Wie Bitcoin funktioniert

Bitcoin löst ein einziges Problem. Es heisst Double Spending. Digitale Daten lassen sich kopieren, also hat zweimal bezahlt, wer dieselbe Einheit zweimal ausgibt. Bis 2009 liess sich das nur verhindern, indem eine zentrale Stelle Buch führte. Wie es ohne sie geht, steht hier.

Das Problem, das dreissig Jahre offen war

Digitales Geld ist eine Datei. Wer eine Datei verschickt, behält sie zugleich. Bei einem Foto ist das der Vorteil, bei Geld ist es der Ruin. Ich könnte dieselbe Einheit an dich und an jemand anderen schicken. Beide hielten dann etwas in Händen, das sie für ihres halten.

Die naheliegende Lösung ist eine Buchhaltung. Eine Bank führt Konten und weiss, wem was gehört. Sie prüft, ob Deckung da ist, und bucht um. Damit ist das Problem gelöst. Dafür entsteht ein anderes: Alle müssen dieser Stelle glauben. Sie kann Konten sperren, Zahlungen ablehnen, ihre eigenen Bücher ändern und ausfallen.

Zwischen den späten Achtzigern und 2008 gab es mehrere Versuche, digitales Geld ohne diese Stelle zu bauen. Alle scheiterten an derselben Frage: Wenn niemand entscheidet, wer entscheidet dann, welche von zwei widersprüchlichen Zahlungen zuerst kam?

Bitcoin beantwortet sie, indem es die Aufgabe in zwei Teile zerlegt. Der eine ist die Prüfung, ob eine Zahlung überhaupt den Regeln entspricht. Der andere ist die Reihenfolge. Für den ersten Teil sind die Nodes zuständig, für den zweiten das Mining.

Was eine Zahlung technisch ist

Kein Konto wird belastet. Eine Zahlung verweist auf frühere Zahlungen, die an dich gingen und noch nicht ausgegeben sind. Daraus erzeugt sie neue Ausgänge.

Ein Beispiel: Du hast einmal 0.3 und einmal 0.2 Bitcoin empfangen. Willst du 0.4 senden, verwendet deine Wallet beide Eingänge zusammen, erzeugt einen Ausgang von 0.4 an den Empfänger und einen zweiten mit dem Rest zurück an dich selbst. Die Differenz, die nirgends als Ausgang auftaucht, ist die Gebühr.

Unterschrieben wird mit dem privaten Schlüssel. Die Unterschrift beweist, dass du über die verwendeten Eingänge verfügen darfst, ohne den Schlüssel preiszugeben. Sie gilt nur für genau diese Zahlung: Ändert jemand den Betrag oder den Empfänger, wird sie ungültig.

Damit ist Double Spending zur Hälfte gelöst. Ein Eingang lässt sich nur einmal verwenden, weil er danach als ausgegeben gilt. Die Frage ist nur, wer die Liste der ausgegebenen Eingänge führt, wenn es keine Bank gibt.

Wer prüft: die Nodes

Eine Node ist ein Programm, das eine vollständige Kopie des Registers hält und jede Regel selbst nachrechnet. Weltweit laufen tausende davon, unabhängig voneinander, betrieben von Privatpersonen, Unternehmen und Entwicklern.

Was eine Node bei jeder eingehenden Zahlung prüft:

Prüfung	Was sie verhindert
Existieren die verwendeten Eingänge?	Zahlungen aus dem Nichts
Sind sie noch nicht ausgegeben?	Double Spending
Stimmt die Unterschrift?	Ausgaben von fremden Adressen
Ist die Summe der Ausgänge nicht grösser als die der Eingänge?	Geld drucken
Hält der Block die Formatregeln und die Belohnungshöhe ein?	Regelbruch durch Miner

Was durchfällt, wird nicht weitergegeben. Eine Node leitet nur weiter, was sie selbst für gültig hält. Sendet jemand einen Block mit einer zu hohen Belohnung, verwerfen ihn alle Nodes. Die aufgewendete Rechenarbeit ist dann verloren.

Deshalb ist eine eigene Node mehr als ein Hobby. Wer keine betreibt, fragt für jede Auskunft über den eigenen Bestand die Node eines Anbieters. Man verlässt sich dann darauf, dass diese Node richtig prüft und die Wahrheit sagt.

Wer die Reihenfolge festlegt: das Mining

Gültige Zahlungen treffen aus dem ganzen Netzwerk ein, in verschiedener Reihenfolge, je nach Weg. Ohne verbindliche Ordnung liesse sich nicht entscheiden, welche von zwei widersprüchlichen zuerst kam.

Diese Ordnung entsteht durch Arbeit. Wer einen Block bilden will, packt Zahlungen hinein und sucht danach eine Zahl, die zusammen mit dem Blockinhalt einen Fingerabdruck unterhalb einer Vorgabe ergibt. Es gibt keine Abkürzung. Man probiert, bis es passt.

Am 24. August 2026, bei Blockhöhe 963’720, lagen die Werte so:

Rechenleistung des Netzwerks	rund 899.7 Trillionen Versuche je Sekunde
Schwierigkeit	rund 125.8 Billionen
Zielabstand zwischen zwei Blöcken	zehn Minuten

Die Schwierigkeit wird nachgeführt. Etwa alle zwei Wochen misst das Netzwerk, wie schnell die letzten Blöcke entstanden sind. Danach stellt es die Vorgabe so ein, dass der Abstand wieder bei zehn Minuten liegt. Kommt Rechenleistung dazu, wird es schwerer. Fällt welche weg, wird es leichter.

