Bitcoin-Begriffe, doppelt erklärt

EinfachEine Adresse ist eine Schreibweise für eine Ausgaberegel, damit dich jemand anderes bezahlen kann.

TechnischEine für Menschen lesbare Kodierung (Base58Check, bech32, bech32m) einer scriptPubKey-Vorlage. Adressen sind eine Wallet-Konvention; die Kette speichert nur Skripte.

Referenz: BIP173, BIP350

Baut auf: Script und Ausgabebedingungen

Zu sehen in: Anatomie eines Wallets

EinfachJede neue Seite obendrauf macht deine Zahlung schwerer rückgängig zu machen.

TechnischTiefe des enthaltenden Blocks in der aktiven Kette. Die Wahrscheinlichkeit einer Umkehr sinkt für einen Angreifer mit weniger als 50 % der Hashrate ungefähr exponentiell mit der Tiefe.

Baut auf: Block, Meiste kumulierte Arbeit

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Die Kette der Blöcke

EinfachEin Block ist eine Seite im gemeinsamen Kassenbuch, auf der ein Stapel Zahlungen steht.

TechnischEin 80-Byte-Header plus eine Transaktionsliste, deren erste Transaktion die Coinbase ist. Begrenzt auf 4.000.000 Weight Units.

Baut auf: Transaktion

Zu sehen in: Die Kette der Blöcke

EinfachDas Etikett des Blocks: Es nennt die vorherige Seite und versiegelt den Inhalt mit einem Fingerabdruck.

TechnischVersion, Hash des vorherigen Blocks, Merkle Root, Zeit, nBits (kompaktes Target), Nonce: 80 Bytes, gehasht mit SHA-256d.

Baut auf: Block, Hashfunktion

Zu sehen in: Die Kette der Blöcke, Die Mining-Maschine

EinfachMiner bekommen für jeden Block neu geschaffene Bitcoin, und diese Menge halbiert sich etwa alle vier Jahre.

TechnischSubvention = 50 BTC >> ⌊Höhe / 210.000⌋ (in Satoshis, mit ganzzahligen Shifts), nach 33 Halvings bei null; Gesamtmenge knapp unter 21 Mio. BTC.

Baut auf: Mining, Satoshi

Zu sehen in: Die Bitcoin-Halving-Uhr

EinfachEine neue Zahlung kann extra zahlen, um ihre feststeckende Eltern-Zahlung mitzuziehen.

TechnischMiner bewerten Vorfahren-Pakete: Ein Kind mit hoher Gebühr hebt den effektiven Paket-Gebührensatz seines Elternteils mit niedriger Gebühr.

Baut auf: Mempool, Gebührensatz

Zu sehen in: Der Markt für Blockplatz

EinfachEine signierte, aber nicht veröffentlichte Transaktion, die festhält, wie das Geld im Kanal aufgeteilt würde, wenn er jetzt geschlossen wird.

TechnischJede Seite hält eine Commitment-Transaktion, die den 2-von-2-Funding-Output gemäß den aktuellen Guthaben ausgibt. Jede Zahlung ersetzt das Paar durch einen neuen Zustand, und alte Zustände werden widerrufen.

Referenz: BOLT #3

Baut auf: Lightning-Zahlungskanäle, Digitale Signatur

Zu sehen in: Die Lightning-Sicherheitsmaschine, Die Lightning-Kanal-Maschine

EinfachEine Signatur beweist, dass der Besitzer des Geheimnisses genau diese Nachricht freigegeben hat, ohne das Geheimnis zu verraten.

TechnischECDSA-Signaturen (Legacy- und SegWit-v0-Outputs) oder BIP340-Schnorr-Signaturen (Taproot, SegWit v1) über einen Sighash, der sich auf die vom Sighash-Typ ausgewählten Transaktionsfelder festlegt.

Referenz: BIP340, BIP143, BIP341

Baut auf: Öffentliche und private Schlüssel, Hashfunktion

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Anatomie eines Wallets, Die Maschine für digitale Signaturen

EinfachDer Versuch, eine Zahlung zurückzuholen, indem man heimlich eine konkurrierende Geschichte ohne sie baut, in der mehr Arbeit steckt.

