Wie funktionieren Krypto-Transaktionen?

Kryptowährung ist eine rein digitale Form von Wert, die frei von der Kontrolle einer einzelnen Person, Firma oder Regierung ist.  

Im Gegensatz zu traditionellen Währungen, bei denen Ihr digitales Kontoguthaben gegen physische Scheine eingelöst werden kann, sind Kryptowährungstransaktionen einfach Dateneinträge, die in einem unveränderlichen, verteilten Hauptbuch aufgezeichnet werden, das als Blockchain bezeichnet wird.

Auf beliebten Blockchains wie Bitcoin, Ethereum und Algorand wird tatsächlich keine Kryptowährung zwischen Personen ausgetauscht. Stattdessen werden die Eigentumsdaten, die mit den Krypto-Wallets beider Parteien verbunden sind, jedes Mal aktualisiert, wenn eine Transaktion auf der Blockchain verarbeitet wird.

Die Blockchain-Technologie ermöglicht es, dass diese Arten von Transaktionen von einem globalen Netzwerk von Freiwilligen – den „Knoten“ – vorgeschlagen, verarbeitet und aufgezeichnet werden. Diese Computer arbeiten zusammen, um einstimmig sicherzustellen, dass nur gültige Transaktionen abgeschlossen und unveränderlich im Hauptbuch gespeichert werden.

Bevor wir den schrittweisen Prozess betrachten, wie eine Krypto-Transaktion erstellt, gesendet, verifiziert und verarbeitet wird, ist es wichtig, die einzelnen Elemente zu verstehen, die diese Arten von Peer-to-Peer-Transaktionen ermöglichen.

Drei Kernkomponenten sind erforderlich, um eine Krypto-Zahlung abzuschließen:

• Kryptowährungs-Wallet
• Blockchain-Netzwerk
• Kryptowährung zur Bezahlung der Blockchain-Transaktions-/Gasgebühr

Krypto-Wallets können grob als entweder Hot Wallet oder Cold Wallet klassifiziert werden, je nachdem, ob sie dauerhaft mit dem Internet verbunden sind oder nicht. 

Hot Wallets sind Software, die auf Desktop-Computern, Handys oder anderen intelligenten Geräten heruntergeladen wird. Diese sind ständig mit dem Internet verbunden und ermöglichen es den Benutzern, schnell Gelder zu empfangen und zu überweisen. 

Cold Wallets sind Hardware-Geräte wie spezialisierte USB-Sticks, die manuell mit einem intelligenten Gerät verbunden werden müssen, um Überweisungen zu tätigen oder zu empfangen. Im Gegensatz zu Hot Wallets haben Cold Wallets keine ständige Verbindung zum Internet. Während viele der Meinung sind, dass Cold Wallets weniger bequem zu verwenden sind als Hot Wallets, gelten sie als deutlich sicherer.

Im Gegensatz zu den Papiernoten in Ihren Geldbörsen wird Kryptowährung nicht tatsächlich gespeichert in einer Krypto-Wallet. 

Kryptowährungsbestände werden auf der Blockchain aufgezeichnet, und Zugriff auf diese Mittel wird über eine Wallet kontrolliert. Eine Krypto-Wallet speichert die Adressen, die verwendet werden, um mit den zugewiesenen Mitteln auf der Blockchain zu interagieren. Wenn die Schlüssel verloren gehen, geht auch der Zugriff auf alle mit der Wallet verbundenen Mittel verloren.

Jede Krypto-Wallet hat ihren eigenen einzigartigen öffentlichen und privaten Schlüssel. Schlüssel sind ein wesentlicher Bestandteil einer Krypto-Wallet und werden verwendet, um: 

• Nachzuweisen, wem die Mittel auf der Blockchain gehören
• Digitale Transaktionen zu signieren und zu genehmigen
• Öffentlich zugängliche Wallet-Adressen zu erstellen

Durch die Verwendung einer Art von einseitiger kryptografischer Formel sind öffentliche und private Wallet-Schlüssel mathematisch miteinander verknüpft. Der private Schlüssel wird verwendet, um den öffentlichen Schlüssel zu erstellen. Elliptische Kurvenkryptografie (ECC) ist eine der Hauptmethoden der öffentlichen Schlüssel-Kryptografie, die verwendet wird, um Schlüssel für Krypto-Wallets zu generieren, einschließlich aller Bitcoin-Wallets. 

Wenn du mehr erfahren möchtest, kannst du dir den Artikel im Kraken Learn Center Wie nutzen Kryptowährungen Kryptografie? anschauen.

