Funktionsweise von Bitcoin

bitcoin network

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Bitcoin funktioniert unterscheidet es von anderen Zahlungssystemen und Währungen. Bitcoin ist eine Software, die verfolgt und überprüft Transaktionen auf einer öffentlichen Ledger über ein Peer-to-Peer-Netzwerk. Vorgänge und Daten zugeordneten Bitcoin sind dezentralisiert, was bedeutet, sie nicht durchgeführt oder an einem einzigen Standort gespeichert sind. Stattdessen besteht das Bitcoin-Netzwerk von Computern über die Welt, die automatisch speichern und Relais Bitcoin Daten miteinander. Die Computer-Besitzer die Möglichkeit freiwillig verwenden, und führen Sie die Bitcoin-Software. Jeder kann verwenden und Bitcoin-Software ausführen.

Dezentralisierung ist eines der wichtigsten Features, die Bitcoin außergewöhnliche macht: Es ist äußerst schwierig, für jede einzelne Person oder Behörde an Bitcoin-Steuerelement.

TL; dr; Niemand steuert Bitcoin. Es läuft auf den Computern der Personen auf der ganzen Welt.

Vorliegen von bitcoins

Ein Bitcoin ist komplett digital und hat keine physische Präsenz. Und Bitcoins existieren nicht als einzelne Dateien auf einem Computer, entweder. Beispielsweise können nicht Sie ein Bitcoin herunterladen. Stattdessen sind Bitcoins dargestellt, indem Sie Einträge in ein public Ledger, genannt die Blockchain.

Die Blockchain ist der wesentliche Kern-Daten von Bitcoin: eine Datenbank über alle Bitcoin-Transaktionen je gemacht habe. Computer im Bitcoin-Netzwerk Transaktionen in der Blockchain im Laufe der Zeit aufzeichnen und übertragen sie auf andere Computer. Die Beträge dieser Transaktion Beträge sind was die Balance jedes Bitcoin-Benutzers bestimmt.

Bitcoins werden durch Gold, Dollar, Muscheln oder Bomben nicht physisch gesichert.

TL; dr; Bitcoins sind nur Einträge in ein großes Buch. Jeder im Netzwerk hat eine Kopie der Passivseite der Bilanz und nennt man die Blockchain.

Wie man eigene bitcoins

In Reihenfolge für jemanden, der ein Bitcoin Gleichgewicht größer Null haben müssen sie den Empfänger einer mindestens eine Transaktion in der Blockchain gespeichert sein. Jeder Empfänger einer Transaktion wird durch eine einzigartige identifiziert Bitcoin-Adresse. Adressen werden von einer Gruppe von Buchstaben und Zahlen, zwischen 27-34 Zeichen dargestellt, die wie folgt aussehen kann:

12pL6SzSBbFoQLXqhGyu5gkB7p1qoqHkDf

Um zu eigenen Bitcoins benötigen Sie mindestens eine Bitcoin-Adresse.

TL; dr; Menschen und Bitcoins an Adressen (wie e-Mail) senden. Sie sind ein paar zufällige Buchstaben und Zahlen.

Wo Bitcoin-Adressen stammen aus

Bitcoin-Adressen werden von der Bitcoin-Software auf Ihrem Computer nach dem Zufallsprinzip generiert. Weder das Bitcoin-Netzwerk oder eine andere Person oder Partei kontaktiert oder erstellen eine neue Bitcoin-Adresse beteiligt. Der Prozess ist ganz privat.

Bitcoin-Adressen sind frei, zu erstellen. Es gibt kein Limit, wie viele Bitcoin-Adressen, die Sie haben können. Sie sind nicht gebunden an eine Ihrer Identität, und Sie tun nicht nicht brauchen um einen Benutzernamen, e-Mail-Adresse oder Telefonnummer um eine Bitcoin-Adresse zu erhalten.

