Ein Coin ist im Bitcoin-Netzwerk keine Münze, sondern eine Kette digitaler Signaturen. Wir zeigen, wie eine Bitcoin Transaktion den öffentlichen Schlüssel nutzt und wie das Netzwerk Mehrfachausgabe verhindert.

Coins als signierte Information

Im Bitcoin-Whitepaper beschreibt Satoshi Nakamoto einen Coin nicht als physisches Objekt, sondern als eine Kette digitaler Signaturen. Jeder Coin ist letztlich eine Information, die durch kryptografische Verfahren an ihren jeweiligen Besitzer gebunden wird. Diese Sichtweise unterscheidet sich von klassischem Bargeld, bei dem Besitz durch physische Kontrolle entsteht.

Eine Bitcoin Transaktion überträgt daher keine Münze im herkömmlichen Sinn, sondern signierte Daten von einem Teilnehmer zum nächsten. Die Signatur bestätigt, dass der Absender tatsächlich berechtigt war, über den betreffenden Coin zu verfügen. Ohne diese Signatur wäre jede Übertragung im Netzwerk wertlos, weil niemand die Berechtigung nachvollziehen könnte.

Wichtig ist, dass diese Signaturen nicht zentral verwaltet werden. Jeder Knoten im Netzwerk kann die Gültigkeit einer Bitcoin Transaktion selbst überprüfen, indem er die mathematischen Eigenschaften der digitalen Signaturen nachrechnet. Das macht eine vertrauenswürdige dritte Partei überflüssig.

Die Bitcoin Transaktion und der öffentliche Schlüssel

Jeder Coin ist an einen öffentlichen Schlüssel gebunden, der den aktuellen Besitzer kennzeichnet. Will jemand eine Bitcoin Transaktion durchführen, hängt er dem Datensatz den öffentlichen Schlüssel des nächsten Empfängers an und signiert das gesamte Paket mit seinem eigenen privaten Schlüssel.

Weiterführende Details zu diesem Verfahren beschreibt Satoshi Nakamoto im Original-Whitepaper im Abschnitt über Transaktionen. Dort wird der Vorgang als fortlaufende Kette dargestellt, bei der jeder Besitzer seine Signatur auf den vorherigen Eintrag setzt und ihn an den nächsten weiterreicht.

Der Empfänger kann die Kette der Signaturen zurückverfolgen und so prüfen, ob die Reihe der Übertragungen lückenlos und korrekt signiert ist. Jede Bitcoin Transaktion baut damit auf der vollständigen Historie der vorherigen Übergaben auf, nicht auf einem isolierten Einzelvorgang.

Diese Struktur erklärt, warum öffentliche Schlüssel im Netzwerk sichtbar sein dürfen, ohne dass daraus ein Sicherheitsrisiko entsteht. Nur der private Schlüssel, der niemals veröffentlicht wird, erlaubt die tatsächliche Signatur und damit die Kontrolle über den Coin.

Schutz vor Mehrfachausgabe

Ein zentrales Problem digitaler Werte ist die Möglichkeit, dieselbe Information beliebig oft zu kopieren und mehrfach auszugeben. Ohne Gegenmaßnahme könnte ein Besitzer denselben Coin an zwei verschiedene Empfänger signieren.

Das Netzwerk löst dieses Problem, indem nur eine der konkurrierenden Signaturen als gültig anerkannt wird. Versucht jemand, denselben Coin doppelt zu verwenden, prüfen die Knoten anhand der Reihenfolge und der öffentlichen Historie, welche Bitcoin Transaktion zuerst bestätigt wurde.

Alle übrigen, später eintreffenden Versuche werden verworfen. Diese Regel setzt sich unabhängig davon durch, wer die zweite Signatur erstellt hat, weil das Netzwerk ausschließlich auf die nachvollziehbare Kette und ihren zeitlichen Ablauf achtet.

Wie diese Mechanik in der Praxis zusammenspielt, berichteten wir bereits im Artikel Das Bitcoin Whitepaper: Ein elektronisches Zahlungssystem.