TechnischEin Angreifer mint einen privaten Zweig, der einer Zahlung widerspricht, und veröffentlicht ihn, sobald er mehr Arbeit enthält. So wird die Zahlung wegreorganisiert (Whitepaper §11).

Baut auf: Reorg (Reorganisation der Kette), Bestätigung

Zu sehen in: Die Bitcoin-Sicherheitsarena

EinfachBitcoin hasht Daten oft zweimal hintereinander: der Fingerabdruck des Fingerabdrucks.

TechnischSHA-256d(x) = SHA-256(SHA-256(x)); verwendet für Block-Header-Hashes (Proof of Work), Transaktions-IDs und die Base58Check-Prüfsumme. Explorer und Bitcoin Core zeigen txids und Block-Hashes mit umgekehrter Byte-Reihenfolge an. Hashen ist keine Verschlüsselung: Es gibt keinen Schlüssel und keine Möglichkeit zur Entschlüsselung.

Referenz: FIPS 180-4

Baut auf: Hashfunktion

Zu sehen in: Die SHA-256-Hashmaschine

EinfachEine Node ist ein Computer, der jede Regel selbst prüft, statt jemandem zu vertrauen.

TechnischSoftware, die Blöcke und Transaktionen eigenständig gegen die Konsensregeln prüft und ihre eigene Relay-Policy anwendet.

Baut auf: Transaktion

Zu sehen in: Das globale Bitcoin-Netzwerk

EinfachDer Gebührensatz ist der Preis pro Platzeinheit, wie der Kilopreis auf dem Markt.

TechnischGebühr / vsize in sat/vB. Miner, die ihren Ertrag unter dem Gewichtslimit maximieren, bevorzugen höhere (Paket-)Gebührensätze, nicht höhere absolute Gebühren.

Baut auf: Transaktionsgebühr, Gewicht und virtuelle Größe

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Der Markt für Blockplatz

EinfachMehr Geld heißt nicht immer sofort höhere Preise. Preise hängen auch davon ab, wie viel produziert wird und wie viel Geld die Menschen halten wollen.

TechnischGeldmengenwachstum und Verbraucherpreisinflation sind verschiedene Größen; ihr Zusammenhang hängt von Produktion, Umlaufgeschwindigkeit und Geldnachfrage ab.

Baut auf: Geldpolitik

Zu sehen in: Die Geldsystem-Maschine

EinfachDie Regeln, nach denen neues Geld entsteht: In den meisten Systemen entscheiden Menschen darüber; bei Bitcoin legen es Regeln fest, die jede Node durchsetzt und die sich nur mit breiter Zustimmung ändern ließen.

TechnischDiskretionäre Geldschöpfung durch Zentralbanken und das Bankensystem im Vergleich zu Bitcoins durch den Konsens erzwungenem Subventionsplan.

Baut auf: Blocksubvention und Halving

Zu sehen in: Die Geldsystem-Maschine

EinfachBitcoin begann 2008 mit einem kurzen Aufsatz und im Januar 2009 mit dem ersten Block. Seitdem ist es durch viele Verbesserungen gewachsen.

TechnischWhitepaper (31. Okt. 2008), Genesis-Block (3. Jan. 2009), Soft Forks wie P2SH, SegWit und Taproot sowie bisher vier Halvings.

Zu sehen in: Die Bitcoin-Zeitmaschine

EinfachGrößere Transaktionen brauchen mehr Platz im Block, deshalb zahlen sie für dieselbe Geschwindigkeit mehr.

TechnischWeight = 3 × Basisgröße + Gesamtgröße (BIP141); vsize = ⌈Weight / 4⌉ vBytes. Blöcke sind auf 4.000.000 Weight Units begrenzt (Konsens).

Referenz: BIP141

Baut auf: Transaktion

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Die UTXO-Maschine, Der Markt für Blockplatz

EinfachEin kleines Gerät, das dein Geheimnis sicher im Inneren verschließt und dir zeigt, was du gerade freigibst.