Aber es gibt mehr zu einer Bitcoin-Adresse als diese Gruppe von Buchstaben und Zahlen. Einem privaten Schlüssel und einem öffentlichen Schlüssel: Ein Bitcoin-Adresse ist eigentlich aus zwei sehr großen zufällig generierten Zahlen abgeleitet. Für jeden Bitcoin Adresse, die Sie erstellen, wird ein privater Schlüssel zufällig vom Bitcoin-Software auf Ihrem Computer oder Gerät erzeugt. Dann wird ein mathematisches Verfahren verwendet wird, um einen öffentlichen Schlüssel aus dem geheimen Schlüssel zu erstellen. Zusammen bilden diese beiden Datenstücke bilden einen kryptographischen Schlüsselpaars. Ihre Bitcoin-Adresse ist eine vereinfachte Darstellung dieser öffentlichen Schlüssel.

Sie können sicher teilen Sie Ihre Bitcoin-Adresse mit anderen, wenn du sie dir Bitcoins senden möchten. Es ist private Schlüssel sollte immer geheim gehalten werden. Seine verwendet, um das Eigentum an den öffentlichen Schlüssel von einem kryptographischen Prozess namens digitales Signieren beweisen. Jeder, der Zugang zu Ihrem privaten Schlüssel kann keine Bitcoins mit Ihrem öffentlichen Schlüssel und Bitcoin-Adresse zugeordnet zu verbringen. Alle öffentlichen und privaten Schlüsseln Sie generiert haben, werden auf Ihrem Computer in einer speziellen Datei genannt Bitcoin Wallet gespeichert.

Der private Schlüssel ist das einzige, was zu verbringen und beweisen Besitz von Bitcoins gehören die zugehörige Bitcoin-Adresse verwendet werden kann. Wenn der private Schlüssel jemals verloren ist, kann nicht alle Bitcoins als gehören die Bitcoin-Adresse ausgegeben werden. Ebenso, wenn der private Schlüssel gestohlen wird, kann der Dieb Besitz alle Bitcoins gehören die Adresse durch Senden sie an ihre eigene Adresse zu nehmen.

Wenn Sie jemanden, der Sie Bitcoins senden möchten, geben Sie ihnen eine Bitcoin-Adresse, die Sie erstellt haben, und sie eine neue Transaktion benennen ihre Adresse als Absender und Ihre Adresse als Empfänger verschicken.

TL; dr; A Bitcoin-Adresse (aka öffentlicher Schlüssel) stammt aus einem privaten Schlüssel und sie sind speziell verbunden, zusammen mit Hilfe von Mathematik. Der private Schlüssel wird verwendet, um Bitcoins zu verbringen.

Wie funktioniert die blockchain

Jeder Computer, auf dem das Bitcoin-Netzwerk (als voller Knoten) beteiligt speichert und verwaltet eine Kopie der Blockchain. Wenn ein Benutzer ihre Bitcoins verbringt, sie übertragen die Transaktion mit dem Netzwerk und anderen Knoten (so genannte Bergleute) zu sammeln, zu überprüfen und speichern Sie die neuen Transaktionen in der Blockchain. Diese neue Updates zu den Blockchain sind zusammengefasst und als eine Datenmenge, bekannt als Block gespeichert. Der neue Block wird für den Rest des Netzes angekündigt, so dass alle anderen Knoten ihre Kopie der Blockchain mit den neuesten Block Transaktionen aktualisiert werden können.

Alle Blöcke in der Blockchain werden in der Reihenfolge vom ältesten zum neuesten gespeichert. Nur neue Blöcke werden hinzugefügt, um die Blockchain und vorhandener Blöcke können nicht geändert werden. Dies ist mithilfe der kryptografischen Hash erzwungen: alle neuen Blöcke müssen enthalten einen Hash-Wert, der aus dem letzten Block in der Blockchain berechnet wird. Der Hash-Wert verweist und beweist, dass der neue Block unmittelbar nach seiner vorherigen Block vorhanden ist. Änderungen an einem vorherigen Block würde die verweisenden Hash-Werte aller nachfolgenden Blöcke unvorhersehbar ändern. Diese Technik behält die Reihenfolge der Blockchain und verhindert die Manipulation der vorhandenen Blöcke.