Was diese Schlüssel sicher macht, ist, dass nur die Person, die den privaten Schlüssel hält, den öffentlichen Schlüssel erstellen und das Eigentum an den mit der Wallet verbundenen Mitteln nachweisen kann. Kryptografie macht es praktisch unmöglich, den privaten Schlüssel aus dem öffentlichen Schlüssel zu entschlüsseln.

Hier ist ein Beispiel, um dieses Konzept zu veranschaulichen. Stell dir vor, du hast eine Zahl mit einer Million Ziffern. Von dieser Zahl mit einer Million Ziffern musst du ein bestimmtes Paar von zwei Zahlen identifizieren, die addiert wurden, um diese Zahl zu bilden. Aufgrund aller möglichen Lösungen für dieses Problem würde es eine enorme Menge an Versuch und Irrtum erfordern, um die richtige Kombination zu finden. 

Sobald die Lösung jedoch gefunden ist, ist es für jeden anderen auf der Welt einfach zu überprüfen, dass du die richtige Antwort gefunden hast. Schließlich wäre es nur eine Frage des Zusammenzählens der Zahlen und der Überprüfung, ob sie mit der Millionstelligen Zahl übereinstimmen.

Diese Schwierigkeit, eine Lösung zu finden, aber die Leichtigkeit, die Lösung zu überprüfen, sobald sie gefunden wurde, steht im Mittelpunkt von Krypto-Transaktionen. Dieser Einsatz von Kryptographie ermöglicht es Krypto-Transaktionen, zuverlässig, sicher und kosteneffizient zu funktionieren.

ECC geht noch weiter und verwendet ein komplexes System von Linien, die durch eine spezielle Art von Kurve auf einem Graphen schneiden. Jedes Mal, wenn sie die Kurve kreuzt, ändert die Linie ihren Kurs senkrecht und so weiter. Der öffentliche Schlüssel ist in diesem Fall der erste und letzte Punkt, den die Linie nach einer geheimen Anzahl von Durchgängen kreuzt.

Der private Schlüssel ist in diesem Fall die geheime Anzahl von Bewegungen, die erforderlich sind, um von Punkt A zum Endpunkt auf der Kurve zu gelangen.

Über den öffentlichen und privaten Schlüsseln befindet sich die Krypto-Wallet-Adresse.

Diese wird erstellt, indem der öffentliche Schlüssel (der seinerseits aus dem privaten Schlüssel erstellt wurde) durch einen kryptografischen Hash-Algorithmus geleitet wird. Dies ist eine weitere Art von einseitigem mathematischen Algorithmus, der jede Eingabe nimmt und sie in eine zufällige, feste Länge von alphanumerischem Code umwandelt, die als „Hash“ bezeichnet wird. 

Hash-Codes gelten als „einzigartig“ und „deterministisch“. Das bedeutet, dass jede Eingabe einen völlig einzigartigen Hash-Code erzeugt, der jedes Mal den genau gleichen Wert hat, wenn er durch den Algorithmus geleitet wird. 

Ähnlich wie bei öffentlichen und privaten Schlüsseln ist es unmöglich, einen Hash zu sehen und zu wissen, welche Eingabe ihn erstellt hat.

Dieser Hash, der als Krypto-Wallet-Adresse dient, ist das, was die Leute teilen, um eingehende Kryptowährungs-Transaktionen zu erhalten.

Hot Wallets speichern ihre Schlüssel online innerhalb der Wallet-Software selbst. 

Während es den Vorteil hat, dass Benutzer nahtlos Transaktionen nach Belieben senden und empfangen können, macht es sie auch anfällig für Angriffe von Cyberkriminellen.

Die privaten und öffentlichen Schlüssel einer Cold Wallet werden offline im physischen Gerät gespeichert.

Das macht Online-Angriffe auf Cold Wallets nahezu unmöglich. Der Nachteil ist, dass jeder Benutzer, der eine Überweisung tätigen möchte, seine Cold Wallet mit einem Computer oder Smart-Gerät verbinden muss.

Für langfristige Inhaber, die selten handeln, ist das nicht so problematisch. Für aktivere Händler, die häufig Gelder zwischen verschiedenen Adressen transferieren, kann dieses Maß an zusätzlicher Sicherheit jedoch eine Unannehmlichkeit darstellen.

Wenn Sie mehr über die verschiedenen Vor- und Nachteile von Krypto-Speichermethoden erfahren möchten, lesen Sie den Artikel im Kraken Learn Center Wie man Krypto sicher aufbewahrt.

Eine Blockchain ist eine Art von verteilter Ledger-Technologie. Kurz gesagt, eine Blockchain ist ein System zur Aufzeichnung von Daten, das von einer offenen Gemeinschaft und nicht von einer einzelnen Autorität verwaltet und gepflegt wird.