TechnischDie Schlüssel bleiben innerhalb einer Signiergrenze; der Host schlägt eine PSBT vor, das Gerät zeigt sie an und signiert. Die Sicherheitsarchitektur unterscheidet sich von Gerät zu Gerät.

Referenz: BIP174

Baut auf: Wallet, Digitale Signatur

Zu sehen in: Anatomie eines Signiergeräts

EinfachEine Zahlung mit Bedingung: Sie kann vor einer Frist mit einem Geheimnis abgeholt werden, sonst geht sie an den Sender zurück.

TechnischEin Output, den der Empfänger mit dem Preimage eines Payment-Hashs ausgeben kann oder der nach einer Zeitsperre (CLTV) an den Anbietenden zurückgeht. Jeder Hop einer Lightning-Route nutzt denselben Payment-Hash. Sobald der Empfänger das Preimage preisgibt, kann jeder Hop seinen eingehenden HTLC einlösen; ein Hop, der das nicht vor Ablauf seiner Zeitsperre schafft, kann den weitergeleiteten Betrag verlieren.

Referenz: BOLT #2, BOLT #3

Baut auf: Commitment-Transaktion, Hashfunktion

Zu sehen in: Die Lightning-Routing-Maschine

EinfachEin Hash ist ein Fingerabdruck für Daten: Ändere einen einzigen Buchstaben, und der Fingerabdruck ist ein völlig anderer.

TechnischBitcoin verwendet SHA-256, meist zweimal hintereinander (SHA-256d), für Block- und Transaktions-IDs sowie HASH160 (RIPEMD-160 ∘ SHA-256) für Schlüssel- und Script-Hashes bei P2PKH, P2SH und P2WPKH (P2WSH nutzt ein einfaches SHA-256).

Referenz: FIPS 180-4

Zu sehen in: Die SHA-256-Hashmaschine, Die Mining-Maschine

EinfachAus einem Seed wächst ein ganzer Baum von Schlüsseln, deshalb sichert ein Backup sie alle.

TechnischBIP32 leitet Kind-Schlüssel mit HMAC-SHA512 aus einem erweiterten Eltern-Schlüssel ab; gehärtete vs. nicht gehärtete Pfade; Standardpfade aus BIP44/84/86.

Referenz: BIP32, BIP44, BIP84, BIP86

Baut auf: Wiederherstellungsphrase, Öffentliche und private Schlüssel

Zu sehen in: Die Wiederherstellungsphrasen-Maschine

EinfachDie Größe eines Kanals steht beim Öffnen fest. Jede Seite kann nur ihren eigenen Anteil davon senden.

TechnischDie Kapazität ist der Betrag des Funding-Outputs. Ausgehende Liquidität ist das lokale Guthaben oberhalb der Kanalreserve; eingehende Liquidität ist, was die Gegenseite senden kann: ihr Guthaben oberhalb ihrer eigenen Reserve. Eine Zahlung, die größer ist als die ausgehende Liquidität des Senders, schlägt fehl.

Referenz: BOLT #2

Baut auf: Lightning-Zahlungskanäle

Zu sehen in: Die Lightning-Kanal-Maschine, Die Lightning-Routing-Maschine

EinfachJemanden über eine Kette von Kanälen bezahlen, wobei jede Person dazwischen die Zahlung gegen eine kleine Gebühr weiterreicht.

TechnischQuellbasiertes Routing über den öffentlichen Kanalgraphen: Der Sender wählt eine Route anhand von Kapazitäten und Gebührenregeln, aber ohne die private Liquiditätsverteilung, berechnet die Hop-Beträge rückwärts (Basis- + proportionale Gebühren) und probiert andere Routen, wenn ein Hop scheitert.

Referenz: BOLT #4, BOLT #7

Baut auf: Kanalkapazität und Liquidität, Hashed Time-Locked Contract (HTLC)

Zu sehen in: Die Lightning-Routing-Maschine

EinfachZwei Menschen schließen Bitcoin in eine gemeinsame Kiste ein und schieben das Guthaben innerhalb von Sekunden hin und her. Abgerechnet wird später auf der Kette.