Aber wie wird das gesamte Netzwerk synchronisieren und einig, welche Transaktionen sollten in die Blockchain aufgenommen werden?

Was wird verhindert, dass unehrliche Nutzer neue Bitcoins aus der “Luft” zu machen?

Oder verbringen Bitcoins mehr als einmal oder sogar Bitcoins, die sie nicht besitzen?

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

TL; dr; Transaktionen auf der Blockchain werden stückweise genannt Blöcke gespeichert. Jeder Block ist in Ordnung, Kryptografie mit zusammengefasst.

Warum kann nicht andere Leute Ihre Bitcoins ausgeben.

Als genannten, jedes Bitcoin-Adresse ist der öffentliche Schlüsselteil des ein kryptografisches Schlüsselpaar. Der andere Teil des Schlüsselpaares, der private Schlüssel wird verwendet, um Besitz der Bitcoins zu beweisen.

Wenn Bitcoins in einer Transaktion ausgegeben werden, wird die Transaktion des Absenders, die mit ihrem privaten Schlüssel signiert. Die digitale Signatur beweist der Absender, der Betrag und der Empfänger der Transaktion. Jemand, der Bitcoin-Netzwerk kann kryptografisch die Signatur mit öffentlichen Schlüssel des Absenders überprüfen.

Eine Transaktion Unterschrift nicht gefälscht oder gefälscht, da jede Unterschrift basierend auf den privaten Schlüssel und die Details der Transaktion unterscheidet. Das gleiche gilt für die Details der Transaktion — eine Änderung der Transaktion Betrag, Absenderadresse oder Empfängeradresse die Signatur ungültig wird.

Nur der eine Bitcoin-Adresse zugeordnete private Schlüssel kann eine gültige digitale Signatur für diese bestimmten Bitcoin-Adresse erstellen.

Wenn eine Transaktion keine gültige, überprüfbare Signatur aufweist, wird es abgelehnt und von Knoten im Bitcoin-Netzwerk ignoriert. Wenn ein neuer Block enthält jede Transaktion, die nicht über eine gültige Signatur verfügt, oder eine Transaktion, die versucht, mehr auszugeben, als der Sender besitzt, dann den gesamten Block abgelehnt und ignoriert. Auf diese Weise können nicht gefälschte Transaktionen gutgeschrieben oder in die Blockchain aufgenommen werden.

TL; dr; Bitcoins können nur ausgegeben werden, mit den Eigentümern privater Schlüssel, weil jede Transaktion mit dem richtigen privaten Schlüssel digital signiert werden muss.

Warum nicht Bitcoins willkürlich “aus der Luft möglich”

Alle Bitcoins existieren als Einträge im Blockchain Sachkonto. Diese Einträge definieren Transaktionen von einem Absender an einen Empfänger. Jedem Absender muss eine vorherige Empfänger einer vorhandenen Transaktion sein. Mit anderen Worten, um Bitcoins zu verbringen, müssen Sie Bitcoins erhalten haben, und die Transaktionshistorie ist von jedem nachprüfbar sein. Diese Regel wird von allen Knoten im Netzwerk für jede Transaktion, die mit der digitalen Signaturen-Methode durchgesetzt genannten.

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

Die einzige Ausnahme von der Regel Absender-/Empfänger ist Transaktionen, die definieren, die neu erstellt Bitcoins: diese Transaktionen haben einen Empfänger, aber keine Sender. Sie sind das Ergebnis eines Prozesses, Bergbau, die im wesentlichen Bitcoins “aus der Luft erstellt” genannt.

Der Prozess ist jedoch nicht beliebig. Die neue Bitcoins sind Belohnungen für computational ausgeführte Arbeit von Benutzern aufgerufen Bergleute. Die Arbeit und belohnt Bitcoins unterliegen einem strengen Satz von Regeln, definiert durch die Bitcoin-Software, einschließlich der Beschränkung der Anzahl von Bitcoins, die jemals erstellt werden können und werden.

