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Hashing ist ein Prozess, der jeden beliebigen Datenstrom als Eingabe übernehmen und in einen Datensatz fester Größe (bekannt als Hash) mit einer nicht umkehrbaren mathematischen Formel transformieren kann. Anders ausgedrückt ist es einfach, diese Funktion zu verwenden, um einen uniformgroßen Hash für jedes Datenstück zu erzeugen, aber es ist nicht möglich, die ursprüngliche Datenfolge aus dem Hash zu bestimmen. Hashing ist für den Betrieb von Bitcoin unerlässlich, da es in digitalen Signaturen, Proof-of-Work, Merkle-Bäumen, Transaktionsidentifikatoren, Bitcoin-Adressen und verschiedenen anderen Anwendungen verwendet wird. Das Hashing ermöglicht es im Wesentlichen, ein Datenstück in der Öffentlichkeit zu identifizieren, ohne etwas über diese Daten preiszugeben, wodurch sicher und zuverlässig festgestellt werden kann, ob mehrere Parteien dieselben Daten haben.

Public-Key-Kryptographie ist ein Verfahren zur Authentifizierung, das auf einer Reihe von mathematisch verwandten Nummern basiert: einem privaten Schlüssel, einem öffentlichen Schlüssel und einer oder mehreren Signaturen. Der private Schlüssel, der geheim gehalten werden muss, kann einen öffentlichen Schlüssel erzeugen, der frei verteilt werden kann, da es nicht möglich ist, den privaten Schlüssel durch Untersuchung des öffentlichen Schlüssels zu bestimmen. Diese Methode wird für die Authentifizierung verwendet. Nachdem jemand seinen öffentlichen Schlüssel veröffentlicht, kann er einige Daten hashen und dann diesen Hash mit seinem privaten Schlüssel signieren, um eine Signatur zu erstellen. Jede Person mit den gleichen Daten kann den gleichen Hash erstellen und sehen, dass er zum Erstellen der Signatur verwendet wurde; dann kann sie die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel vergleichen, den sie zuvor erhalten hat, und sehen, dass sie beide mathematisch verwandt sind, was beweist, dass die Person mit dem privaten Schlüssel die vom Hash erfassten Daten signiert hat. Bitcoin verwendet Public-Key-Kryptographie, um einen sicheren Werteaustausch über ein offenes, ungesichertes Netzwerk zu ermöglichen. Ein Bitcoin-Inhaber kann nur dann auf seine Bitcoins zugreifen, wenn er die dazugehörigen privaten Schlüssel besitzt, während die damit verbundenen öffentlichen Adressen weit verbreitet werden können. Alle Netzwerkmitglieder können die Gültigkeit der Transaktion kontrollieren, indem sie überprüfen, ob die Transaktionen, die das Geld senden, vom Eigentümer des richtigen privaten Schlüssels stammen. Bei Bitcoin existiert als einzige Form des Eigentums nur das Eigentum an den privaten Schlüsseln.

Peer-to-Peer-Netzwerk ist eine Netzwerkstruktur, in der alle Mitglieder gleiche Privilegien und Verpflichtungen untereinander haben. Es gibt keine zentralen Koordinatoren, die die Regeln des Netzwerks ändern können. Node-Betreiber, die mit der Funktionsweise des Netzwerks nicht einverstanden sind, können ihre Meinung anderen Mitgliedern des Netzwerks weder aufzwingen noch ihre Privilegien außer Kraft setzen. Das bekannteste Beispiel für ein Peer-to-Peer-Netzwerk ist BitTorrent, ein Protokoll für den Online-Austausch von Dateien. Während in zentralisierten Netzwerken die Mitglieder Dateien von einem zentralen Server herunterladen, der sie hostet, laden die Nutzer in BitTorrent die Dateien direkt voneinander herunter, aufgeteilt in kleine Teile. Sobald ein Benutzer ein Stück der Datei heruntergeladen hat, kann er zu einem Bereitsteller für diese Datei werden, sodass andere es von ihm herunterladen können. Mit diesem Design kann sich eine große Datei relativ schnell verbreiten, ohne dass große Server und eine umfangreiche Infrastruktur für die Verteilung erforderlich sind, und gleichzeitig vor der Möglichkeit geschützt werden, dass ein Single Point of Failure den Prozess gefährdet. Jede Datei, die im Netzwerk geteilt wird, ist durch einen kryptographischen Hash geschützt, der leicht überprüft werden kann, um sicherzustellen, dass alle Nodes, die sie teilen, sie nicht beschädigt haben. Nachdem die Strafverfolgungsbehörden gegen zentrale File-Sharing-Websites wie Napster vorgegangen waren, bedeutete die dezentrale Natur von BitTorrent, dass die Strafverfolgungsbehörden sie niemals abschalten könnten. Mit einem wachsenden Netzwerk von Nutzern weltweit machte BitTorrent zu einem gewissen Zeitpunkt etwa ein Drittel des gesamten Internetverkehrs weltweit aus. Bitcoin verwendet ein Netzwerk ähnlich wie BitTorrent, aber während in BitTorrent die Netzwerkmitglieder die Daten teilen, die einen Film, ein Lied oder ein Buch bilden, teilen sich die Netzwerkmitglieder in Bitcoin das Ledger aller Bitcoin-Transaktionen.