Technisch2-von-2-Funding-Outputs mit widerrufbaren Commitment-Transaktionen; Zahlungen werden über HTLCs durch mehrere Kanäle geroutet.

Baut auf: Multisig (Mehrfachsignatur), Transaktion

Zu sehen in: Die Lightning-Kanal-Maschine

EinfachNodes folgen der Kette, die insgesamt am meisten Aufwand gekostet hat, nicht einfach der längsten.

TechnischDie aktive Kette ist die gültige Kette mit der größten kumulierten Arbeit, Σ 2^256 / (Target + 1). Länge und Arbeit weichen voneinander ab, wenn sich die Schwierigkeit unterscheidet.

Baut auf: Proof of Work, Schwierigkeitsanpassung

Zu sehen in: Die Kette der Blöcke

EinfachDer Wartesaal, in dem gültige Zahlungen warten, bis ein Miner sie abholt.

TechnischDie eigene Menge unbestätigter Transaktionen jeder Node, die sie nach ihrer Policy akzeptiert hat. Mempools unterscheiden sich von Node zu Node.

Baut auf: Full Node, Transaktion

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Der Markt für Blockplatz

EinfachFingerabdrücke von Fingerabdrücken, zusammengefaltet zu einem einzigen, der jede Zahlung im Block versiegelt.

TechnischEin binärer SHA-256d-Baum über die txids (eine Ebene mit ungerader Anzahl von Hashes verdoppelt ihren letzten); seine Wurzel steht im Header. Ermöglicht kompakte Einschlussbeweise.

Baut auf: Hashfunktion, Block

Zu sehen in: Die Kette der Blöcke

EinfachMining ist das Wettrennen um den richtigen Treffer, mit dem du die nächste Seite anfügen darfst.

TechnischEin Block-Template bauen und dann Nonce, Zeitstempel und Extranonce durchsuchen, bis ein Header-Hash höchstens so groß wie das Target ist. Der Gewinner erhält Subvention + Gebühren.

Baut auf: Proof of Work, Mempool

Zu sehen in: Die Mining-Maschine

EinfachEin Tresor, der zum Beispiel zwei von drei Schlüsseln braucht, bevor er aufgeht.

TechnischEine Skript-Regel, die m-von-n-Signaturen verlangt: OP_CHECKMULTISIG in Legacy- und SegWit-v0-Skripten, OP_CHECKSIGADD in Taproot-Skripten (BIP342). Schlüsselaggregations- und Threshold-Verfahren wie MuSig2 (n-von-n) oder das noch junge FROST erzeugen dagegen eine einzige Signatur, die wie eine Ausgabe mit einem Schlüssel aussieht.

Baut auf: Script und Ausgabebedingungen, Digitale Signatur

Zu sehen in: Der Multisignatur-Tresor

EinfachEin privater Schlüssel ist ein Geheimnis, das nur du kennst. Der öffentliche Schlüssel ist ein Schloss, das alle sehen können und in das nur dein Geheimnis passt.

TechnischSchlüsselpaare auf der elliptischen Kurve secp256k1: Der öffentliche Schlüssel P = k·G lässt sich leicht aus dem privaten Skalar k berechnen, die Umkehrung ist praktisch unmöglich.

Zu sehen in: Anatomie eines Wallets, Die Maschine für digitale Signaturen

EinfachEin aufgeschriebenes Rezept, welche Schlüssel und Regeln ein Wallet bilden. Du brauchst es, um einen gemeinsamen Tresor wiederherzustellen.

TechnischEine Sprache, die Output-Skript-Vorlagen und Schlüsselherkunft beschreibt (z. B. wsh(sortedmulti(2,…))). Die Wiederherstellung eines Multisig-Wallets braucht den Descriptor, nicht nur die Seeds.

