Satoshi beginnt mit der Kritik am bestehenden Finanzsystem. Banken fungieren als "Trusted Third Parties". Das Problem: Sie müssen Transaktionen rückgängig machen können, wenn Betrug gemeldet wird. Das macht Transaktionen teuer und erfordert die Sammlung privater Daten.
Das Ziel: Ein System, bei dem zwei Parteien direkt ("Peer-to-Peer") Werte austauschen können, ohne dass eine dritte Partei (Bank) involviert ist. Dafür ersetzt Satoshi Vertrauen durch kryptografischen Beweis.
Satoshi definiert eine elektronische Münze als eine Kette von digitalen Signaturen.
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Stell dir ein Wachssiegel vor, das unmöglich gefälscht werden kann.
In der Kryptografie nutzt man dafür zwei Schlüssel (Key Pair):
1. Private Key (Geheim): Damit unterschreibst du eine Transaktion. Nur du hast ihn.
2. Public Key (Öffentlich): Damit kann jeder andere prüfen, dass die Unterschrift wirklich von dir stammt.
Mathematik: Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA).
Das Problem: Signaturen beweisen zwar, dass Alice das Geld gehört, aber sie beweisen nicht, dass Alice das Geld nicht schon gestern an jemand anderen ausgegeben hat.
Um sicherzustellen, dass Geld nicht doppelt ausgegeben wird, benötigen wir einen Beweis, welche Transaktion zuerst da war. Satoshi nutzt einen "Timestamp Server", der Datenblöcke nimmt und hasht.
Ein Hash ist ein digitaler Fingerabdruck.
Egal ob du das Wort "Hallo" oder die gesamte Bibel eingibst, die Hash-Funktion (SHA-256) erzeugt immer eine Zeichenkette fester Länge.
Das Besondere: Ändert man nur ein Komma im Input, ändert sich der gesamte Hash komplett. Es ist eine Einbahnstraße: Man kann vom Hash nicht zurück auf den Text schließen.
Wie einigt man sich ohne Chef auf die Wahrheit? Satoshi nutzt Proof-of-Work (PoW). Computer müssen Energie aufwenden, um ein mathematisches Rätsel zu lösen.
Stell dir ein Sudoku vor. Es ist schwer zu lösen (man braucht Zeit/Strom), aber wenn es gelöst ist, kann jeder sofort sehen: "Stimmt!".
Bei Bitcoin müssen Miner eine Zahl (Nonce) finden, sodass der Hash ihres Blocks mit Nullen beginnt (z.B. 000000...). Das ist statistisch extrem unwahrscheinlich und erfordert Milliarden von Versuchen pro Sekunde.
Zweck: Es macht Betrug extrem teuer. Um die Geschichte zu ändern, müsste man mehr Energie aufwenden als der ganze Rest der Welt zusammen.
Das Netzwerk besteht aus Computern ("Nodes"), die alle gleichberechtigt sind. Es gibt keinen zentralen Server.
Ein Node ist ein Computer, der die Bitcoin-Software ausführt und alle Regeln prüft. Ein Node ist wie ein Buchhalter. Wenn ein Miner einen Block sendet, der gegen Regeln verstößt (z.B. falsche Signatur oder zu viele Coins erschaffen), lehnt der Node ihn gnadenlos ab – egal wie viel Energie der Miner verbraucht hat.
Machtverteilung: Die Miner schreiben die Seiten (Blöcke), aber die Nodes entscheiden, ob die Seiten ins Geschichtsbuch kommen.
Bitcoin ist nicht nur Software, es ist Ökonomie. Satoshi wusste, dass man Menschen nicht vertrauen kann, also baute er ein System, das Gier nutzt, um Sicherheit zu erzeugen.
Das System belohnt Ehrlichkeit. Ein Angreifer, der genug Strom hat, um das Netzwerk anzugreifen (>51%), steht vor einer Wahl:
A) Er betrügt. Das Vertrauen in Bitcoin bricht zusammen, der Preis fällt auf 0. Seine Beute ist wertlos.
B) Er nutzt seinen Strom, um ehrlich neue Coins zu schürfen. Er wird reich.
Ergebnis: Ein rationaler Akteur wird immer Weg B wählen. Das System schützt sich selbst durch finanzielle Anreize.
Um Speicherplatz zu sparen, werden Transaktionen in einem "Baum" gehasht.
Stell dir vor, du hast 1000 Dateien. Anstatt alle zu prüfen, fasst du sie paarweise zusammen (Hash von 1+2, Hash von 3+4...), bis am Ende nur noch ein einziger Hash übrig bleibt: Die Merkle Root.
Wenn sich auch nur eine einzige Transaktion ganz unten ändert, ändert sich die Root ganz oben. So kann man mit nur einem kleinen Textstring (der Root im Blockheader) beweisen, dass Tausende Transaktionen korrekt sind.
Satoshi schreibt in Kapitel 9 über "Combining and Splitting Value". Bitcoin hat keine "Kontostände" wie eine Bank.
Stell dir vor, du hast keine Zahl auf dem Konto, sondern echte Goldmünzen in verschiedenen Größen in der Tasche (UTXOs).
Du hast eine 5-BTC-Münze und willst 2 BTC senden.
Du kannst die Münze nicht "teilen". Du musst die ganze 5-BTC-Münze einschmelzen (Input), eine 2-BTC-Münze für den Empfänger gießen (Output 1) und eine 3-BTC-Münze als Wechselgeld an dich selbst zurückgeben (Output 2).
Fakt: Deine Wallet-Software rechnet diese Schnipsel nur für dich zusammen, damit es wie ein Kontostand aussieht.
Da die Blockchain öffentlich ist, ist Privatsphäre schwierig. Satoshi schlägt vor, Public Keys als Pseudonyme zu nutzen.
Im Code (nicht direkt im Whitepaper, aber Teil der Implementierung) legte Satoshi eine harte Grenze fest. Es wird niemals mehr geben als:
Da ein Bitcoin für den Alltag zu groß ist, ist er teilbar in 100 Millionen Einheiten, genannt Satoshis (Sats).
Totaler Vorrat an Satoshis:
\( 21.000.000 \times 100.000.000 = 2.100.000.000.000.000 \) (2,1 Billiarden)
Gedankenexperiment: Verteilung auf die Weltbevölkerung
Aktuelle Weltbevölkerung: ca. 8 Milliarden Menschen.
Wenn man alle Bitcoins gleichmäßig an alle Menschen verteilen würde, bekäme jeder:
Das zeigt: Wer heute einen ganzen Bitcoin besitzt, gehört mathematisch gesehen zu einer extrem exklusiven Gruppe, da es nicht einmal genug für alle Millionäre der Welt gibt (ca. 60 Mio Millionäre vs. 21 Mio Bitcoin).