„Bitcoin ist eine Sammlung von Konzepten und Technologien, die ein Ökosystem für digitales Geld bilden. Währungseinheiten namens Bitcoin werden genutzt, um Werte zu speichern und sie zwischen den Teilnehmern des Bitcoin-Netzwerks zu übertragen. Bitcoin-Nutzer kommunizieren miteinander über das Bitcoin-Protokoll. Das geschieht hauptsächlich über das Internet, andere Transportprotokolle sind aber auch möglich. Der Bitcoin-Protokollstack steht als Open-Source-Software zur Verfügung und ist auf einer Vielzahl von Geräten (einschließlich Laptops und Smartphones) lauffähig, d.h., der Zugang zu dieser Technik gestaltet sich einfach.
Nutzer können Bitcoin über das Netzwerk transferieren und damit das tun, was man auch mit normalem Geld macht: Güter kaufen und verkaufen, Geld an Menschen oder Organisationen überweisen oder jemandem einen Kredit gewähren. Bitcoin kann an speziellen Börsen gekauft, verkauft und gegen andere Währungen getauscht werden. Bitcoin ist in gewissem Sinn das perfekte Geld für das Internet, da es schnell und sicher ist und keine Grenzen kennt.
Im Gegensatz zu traditionellen Währungen ist Bitcoin vollständig virtuell. Es gibt keine Münzen im herkömmlichen Sinn und auch keine digitalen Münzen. Die Münzen (also die Coins) sind in Transaktionen enthalten, die Werte vom Sender zum Empfänger transferieren. Bitcoin-Nutzer verfügen über Schlüssel, die den Besitz von Bitcoins im Bitcoin-Netzwerk nachweisen. Mit diesen Schlüsseln können sie Transaktionen signieren, um den Betrag freizugeben und an einen neuen Eigentümer zu transferieren. Die Schlüssel werden häufig in einer digitalen Geldbörse (der Wallet) auf dem Computer oder Smartphone des Nutzers gespeichert. Der Besitz des Schlüssels, mit dem eine Transaktion signiert werden kann, ist die einzige Voraussetzung, um Bitcoins auszugeben, d.h., die Kontrolle liegt vollständig in den Händen der Nutzer.
Bitcoin ist ein verteiltes Peer-to-Peer-System. Daher gibt es keinen »zentralen« Server oder Kontrollpunkt. Bitcoins werden in einem als Mining bezeichneten Prozess erzeugt, bei dem darum gerungen wird, wer als Erster die Lösung eines mathematischen Problems findet, während die Bitcoin-Transaktionen verarbeitet werden. Jeder Teilnehmer am Bitcoin-Netzwerk (d.h. jeder, auf dessen Gerät der vollständige Bitcoin-Protokollstack läuft) kann als Miner fungieren und die Rechenleistung seines Computers nutzen, um Transaktionen zu verifizieren und festzuhalten. Im Schnitt ist alle zehn Minuten jemand in der Lage, die Transaktionen der letzten zehn Minuten zu verifizieren, und wird dafür mit neuen Bitcoins belohnt. Im Grunde dezentralisiert das Mining die Geldausgabe und die Abrechnung (das Clea- ring), wodurch eine Zentralbank überflüssig wird.
Das Bitcoin-Protokoll enthält fest eingebaute Algorithmen, die die Mining-Funktion innerhalb des Netzwerks regeln. Der Schwierigkeitsgrad (die Difficulty) der Rechenaufgabe, die die Miner lösen müssen, wird dynamisch so angepasst, dass im Durchschnitt alle zehn Minuten jemand erfolgreich ist, und zwar unabhängig davon, wie viele Miner (und wie viel Rechenleistung) gerade an der Lösung arbei- ten. Das Protokoll halbiert alle vier Jahre die Geschwindigkeit, mit der neue Bitcoins erzeugt werden, und beschränkt die Gesamtzahl der Bitcoins auf etwas unter 21 Millionen. Das führt dazu, dass die im Umlauf befindlichen Bitcoins einer einfach vorhersagbaren Kurve folgen, nach der die 21 Millionen im Jahr 2140 erreicht werden. Durch die sinkende Geschwindigkeit der Ausgabe ist die Währung Bitcoin auf lange Sicht deflationär. Darüber hinaus kann der Bitcoin nicht »aufgeblasen« wer- den, indem man neue Coins über oder unter der erwarteten Ausgaberate »druckt«.
Hinter den Kulissen ist Bitcoin auch der Name eines Protokolls, eines Peer-to-Peer- Netzwerks und einer Innovation in Sachen Distributed Computing. Tatsächlich ist die Währung Bitcoin nur die erste Anwendung dieser innovativen Technik. Bitcoin repräsentiert den Höhepunkt jahrzehntelanger Forschung zu den Themen Krypto- grafie und verteilte Systeme. Sie fasst vier Schlüsselinnovationen in einer einmaligen und leistungsfähigen Kombination zusammen. Bitcoin besteht aus:
- einem dezentralisierten Peer-to-Peer-Netzwerk( dem Bitcoin-Protokoll),
- eine möffentlichen Kassenbuch (der Blockchain),
- einer Reihe von Regeln für die unabhängige Validierung von Transaktionen und die Geldausgabe (Konsensregeln) sowie
- einem Mechanismus, mit dem ein globaler, dezentralisierter Konsens zur jeweils gültigen Blockchain erreicht wird (Proof-of-Work-Algorithmus).“
Andreas M. Antonopoulos, Bitcoin und Blockchain – Grundlagen und Programmierung