Wer einen Block findet, darf sich zwei Dinge gutschreiben: die festgelegte Belohnung, die alle vier Jahre halbiert wird, und die Gebühren der enthaltenen Zahlungen. Das ist der Anreiz, überhaupt zu rechnen. Was diese Rechnung für einen Betrieb in der Schweiz bedeutet, steht unter Bitcoin-Mining in der Schweiz.

Warum sich die Kette nicht umschreiben lässt

Jeder Block enthält den Fingerabdruck seines Vorgängers. Daraus wird eine Kette. Aus ihr folgt die Endgültigkeit.

Ändert jemand eine Zahlung in einem alten Block, ändert sich dessen Fingerabdruck. Damit stimmt der Verweis im nächsten Block nicht mehr. Alle folgenden werden ungültig. Wer die Änderung durchsetzen will, muss jeden dieser Blöcke neu berechnen.

Und dabei muss er aufholen. Während er rechnet, hängt das übrige Netzwerk weitere Blöcke an die richtige Kette. Er gewinnt nur, wenn er dauerhaft schneller ist als alle anderen zusammen. Bei einer Rechenleistung von 899.7 Trillionen Versuchen je Sekunde entscheidet darüber nicht die Geschicklichkeit, sondern die Zahl der Geräte und der Preis des Stroms.

Daher die Bestätigungen. Eine Zahlung im jüngsten Block umzuschreiben kostet einen Block Arbeit. Sechs Blöcke tief kostet es sechs. Deshalb gilt eine Zahlung als umso sicherer, je mehr Blöcke darauf folgen. Anbieter warten bei grossen Beträgen aus demselben Grund mehrere Bestätigungen ab.

Was dieser Schutz an Strom kostet und warum die verbreitete Angabe je Transaktion nichts beschreibt, steht unter Bitcoin und der Energieverbrauch.

Was geschieht, wenn zwei Blöcke gleichzeitig entstehen

Der Fall tritt regelmässig ein. Zwei Miner finden fast zeitgleich einen gültigen Block, und für kurze Zeit gibt es zwei Ketten gleicher Länge.

Aufgelöst wird das durch den nächsten Block. Jede Node arbeitet an dem Stand weiter, den sie zuerst gesehen hat. Sobald an eine der beiden Ketten ein weiterer Block angehängt wird, ist diese länger, und alle Nodes wechseln auf sie. Die Zahlungen aus dem verworfenen Block wandern zurück in den Wartebereich und kommen meist in den nächsten Block.

Für den Empfänger ist das der praktische Grund für Bestätigungen. Eine Zahlung mit einer Bestätigung kann noch in einem verworfenen Block stehen. Mit sechs Bestätigungen ist dieser Fall so unwahrscheinlich, dass Anbieter ihn nicht mehr abwarten.

Wer die Regeln ändern kann

Bitcoin hat keine Geschäftsleitung. Änderungen entstehen als Vorschlag, werden öffentlich diskutiert und dann von jedem einzeln übernommen oder nicht.

Zwei Arten von Änderung sind zu unterscheiden. Eine verschärfende Änderung lässt alte Nodes weiterlaufen, weil alles, was nach den neuen Regeln gültig ist, auch nach den alten gültig war. Eine erweiternde Änderung tut das nicht: Wer nicht mitzieht, verwirft die neuen Blöcke und landet auf einer eigenen Kette.

Deshalb ist die Hürde für Erweiterungen hoch. Eine Änderung setzt sich nur durch, wenn nahezu alle sie übernehmen, und dazu gehören Nodes, Miner, Wallet-Hersteller und Anbieter. Das macht Bitcoin schwerfällig. Es ist zugleich der Grund, warum die Regel über die Gesamtmenge seit 2009 gilt.

Was in der Schweiz anders ist

An der Technik nichts. Das Netzwerk kennt keine Landesgrenzen. Eine Node in Zürich prüft nach denselben Regeln wie eine in Buenos Aires.

Am Verhältnis dazu einiges. In einem Land mit stabiler Währung und funktionierenden Banken beantwortet Bitcoin eine Frage, die sich weniger dringend stellt. Wer hier eine Node betreibt oder selbst verwahrt, tut das nicht aus Not. Welche Berührungspunkte es mit dem Schweizer Finanz- und Rechtssystem gibt, steht unter Geld und Recht.

Und eine praktische Folge gibt es doch. Wer in der Schweiz kauft und die Bitcoin beim Anbieter liegen lässt, hält nach dem hier Beschriebenen eine Forderung. Bitcoin im Sinne dieses Artikels sind es nicht. Das eine erklärt dieser Artikel, das andere verspricht ein Vertrag.

Was dieser Artikel nicht behandelt

Die Einrichtung einer eigenen Node. Sie ist eine Anleitung und setzt eigene Erfahrung mit dem laufenden Gerät voraus.

Die Kryptografie im Einzelnen. Wie eine Unterschrift rechnerisch zustandekommt und warum sich aus ihr der Schlüssel nicht ableiten lässt, ist ein eigenes Feld. Für das Verständnis des Netzwerks genügt, dass sie sich prüfen lässt, ohne den Schlüssel zu kennen.

Was Bitcoin ist und wofür man es hält. Das beantwortet Was ist Bitcoin. Dieser Artikel beantwortet, wie es funktioniert.

Wer nach dem Verständnis den ersten Kauf plant, findet die Schweizer Wege mit Gebühren und Quellen.