Kommen wir zurück in unser fiktives Dorf mit unseren 6 Bewohnern. Die Zentralbank aus dem Artikel „Warum Bitcoin?“ konnte sich nicht durchsetzen, ist verschwunden und wurde durch Bitcoin ersetzt.

Doch wie stellen wir sicher, dass bei unserem digitalen Geld nicht einfach jeder die Geldbörse eines anderen benutzt? Da Bitcoin-Guthaben nur auf Adressen festgehalten werden, wäre es ohne Schutz ja ein Leichtes für den Landwirt, einfach die Adresse des Kinobetreibers zu nutzen, um seine Getränke zu bezahlen.

Hier kommt die Kryptographie ins Spiel.

Jeder Dorfbewohner besitzt ein Schlüsselpaar:

  1. Der öffentliche Schlüssel: Er ist für jeden einsehbar und funktioniert wie eine Kontonummer oder ein Briefkasten.
  2. Der private Schlüssel: Er ist streng geheim und nur für den Besitzer gedacht. Er ist der einzige Schlüssel, der die Geldbörse öffnen kann, um eine Überweisung zu „signieren“ (zu unterschreiben).

Hinter dieser digitalen Unterschrift steckt ein mathematisches Verfahren namens ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). Man kann sich dieses mathematische Verfahren wie eine unfälschbare digitale Unterschrift vorstellen. Sie erlaubt es dem Landwirt, seine Identität zu beweisen, während sein privater Schlüssel sicher unter Verschluss bleibt. Die Mathematik dahinter sorgt dafür, dass jeder im Dorf die Echtheit prüfen kann, ohne das Geheimnis dahinter zu kennen.

Das Dorf-Kassenbuch und das unbrechbare Siegel 

Doch eine digitale Signatur reicht nicht. Wir müssen auch verhindern, dass nachträglich manipuliert wird. Da kein physisches Geld mehr den Besitzer wechselt, wird jede Überweisung im Dorf-Kassenbuch festgehalten. Jeder Dorfbewohner besitzt so ein Kassenbuch und dieses wird alles paar Minuten auf den neuesten Stand gebracht, falls jemand eine Überweisung getätigt hat. Damit niemand schummelt, wird jede Seite mit dem SHA256-Verfahren gesichert. Dieser verwandelt alle Informationen der Seite in einen digitalen Fingerabdruck (einen Hashwert).

Würde der Getränkehersteller versuchen, nur eine Kleinigkeit zu ändern – etwa sich 10 statt 5 Bitcoin gutzuschreiben – würde sich der gesamte Hashwert sofort verändern. Das Siegel wäre gebrochen, und das ganze Dorf würde den Betrug sofort bemerken.

Da jede neue Seite den Hashwert der vorherigen Seite enthält, entsteht eine praktisch unveränderliche Kette. Verändert sich der Hashwert der vorherigen Seite, so muss sich auch der Hashwert der aktuellen Seite verändern. Es entsteht also ein Fehler. So ist die Geschichte unseres Geldes für immer sicher und unveränderlich dokumentiert.

Fazit

Für unser neues digitales Dorf-Geld Bitcoin benötigen wir zwei kryptografische Verfahren, um es sicher zu nutzen:

  • ECDSA, um das Eigentum zweifelsfrei zu beweisen (Dein digitaler Schlüssel).
  • SHA-256, um unser Dorf-Kassenbuch manipulationsresistent zu halten (Dein unbrechbares Siegel).

Dank dieser Mathematik ist unser Geld nun sicherer als in jedem Tresor der Welt. Der Aufwand für eine Manipulation ist so gigantisch hoch, dass Diebe in unserem Dorf keine Chance mehr haben.

Liebe Grüße,

euer Imker Patrick