Zusammenfassung:
Krypto-Transaktionen werden in einem öffentlichen, verteilten Hauptbuch – der Blockchain – gespeichert. Dies sorgt für Transparenz und Nachvollziehbarkeit aller Vorgänge.
Jede Transaktion wird von zahlreichen Computern im Netzwerk mittels spezieller Verfahren wie Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS) überprüft und bestätigt.
Bei Proof of Work müssen sogenannte Miner komplexe mathematische Probleme lösen, um Transaktionen zu validieren – ein Prozess, der viel Energie erfordert.
Bei Proof of Stake müssen sogenannte Validatoren Coins staken (d. h. sperren), um Transaktionen zu bestätigen. Diese Methode ist deutlich energieeffizienter.
Diese Verfahren bilden das Fundament dezentraler Blockchain-Netzwerke und ermöglichen sichere Transaktionen ganz ohne zentrale Kontrolle.
Einführung
Bitcoin und die meisten anderen Kryptowährungen funktionieren anders als herkömmliche Fiatwährungen. Diese dezentralen Systeme sind nicht auf Banken oder andere zentralisierte Instanzen angewiesen, um Transaktionen zu prüfen und freizugeben. Stattdessen basieren sie auf der Blockchain, einem öffentlichen digitalen und dezentralen Hauptbuch (auch Ledger genannt).
Du kannst dir die Blockchain wie ein riesiges öffentliches Notizbuch vorstellen, das alle einsehen können, aber das nur mit großer Übereinstimmung geändert werden kann. Doch wie wird sichergestellt, dass alle Transaktionen korrekt sind und niemand betrügt?
In diesem Artikel erfährst du, wie Krypto-Transaktionen in Blockchain-Netzwerken mittels sogenannter Konsensmechanismen wie Proof of Work und Proof of Stake geprüft und bestätigt werden.
Was ist eine Krypto-Transaktion?
Wenn du jemandem Kryptowährungen sendest, erzeugst du eine Transaktion. Sie umfasst Sender, Empfänger, Betrag und Zeitpunkt der Transfers. Sobald du die Transaktion übermittelst, wird sie im Blockchain-Netzwerk verbreitet, damit sie überprüft und bestätigt werden kann.
Wie wird eine Krypto-Transaktion validiert?
Verbreitung und Überprüfung von Transaktionen
Wenn du eine Transaktion erstellst, nutzt du die Schlüssel deiner Wallet, um eine digitale Signatur zu erzeugen. Danach werden die Transaktionsdaten – einschließlich der Signatur – an das dezentrale Netzwerk von Computern weitergeleitet. Diese sogenannten Knoten kontrollieren, ob du die Coins tatsächlich besitzt und ob alle Angaben korrekt sind. Besteht die Transaktion diese Prüfung, wird sie gemeinsam mit anderen Transaktionen zu einem Block zusammengefasst, der anschließend vom Netzwerk bestätigt werden muss.
Konsenserzielung
Das gesamte Blockchain-Netzwerk muss zustimmen, dass der neue Block gültig ist, um ihn endgültig zu bestätigen. Diese Einigung wird über sogenannte Konsensmechanismen erzielt. Die beiden wichtigsten sind Proof of Work und Proof of Stake.
Proof of Work (PoW)
Bei Proof of Work konkurrieren Miner darum, ein komplexes mathematisches Problem zu lösen. Wer die Aufgabe zuerst bewältigt, darf den neuesten Block mit Transaktionen zur Blockchain hinzufügen. Andere Miner und prüfende Knoten kontrollieren dann die Lösung und den Block und stimmen zu. Sobald der Block akzeptiert bzw. bestätigt ist, erhält der erfolgreiche Miner eine Belohnung in Kryptowährung (die Block-Belohnung). Dieses Verfahren, das unter anderem bei Bitcoin angewendet wird, macht das Netzwerk sehr sicher, verbraucht aber viel Energie und Rechenleistung.
Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake funktioniert anders als Proof of Work. Anstatt komplexe mathematische Probleme zu lösen, müssen die Netzwerkteilnehmer Coins im Netzwerk sperren („staken“), um Blöcke zur Blockchain hinzufügen zu können. Je mehr Coins ein Teilnehmer gestakt hat, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden. Diese sogenannten Validatoren schlagen abwechselnd neue Blöcke vor und bestätigen sie. Versucht ein Validator zu betrügen, droht ihm der Verlust seiner gestakten Coins – ein Mechanismus, der als Slashing bezeichnet wird. Proof of Stake ist deutlich energieeffizienter als Proof of Work und wird von vielen Projekten genutzt, darunter Ethereum, BNB Chain und Solana.
Warum ist die dezentrale Validierung wichtig?
Bei der Entwicklung dezentraler digitaler Geldsysteme wie Kryptowährungen mussten zwei zentrale Herausforderungen überwunden werden:
Doppelausgaben: Bei früheren digitalen Zahlungssystemen bestand das Risiko, dass dieselben digitalen Mittel mehrfach ausgegeben wurden, also an mehrere Empfänger gleichzeitig geschickt werden konnten.
Kontrolle durch eine zentrale Instanz: Nutzer mussten Banken, Unternehmen oder anderen zentralen Autoritäten vertrauen, dass sie Transaktionen korrekt verarbeiten und freigeben.
Die Blockchain-Technologie löst beide Probleme: Jede Transaktion wird überprüft und offen, dauerhaft und für alle einsehbar aufgezeichnet. Dadurch ist es praktisch unmöglich, dieselbe Kryptowährung zweimal auszugeben. Zudem ist keine zentrale Instanz mehr erforderlich, die die volle Kontrolle über das System hat. Stattdessen validieren Tausende von Computern weltweit die Transaktionen gemeinsam. Diese dezentrale Validierung macht das System äußerst widerstandsfähig gegen Manipulation und Betrug.
Was ist eine Blockchain-Bestätigung?
Eine Bestätigung erfolgt jedes Mal, wenn ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt wird. Je mehr Blöcke nach einer Transaktion hinzugefügt und bestätigt werden, desto schwieriger wird es, die Transaktion nachträglich zu ändern oder rückgängig zu machen und desto sicherer ist sie.
Je nach Blockchain ist eine unterschiedliche Anzahl von Bestätigungen erforderlich, bevor eine Transaktion als endgültig und sicher angesehen wird. Händler, die Bitcoin akzeptieren, warten beispielsweise meist auf mindestens vier Bestätigungen, während bei Ethereum-Zahlungen oft mindestens 30 Bestätigungen nötig sind.
Fazit
Die Art und Weise, wie Krypto-Transaktionen validiert werden, ist entscheidend für die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit von digitalem Geld in einem System, das ohne Banken funktioniert. Durch die Überprüfung von Transaktionen mittels Konsensmechanismen wie Proof of Work und Proof of Stake wird das Netzwerk geschützt, und es werden schwerwiegende Probleme wie Doppelausgaben und die Kontrolle durch zentralisierte Akteure verhindert. Wenn du verstehst, wie Krypto-Transaktionen validiert werden, kannst du die Technologie hinter Kryptowährungen besser einschätzen und nachvollziehen, warum viele Menschen weltweit ihr Vertrauen in sie setzen.
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