Jeder auf der Welt kann an einem öffentlichen Blockchain-Netzwerk teilnehmen, vorausgesetzt, er hat Zugang zum Internet und zu einem Smart-Gerät. Die meisten Blockchain-Netzwerke ergreifen Maßnahmen, um Plattformen zu "dezentralisieren", indem sie sicherstellen, dass keine einzelne Person oder zentrale Autorität die Kontrolle über das Ledger der Blockchain übernehmen kann.

Menschen, die freiwillig Zeit investieren, um aktive Teilnehmer in einem Blockchain-Netzwerk zu werden, werden als "Knoten" bezeichnet. Knoten können eine Vielzahl von Aufgaben ausführen, von der Pflege eines vollständigen Transaktionsverlaufs bis hin zur Durchführung der äußerst wichtigen Aufgabe der Datenvalidierung.

Eine Blockchain kann als virtuelle Kette von Kästen (oder "Blöcken") betrachtet werden, wobei jeder Kasten eine Menge Daten enthält. Für Kryptowährungsnetzwerke bestehen die Daten in diesen Kästen hauptsächlich aus Transaktionsinformationen – wer was an wen und zu welcher Zeit übertragen hat. 

Wenn neue Transaktionen im Netzwerk gesendet werden, müssen neue Blöcke erstellt, mit den neuen Daten gefüllt, verifiziert und zur Kette hinzugefügt werden. 

Alle zur Blockchain hinzugefügten Blöcke sind dauerhaft und unveränderlich, was bedeutet, dass es unmöglich ist, die Informationen im fertigen Block zu ändern. Deshalb ist die Rolle der Datenvalidierung so wichtig. Alle Transaktionsdaten müssen einstimmig von allen Knoten im Netzwerk verifiziert werden, um sicherzustellen, dass nur gültige Transaktionen verarbeitet werden. 

Da es keine einzelne Autorität gibt, die das Netzwerk verwaltet, wird ein automatisiertes System verwendet, um sicherzustellen, dass alle Knoten sich über neue Daten, die der Blockchain hinzugefügt werden, einig sind. Dieses System, bekannt als Mining in Blockchain-Netzwerken wie Bitcoin, soll böswillige Akteure davon abhalten, das Netzwerk mit ungültigen Transaktionen zu korrumpieren.

Dieses System ist als Konsensmechanismus bekannt.

Während verschiedene Blockchains unterschiedliche Arten von Konsensmechanismen verwenden, verfolgen sie alle dasselbe Ziel – die Aufrechterhaltung genauer Informationen über Eigentum und Transaktionen.

Proof-of-Work und Proof-of-Stake sind die gebräuchlichsten Systeme, die in der Kryptowährung verwendet werden.

Um Knoten für ihren Aufwand zu entschädigen, sind alle Krypto-Nutzer verpflichtet, eine Transaktionsgebühr zu zahlen, um ihre Zahlungen verarbeiten zu lassen, manchmal auch als Gasgebühr bekannt.

Dies deckt die Rechenkosten ab, die mit dem Betrieb eines Knotens verbunden sind, und bietet finanzielle Anreize, damit sie weiterhin im Netzwerk tätig sind.

Die Gebühren können je nach Blockchain variieren, ebenso wie die Auslastung des Netzwerks zu diesem Zeitpunkt.

In einigen Fällen können Benutzer ein Trinkgeld zusätzlich zur Transaktionsgebühr anhängen, um die Validatoren zu ermutigen, ihre Zahlungen vor anderen in der Warteschlange zu priorisieren.

Jetzt, da klar ist, welche Komponenten den Krypto-Transaktionsprozess ausmachen, schauen wir uns an, wie eine Zahlung von Anfang bis Ende funktioniert.

Der folgende Prozess ist spezifisch für das Bitcoin-Netzwerk – einige der feineren Details können sich leicht auf anderen Blockchain-Netzwerken unterscheiden, wie Ethereum, Ripple oder Solana. 

Es ist auch erwähnenswert, dass fast alle der unten aufgeführten Schritte automatisch durch den zugrunde liegenden Code des Bitcoin-Protokolls und der Netzwerk-Knoten ausgeführt werden. Alles, was der Bitcoin-Nutzer tun muss, ist, den Betrag an Krypto einzugeben, den er senden möchte, die öffentliche Wallet-Adresse des Empfängers zu kopieren und einzufügen und auf Senden zu klicken.

Der Prozess des Sendens einer Transaktion besteht aus drei Phasen:

1. Transaktion
2. Übertragung
3. Ausgleich

Unten ist ein Beispiel für die verschiedenen Schritte, die auf der Bitcoin-Blockchain stattfinden. Dieser Prozess ermöglicht es Bitcoin, als Peer-to-Peer-Elektronikzahlungssystem zu funktionieren.