TL; dr; Bitcoins können nicht gefälscht werden, denn jeder die Geschichte der jede Bitcoin Ursprung verfolgen kann und Bitcoins können nur durch den Bergbau, das erfordert eine Menge Arbeit von Computern erstellt werden.

Erstellung von bitcoins

Bitcoins zustande kommen durch einen Prozess namens Mining. Bergbau ist die wettbewerbsfähige Nutzung der Rechenleistung eine Zahl zu berechnen, die innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Der gültige Nummernkreis wird regelmäßig angepaßt, durch das Bitcoin-Netzwerk zu machen, mehr oder weniger schwierig, die Lösung zu finden; die Ziel-Datenrate ist 1 Lösung alle 10 Minuten. Die Lösung Nummer selbst muss kryptografisch berechnet und überprüfbare basierend auf die aktuelle Gruppe von Transaktionen und der letzte Block der Blockchain. Dadurch möglichen Lösungen zu jedem Wettbewerb anders und unberechenbar.

Der erste Bergmann, eine Zahl zu entdecken, die die Kriterien wird belohnt mit einer gewissen brandneue Bitcoins (derzeit 25 Bitcoins), sowie den letzten Transaktionsgebühren, die von anderen Personen senden Bitcoin im Netzwerk entrichtet worden sind. Der Wettbewerb dann wiederholt für die Entdeckung einer neuen Zahl.

Die Regeln der Bitcoin-Software anpassen in regelmäßigen Abständen die Schwierigkeit der Wettbewerbe so, dass im Durchschnitt 6 Wettbewerbe jede Stunde gelöst werden. Dies hat den Effekt der Begrenzung wie oft und wie leicht Bitcoins erstellt werden können: je mehr Computer, die meine Bitcoins, desto schwieriger wird es, um den Wettbewerb zu gewinnen und mit neuen Bitcoins belohnt werden.

Darüber hinaus wird die Höhe der Bitcoins pro Wettbewerb erstellt Spielpunkte Hälfte jedes 210.000 geschnitten. Es wird geschätzt, dass dieser Betrag auf 12,5 Bitcoins werden, bis zum Jahr 2016 halbiert wird, 2140, der Betrag auf Null gehen wird und keine neuen Bitcoins immer wieder erstellt werden werden. Dies ist, wie die Schaffung von Bitcoins im Laufe der Zeit mit der maximalen Menge an Bitcoins beschränkt, die jemals auf 21 Millionen begrenzt existieren kann.

Während Bergbau ist wie neue Bitcoins erstellt werden, ist sein Primärzweck neue Transaktionen, indem sie zu den Blockchain. Mining ist eine Grundvoraussetzung für die Sicherung und Synchronisierung der Blockchain im gesamten Netzwerk und die neu erstellten Bitcoins sind im wesentlichen Belohnungen für diejenigen, die den Mining-Prozess durchführen.

tl;dr;

  • Bitcoin-Mining ist ein Wettbewerb um eine Zufallszahl zu finden, die strenge bestimmte Bedingungen erfüllen.

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

  • Die Höhe der Belohnung ruft in die Hälfte alle paar Jahre geschnitten und es kann immer nur 21 Millionen Gesamt Bitcoins geprägt.

  • Bergbau nicht nur Bitcoins erstellt, sondern sichert auch die Blockchain.

Wie ist die Blockchain gesichert und synchronisiert durch den Bergbau

Digitale Signaturen Beträge und Versender von Transaktionen überprüfen können, aber sie können nicht verhindern, dass Konflikte von neuen Transaktionen, die versuchen, den gleichen Bitcoins zu verbringen. Beispielsweise könnte ein Benutzer zwei unterschiedliche gültige Transaktionen, ausgestrahlt, die die gleichen Bitcoins zu unterschiedlichen Knoten im Netzwerk ausgeben. Diese beiden Transaktionen einen Konflikt im Netzwerk erstellen: welche Transaktion in die Blockchain aufgenommen werden sollte, und die Ablehnung?