Referenz: BIP380, BIP383

Baut auf: Script und Ausgabebedingungen, Hierarchisch deterministische Schlüssel (HD)

Zu sehen in: Der Multisignatur-Tresor

EinfachNodes geben neue Transaktionen und Blöcke an ihre Nachbarn weiter, so wie sich ein Gerücht in einer Stadt verbreitet.

TechnischGossip-basierte Weiterleitung über das Bitcoin-P2P-Protokoll (inv/getdata, Compact Blocks BIP152). Es gibt keinen zentralen Server und keinen globalen Mempool.

Baut auf: Full Node

Zu sehen in: Das globale Bitcoin-Netzwerk

EinfachMiner raten immer wieder Zahlen, bis eine einen Fingerabdruck ergibt, der klein genug ist. Das ist schwer zu finden und leicht zu prüfen.

TechnischEin Header ist nur gültig, wenn SHA-256d(Header), gelesen als 256-Bit-Little-Endian-Ganzzahl, ≤ dem in nBits kodierten Zielwert (Target) ist.

Baut auf: Block-Header

Zu sehen in: Die Mining-Maschine

EinfachManchmal wechseln Nodes zu einer konkurrierenden Version der neuesten Seiten, weil deren Bau mehr Arbeit gekostet hat.

TechnischTaucht ein gültiger Zweig mit mehr kumulierter Arbeit auf, trennen Nodes die Blöcke bis zum Abzweigpunkt ab und hängen den neuen Zweig an.

Baut auf: Meiste kumulierte Arbeit

Zu sehen in: Die Bitcoin-Sicherheitsarena

EinfachDie meisten Nodes lassen dich eine wartende Zahlung durch eine neue Version mit höherer Gebühr ersetzen.

TechnischEine Policy-Regel (BIP125 und ihre Nachfolger in Bitcoin Core), mit der eine konkurrierende Transaktion Mempool-Einträge ersetzen darf, wenn sie absolut und im Gebührensatz mehr zahlt. Seit Bitcoin Core 28.0 lässt sich standardmäßig jede unbestätigte Transaktion so ersetzen (Full RBF); der Ersatz muss außerdem sein eigenes Weiterleiten mit der Incremental Relay Fee bezahlen.

Referenz: BIP125

Baut auf: Mempool, Gebührensatz

Zu sehen in: Der Markt für Blockplatz

EinfachEin Satoshi ist das kleinste Stück eines Bitcoins. Ein Bitcoin besteht aus 100 Millionen davon.

TechnischDie Basis-Rechnungseinheit: 1 BTC = 100.000.000 sat. Alle Beträge im Konsens sind ganzzahlige Satoshis (int64); jeder muss zwischen 0 und MAX_MONEY (21.000.000 BTC) liegen, einer Plausibilitätsgrenze. Die tatsächliche Menge legt der Subventionsplan fest (knapp unter 21 Millionen BTC).

EinfachEtwa alle zwei Wochen wird das Rätsel schwerer oder leichter, damit weiterhin ungefähr alle zehn Minuten ein Block kommt.

TechnischAlle 2016 Blöcke wird das Target mit tatsächlicher Zeitspanne (gemessen über die 2015 Blockabstände der Periode) / erwarteter Zeitspanne (1.209.600 s) skaliert, in beide Richtungen auf den Faktor 4 begrenzt und am Proof-of-Work-Limit gedeckelt (Konsens).

Baut auf: Proof of Work

Zu sehen in: Der Schwierigkeitsmotor

EinfachJedes Bitcoin-Stück trägt eine kleine Regel, die sagt, welcher Nachweis nötig ist, um es auszugeben.

TechnischscriptPubKey legt die Bedingung fest; scriptSig/Witness erfüllt sie. Standardvorlagen: P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH, P2TR.

Baut auf: UTXO, Digitale Signatur

Zu sehen in: Anatomie eines Wallets

EinfachEine Transaktion nimmt einige Bitcoin-Stücke und macht daraus neue Stücke für die Menschen, die bezahlt werden.

TechnischEine signierte Datenstruktur aus Inputs (Outpoints + Entsperrdaten) und Outputs (Betrag + scriptPubKey). Gültig nur, wenn die Inputs existieren, noch nicht ausgegeben sind und die Skripte erfolgreich ausgeführt werden.