Nehmen wir an, Ben hat bereits den Prozess durchlaufen, um Bitcoin zu kaufen, und möchte nun Olivia 1 Bitcoin (BTC) senden. Denken Sie daran, dass Ben kleinere Einheiten von Bitcoin, die Satoshis genannt werden, senden kann, aber wir werden zur Vereinfachung einen vollen Bitcoin verwenden.

1. Olivia sendet Ben ihre öffentliche Wallet-Adresse.
2. Ben nimmt Olivias öffentliche Wallet-Adresse und erstellt eine Transaktionsnachricht, die Informationen über die beabsichtigte Transaktion enthält (woher Bens ein Bitcoin stammt, wohin es geht, wie viel Wechselgeld Ben in Form von UTXO zurückbekommen sollte und wie hoch die angehängte Gebühr ist).
3. Diese Transaktionsnachricht wird durch einen kryptografischen Hash-Algorithmus geleitet, um sie auf einen festen, einzigartigen Code zu reduzieren.
4. Ben verschlüsselt den resultierenden Hash-Code mit seinem privaten Schlüssel, um eine digitale Signatur für die Transaktion zu erstellen. Damit beweist Ben Olivia und dem Blockchain-Netzwerk, dass er die Transaktion gesendet hat und dass sie während des Transports nicht manipuliert wurde.
5. Ben sendet Olivia die ursprüngliche Transaktionsnachricht und die digitale Signatur.
6. Olivia entschlüsselt die digitale Signatur mit Bens öffentlichem Schlüssel, wodurch der Hash der Transaktionsnachricht sichtbar wird.
7. Olivia führt dann die ursprüngliche Transaktionsnachricht durch denselben kryptografischen Hash-Algorithmus, um einen Hash zu erzeugen, und vergleicht ihn mit dem oben genannten Hash-Wert.
8. Die beiden Hashes sollten identisch sein, was beweist, dass Ben die Transaktion gesendet hat und sie während des Transports nicht beschädigt wurde. Jede Änderung der Transaktionsdetails würde zu einem völlig anderen Hash führen und dem Netzwerk zeigen, dass jemand versucht hat, die Transaktion zu manipulieren.

Jetzt, da Olivia überprüfen konnte, dass die von Ben gesendete Transaktion gültig ist, muss sie nun an das Netzwerk gesendet werden, damit alle Knoten diese Informationen überprüfen können.

1. Die Transaktionsnachricht und die digitale Signatur werden zunächst an bis zu acht Knoten gesendet. Jeder Knoten leitet diese Informationen dann an bis zu sieben andere Knoten im Netzwerk weiter.
2. Dies geht weiter, bis jeder Knoten im Blockchain-Netzwerk die Transaktion erhält und unabhängig überprüft.
3. Sobald sie von allen Knoten im Netzwerk überprüft wurde, werden ausstehende/unbestätigte Transaktionen in etwas gespeichert, das als Mempool bezeichnet wird – kurz für Memory Pool.

Je nach Art des Konsensmechanismus, der von der zugrunde liegenden Blockchain verwendet wird, wird ein einzelner Validator-Knoten ausgewählt, um einen neuen Block vorzuschlagen, der mit Transaktionen aus dem Mempool gefüllt ist.

Für Proof-of-Work-Validatoren müssen, sobald ein erfolgreicher Validator aus dem Mining-Prozess ausgewählt wurde, andere Knoten im Netzwerk zunächst bestätigen, dass sie den Hash-Wettbewerb gewonnen haben, bevor sie einen neuen Block vorschlagen können. Wenn Sie mehr über diesen Prozess erfahren möchten, können Sie den Artikel im Kraken Learn Center Was ist Bitcoin-Mining? lesen.

Sobald der Block, der Bens Transaktion an Olivia enthält, zur Blockchain hinzugefügt wird, gilt er als einmalig bestätigte Transaktion. Für jeden Block, der nach diesem Block zur Blockchain hinzugefügt wird, erhält Bens Transaktion zusätzliche Bestätigungen. Zusätzliche Runden von Bestätigungen helfen, die Sicherheit der Genauigkeit der Transaktion im Netzwerk zu erhöhen.

Während einige Krypto-Wallets eine Transaktion nach einer einzigen Bestätigung als erfolgreich betrachten, benötigen andere Wallets – wie Bitcoin-Wallets – typischerweise bis zu sechs Bestätigungen. Bei einer Bitcoin-Blockzeit von einem Block alle zehn Minuten kann es etwa eine Stunde dauern, bis sechs Bestätigungen erreicht sind.

Jetzt, da du gelernt hast, wie Krypto-Transaktionen funktionieren, bist du bereit, den nächsten Schritt in deiner Krypto-Reise zu gehen?

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