein Block bei einem Teil der von den Nodes gespeicherten Blockchain und bei dem anderen Teil eben nicht.

      Wenn er Block 11 auf Basis von 10 A berechnet hat, dann passt 11 A bei allen Nodes, die vorher 10 A hatten, aber nicht bei denjenigen, die 10 B gespeichert haben. Diese werden Block 11 A als ungültig zurückweisen und auf einen Block 11 warten, der mit ihrem gespeicherten Block 10 B kompatibel ist. Verwirrt? Man muss das einige Male durchdenken, dann wird es logisch und leicht nachvoll-ziehbar.

      Jetzt ist auch das Rennen gestartet. Wenn ein Block 11 B kommt, dann wird dieser von den 10 B-Nodes angehängt und von den 10 A-Nodes abgelehnt. Zum einen, weil sie schon einen Block 11 haben, nämlich 11 A und zum zweiten, weil 11 B weder zu 10 A noch zu 11 A passt. Wie schnell kommt jetzt ein passender Block 12 ?

      In immer seltener werdenden Fällen kommen tatsächlich ein 11 A und ein 11 B und dann ein 12 A, aber das ist schon sehr sehr selten, weil sich bei jedem Verteilvorgang potenziell immer mehr Nodes umentscheiden.

      Ein Node ist auch wirtschaftlich programmiert und durch die Software so gesteuert, dass er, wenn Block 12 kommt und er noch keinen Block 11 hat „stutzig“ wird. Er kennt ja nur Block 10 und kann Block 12 nicht an Block 10 anbauen. Also sucht er beim Nachbarn einen gültigen Block 11, der dann nicht nur auf 10 passen soll, sondern auch der richtige für den Block 12 ist. Hört sich ein bisschen kompliziert an, ist aber sehr einfach.

      Wenn der Node eine längere Kette beim Nachbarn findet, als er selbst hat, dann storniert und löscht er seine eigene Kette, die er lokal gespeichert hat, und übernimmt ab der Fork den Teil der Kette vom Nachbarn, der länger als seiner ist und auf den Block 12 passt. Im Beispiel von oben wäre Block 9 noch ein gemeinsamer, Blocks 10 und 11 sind jedoch beim Nachbarn andere. Allerdings passt der irritierende Block 12 auf 10 und 11 des Nachbarn. Flugs entscheidet sich der Node, seine Blocks 10 und 11 zu löschen und diese vom Nachbar-Node zu nehmen und an seinen Block 9 anzubauen. Dann passt auch der neue Block 12 an seine lokale Kette. Genial, oder?

      Die in den verworfenen Blocks 10 und 11 vorhandenen Trans-aktionen werden wieder aufgelöst und in den Transaktionspool zurückgespielt. Dabei schaut der Node natürlich nach, ob die Transaktionen nicht auch in den Blocks, die er vom Nachbarn genommen hat, vorhanden waren und löscht diese aus seinem Transaktionspool. Die Differenz bleibt dann übrig. Sollte also nun die Transaktion von Alice schon dabei sein, dann ist diese weg und kann nicht mehr ausgeführt werden, weil sie ja schon ausgeführt wurde.

      In den allermeisten Fällen betrifft eine solche Fork tatsächlich nur einen Block, der quasi zeitgleich gemint wurde und dessen Trans-aktionen dann als doch nicht erledigt zurückgegeben werden. In seltenen Fällen sind es zwei aufeinanderfolgende Blocks und in ganz seltenen Fällen können es mehr werden, aber das ist schon wieder so selten, dass man es getrost vernachlässigen könnte.

      Es geht um viel Geld

      Die Betonung liegt hier auf vernachlässigt werden „könnte“, wenn es keine Wertetranfers wären, die in der Bitcoin-Blockchain aufge-zeichnet werden sollen. Angenommen, es handelte sich um eine Transaktion mit einem Marktwert von 10 Millionen Euro, die ausgeführt wird und in eine Fork mit drei aufeinanderfolgenden Blocks gerät, die später verworfen wird? Nicht gut, oder?

      Genau aus diesem Grund sollte man auf mindestens sechs Blocks Tiefe warten, wenn man hohe Werte überträgt, denn nach sechs aufeinander stehenden Blocks, wenn also alle Nodes — aus dem dem oben beschriebenen Beispiel — bei Block 16 sind, geht die mathematische Möglichkeit, dass ein Teil des Netzwerks immer noch auf einer unterschiedlichen Kette arbeitet, gegen null. Die meisten Nutzer der Bitcoin-Blockchain warten zwei Blocks ab, ganz sicher ist es eben nach sechs oder mehr Blocks. Wenn man also einmal 10 Millionen erhalten sollte, sollte man sechs Bestätig-ungen abwarten — dann gehören einem die 10 Millionen ganz sicher.

      Es ist also die Verknüpfung einzelner Datenblocks mithilfe krypto-grafischer Verfahren in Verbindung mit der Verteilung auf vielen Tausend unabhängiger Computer, die alle selbst nachrechnen und selbst die Daten verwalten, die zur Wahrheit führt.

      Bitcoin ist die technische Lösung, die blindes Vertrauen in Infor-mationen von einem völlig fremdem Dritten ermöglicht. Sie macht damit die Mittler, die vertrauenswürdigen Mittler, über-flüssig.

      Natürlich ist das oben skizzierte System bei Weitem nicht komplett beschrieben und es dient auch nur dem generellen Verständnis eines Blockchain-Systems. Die technische Implementation ist nicht gerade trivial und es sind die intelligentesten Köpfe unserer Welt, die sich mit dieser Technologie beschäftigen und sie weiterent-wickeln.

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