Baut auf: UTXO, Digitale Signatur

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion

EinfachDie Gebühr ist der kleine Rest, der an denjenigen geht, der deine Zahlung ins gemeinsame Kassenbuch einträgt.

TechnischImplizit: Summe(Inputs) − Summe(Outputs). Der Konsens verlangt ≥ 0; der Miner des Blocks, der die Transaktion enthält, darf sie in der Coinbase beanspruchen.

Baut auf: Transaktion

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Die UTXO-Maschine

EinfachDeine Bitcoin bestehen aus einzelnen Stücken, wie Geldscheine im Portemonnaie. Jedes Stück wird immer ganz ausgegeben.

TechnischEin nicht ausgegebener Transaktions-Output: ein Betrag plus ein Sperrskript (scriptPubKey). Inputs verweisen per Outpoint (txid:vout) auf Outputs und müssen sie vollständig ausgeben.

Baut auf: Satoshi

Zu sehen in: Die UTXO-Maschine

EinfachEin Wallet enthält keine Münzen, sondern die Geheimnisse, mit denen du sie ausgeben kannst.

TechnischSoftware für Schlüssel, Skripte/Descriptors, UTXO-Verwaltung, Coin Selection, Gebührenschätzung und Signieren. Die Coins selbst sind Einträge in der Kette.

Baut auf: Öffentliche und private Schlüssel, UTXO

Zu sehen in: Anatomie eines Wallets

EinfachEin Helfer, der die Blockchain beobachtet, während du offline bist, und in deinem Namen jemanden bestrafen kann, der einen alten Kanalzustand veröffentlicht.

TechnischEin Dritter, der (meist verschlüsselte) Daten für Justice-Transaktionen zu widerrufenen Zuständen hält. Er kann nur handeln, wenn er online ist, den Betrug erkennt und seine Transaktion vor Ablauf der Verzögerung bestätigt wird. Optional, mit eigenen Annahmen zu Vertrauen und Verfügbarkeit.

Baut auf: Widerruf und Strafe

Zu sehen in: Die Lightning-Sicherheitsmaschine

EinfachIst das Stück, das du ausgibst, größer als der Preis, zahlst du dir den Unterschied selbst zurück.

TechnischEin vom Wallet erzeugter Output, der Inputs − Zahlung − Gebühr an den Sender zurückgibt. Er ist ein gewöhnlicher Output; der Konsens weiß nicht, dass es Wechselgeld ist.

Baut auf: UTXO, Transaktion

Zu sehen in: Das Leben einer Transaktion, Die UTXO-Maschine

EinfachAlte Kanalvereinbarungen werden durch die Übergabe eines Geheimnisses ungültig gemacht. Wer versucht, eine ungültige zu benutzen, verliert alles, was er im Kanal hatte, an die Gegenseite.

TechnischLN-Penalty: Beim Aktualisieren eines Kanals wird das vorherige Commitment widerrufen, indem sein Per-Commitment-Secret offengelegt wird. Wird ein widerrufenes Commitment gesendet, kann die Gegenseite den verzögerten to_local-Output des Senders mit dem Widerrufsschlüssel ausgeben, bevor to_self_delay abläuft.

Referenz: BOLT #2, BOLT #3

Baut auf: Commitment-Transaktion

Zu sehen in: Die Lightning-Sicherheitsmaschine

EinfachEine Liste von Wörtern, mit der sich jeder Schlüssel deines Wallets neu erzeugen lässt. Wer sie hat, hat deine Bitcoin.

TechnischBIP39: Entropie + SHA-256-Prüfsummenbits, kodiert als 12–24 Wörter; PBKDF2-HMAC-SHA512 (2048 Runden, Salt "mnemonic" + Passphrase) ergibt den 512-Bit-Seed.

Referenz: BIP39

Baut auf: Hashfunktion, Wallet

Zu sehen in: Die Wiederherstellungsphrasen-Maschine