1	Siehe Nick Szabo, Trusted Third Parties Are Security Holes, (2001) verfügbar unter: nakamotoinstitute.org
2	Eine kurze Beschreibung der ersten drei dieser Technologien ist im Anhang zu diesem Kapitel enthalten, während der Proof-of-Work in diesem Kapitel und in Kapitel 10 näher erläutert wird.
3	Konrad Graf, “On the Origins of Bitcoin: Stages of Monetary Evolution” (2013). Erhältlich über www.konradsgraf.com
4	Ich habe nicht die Absicht, dieses Buch und den Leser mit metaphysischen Fragen zu konfrontieren, aber es ist mir einmal in den Sinn gekommen, dass das Bitcoin-Ledger mit all seinen Transaktionen vielleicht das einzige objektive Faktenwerk der Welt ist. Sie könnten argumentieren (wie es viele Philosophen tun), dass alle Fakten subjektiv sind und ihre Wahrhaftigkeit auf der Person basiert, die sie angibt oder hört, aber das Bitcoin-Ledger mit all seinen Transaktionen entsteht, indem Strom und Rechenleistung in Wahrheit umgewandelt werden, ohne sich auf das Wort von irgendjemandem verlassen zu müssen.
5	Der einzige Weg, Bitcoins zu besitzen, ist die Kontrolle über die privaten Schlüssel. Sollte es jemandem gelingen, Zugang zu Ihren privaten Schlüsseln zu erhalten, so hätte er Ihre Bitcoins. Der Diebstahl privater Schlüssel ist wie der Diebstahl von physischen Dollar oder Gold; er ist endgültig und irreversibel. Es gibt keine Instanz, die Sie anrufen können, um den Diebstahl rückgängig zu machen. Dies ist ein unvermeidlicher Teil von Bitcoin, das wie Bargeld ist, und ein wichtiger Punkt, den potenzielle Bitcoin-Investoren gut verstehen müssen, bevor sie Geld in Bitcoin investieren. Die Sicherung der privaten Schlüssel ist keine einfache Aufgabe, und es ist sehr riskant, sie nicht zu sichern.
6	Ralph Merkle, “DAOs, Democracy and Governance,” Cryonics , Vol. 37, Nr. 4 (Juli-August 2016): 28 – 40; Alcor, www.alcor.org
7	Siehe Kapitel 10 zu einer Diskussion über die Unveränderlichkeit und Widerstandskraft von Bitcoin gegen Veränderungen.
8	Quelle : blockchain.info .
9	Quelle : Berechnungen des Autors.
10	Details zu beiden Transaktionen finden Sie in Nathaniel Poppers Digital Gold.
11	Siehe Kapitel 10 für eine Diskussion darüber, warum Bitcoin-Nachahmungen nicht als digitales Geld bezeichnet werden können.
12	Eine gute Diskussion über diese Punkte finden Sie in Kyle Torpey, „Here’s What Goldbugs Miss About Bitcoin’s Intrinsic Value“, Forbes Digital Money. Erhältlich unter: https://www.forbes.com/sites/ktorpey/2017/10/27heres-what-gold-bugs-miss-about-bitcoins-intrinsic-value/2/#11b6a3b97ce0
13	Quelle: Coindesk Bitcoin Price Index. Erhältlich bei: www.coindesk.com/price
14	CIA World Factbook. Erhältlich unter: https://www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/
15	Diese Vergleiche sollten konservativ betrachtet werden, da es sich nicht um vollkommen genaue Vergleiche von Gleichem und Gleichem handelt. Die staatliche Geldmenge wird nicht nur von der Zentralbank, sondern auch von den Banken selbst erzeugt, während für Bitcoin kein solcher Prozess existiert. Die Größenordnung der Geldmenge unterscheidet sich auch von Land zu Land darin, welche finanziellen Vermögenswerte sie als Teil der Geldmenge aufnehmen würden.
16	Quelle: blockchain.info
17	Quelle : blockchain.info
18	Quelle: blockchain.info
19	Quelle: blockchain.info
20	Quelle: Berechnungen des Autors basierend auf USD-Daten von St. Louis Federal Reserve Economic Data und Bitcoin-Daten von coindesk.com .
21	Preise aller Währungen, gemessen in USD, während der USD-Index für den US-Dollar verwendet wird. Nationale Währungsdaten von St. Louis Federal Reserve Economic Data. Golddaten vom World Gold Council. Bitcoindaten von coindesk.com