Dies bezeichnet man als ein Doppelzimmer verbringen, und Bitcoin löst dieses Problem mit einer Methode namens Proof-of-Arbeit.

Wenn ein Bergmann einen Wettbewerb (bekannt als Lösung einen Block) löst, veröffentlichen sie das Ergebnis, das alle die letzten gültigen Transaktionen enthält, die sie aus dem Netzwerk in einen neuen Block für die Blockchain gesammelt haben. Dieser Block wird im gesamten Netzwerk übertragen, und anderen Knoten erhalten und überprüfen:

  • die Lösung für den Bergbau-Wettbewerb ist gültig (Proof-of-Arbeit).

  • , Dass alle Transaktionen innerhalb des Blocks gültig sind basierend auf der vorhandenen 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 sich tatsächlich um eine richtige Lösung handelt. Dies ist das zentrale Konzept hinter Proof-of-Arbeit: die Lösung eines Problems deren Schwierigkeit ist bekannt und die Lösung selbst kann leicht von jedermann als richtig nachgewiesen werden.

Bergbau ist wie Bitcoin vor widersprüchliche Versionen ihrer Transaktion Geschichte (Blockchain) schützt. Arbeit muss für neue Blöcke und die Transaktionen, die sie enthalten, um in die Blockchain von anderen Knoten im Netzwerk aufgenommen zu werden, die durchgeführt werden. Durch die Forderung, dass nachweislich Arbeit geleistet wurde, sind Transaktionen als geeignet für die Aufnahme in die Blockchain sein. Dieser Mechanismus ist was Knoten im Netzwerk hält sich einig darüber, welche Transaktionen tatsächlich stattgefunden haben.

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

Gelegentlich werden zwei verschiedene Bergleute einen Block zur gleichen Zeit lösen. Dadurch kann ein Gabel in der Blockchain: beide Bergleute ausgestrahlt eigene Block, und einige Knoten werden blockweise, akzeptieren, während andere Knoten den anderen Block akzeptieren. In diesem Szenario verfolgen von die Knoten im Netzwerk beide Versionen der Blockchain. Bergleute weiter zu mir für einen neuen Block mit der Blockchain ihrer Wahl. Schließlich ist ein neuer Block gelöst und in eines dieser Blockchains, so dass es länger als die anderen Blockchain aufgenommen. Das Netzwerk und die Bergleute dann abbrechen die kürzere Blockchain für längere Blockchain und neuesten Geschäfte darin die kürzere Blockchain bleiben unbestätigt, bis ein neuer Block hinzugefügt.

In diesem Fall betrachten Knoten im Bitcoin-Netzwerk über mehrere Blockchains, die längste Blockchain der wahr und gültig sein. Es ist in der Regel vereinbart, sobald eine Transaktion sechs Blocks ist tief in die Blockchain (bekannt als 6 Bestätigungen zu erreichen), es ist unwiderruflich bestätigt und wird permanent auf die Blockchain vorhanden sein. Es ist rechnerisch unwahrscheinlich, dass eine längere Blockchain existieren könnte, ohne diese Transaktionen.

tl;dr;

  • Einen Bergbau-Wettbewerb zu gewinnen, erfordert eine Menge Arbeit, aber es kann leicht überprüft werden, von anderen im Netzwerk (Proof-of-Work-Konzept).

  • Jedes Mal, wenn ein Bergmann einen Wettbewerb gewinnt, wird eine neue Reihe von Transaktionen (einen Block genannt) der Blockchain hinzugefügt.

  • Jeder im Netzwerk kann zu einem Konsens kommen über die Blöcke zu den Blockchain hinzugefügt werden soll, weil beweisbare harter Arbeit erforderlich ist, um neue Blöcke hinzufügen.

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

Referenzen und weiterführende Literatur