Blöcke aus Coins und Signaturen werden über verkettete Zeitstempel zu einer fortlaufenden Bitcoin Blockchain verbunden, die sich nicht nachträglich verändern lässt.

Blöcke aus Coins und öffentlichen Schlüsseln

In der Bitcoin Blockchain wird nicht jede Transaktion einzeln verarbeitet. Das Netzwerk fasst mehrere Transaktionen zu einem Block zusammen. Ein solcher Block enthält Coins und die öffentlichen Schlüssel der beteiligten Adressen. Erst als Bündel ergeben diese Angaben ein vollständiges Bild.

In diesem Block trägt jede Transaktion bereits eine digitale Signatur. Mit dem öffentlichen Schlüssel prüft das Netzwerk, ob diese Signatur zum jeweiligen Coin passt. Erst danach gilt eine Transaktion als gültig und darf in einen Block aufgenommen werden. Ungültige Transaktionen schaffen es gar nicht erst in einen Block.

Ein Block ist also mehr als eine simple Liste. Er bündelt geprüfte Transaktionen zu einer Einheit, die anschließend gemeinsam in die Bitcoin Blockchain aufgenommen wird. Diese Bündelung ist die Voraussetzung für den nächsten Schritt, den Zeitstempel. Ohne einen fertigen Block gibt es nichts, was sich zeitlich einordnen ließe.

Verkettete Zeitstempel als Struktur

Im Bitcoin Whitepaper wird eine Lösung beschrieben, mit der Reihenfolge und Existenz von Daten ohne zentrale Instanz belegt werden können: verkettete Zeitstempel. Jeder Zeitstempel bestätigt, dass bestimmte Daten zu einem bestimmten Zeitpunkt vorlagen. Eine zentrale Uhr oder ein zentraler Zeugenserver ist dafür nicht nötig.

Das Besondere an verketteten Zeitstempeln ist ihr Aufbau. Jeder neue Zeitstempel enthält den Hash des vorherigen Zeitstempels. Dadurch entsteht keine lose Sammlung einzelner Einträge, sondern eine fortlaufende Kette. Im offiziellen Bitcoin Whitepaper wird dieser Mechanismus in Abschnitt 3.7 näher erläutert.

Jeder Block der Bitcoin Blockchain trägt also die Spur seines Vorgängers in sich. Allein wäre ein einzelner Zeitstempel wenig aussagekräftig. Erst die Verkettung mit allen früheren Zeitstempeln macht daraus eine nachvollziehbare Historie, die sich lückenlos bis zum allerersten Block zurückverfolgen lässt.

Neue Blöcke entstehen im Schnitt alle zehn Minuten. Jeder von ihnen verweist per Hash auf den letzten bekannten Zeitstempel und reiht sich damit lückenlos in die bestehende Kette ein. So wächst die Bitcoin Blockchain kontinuierlich um jeweils einen weiteren verketteten Zeitstempel.

Die Kette als Schutz vor Manipulation

Verkettete Zeitstempel haben einen entscheidenden Nebeneffekt: Sie erschweren nachträgliche Änderungen. Wer einen älteren Block verändern wollte, müsste auch dessen Hash neu berechnen. Weil dieser Hash im nächsten Zeitstempel steckt, würde sich die Änderung durch die gesamte Kette ziehen.

Jeder Teilnehmer im Netzwerk kann die Reihenfolge der verketteten Zeitstempel selbst nachvollziehen. Es braucht keine zentrale Partei, die bestätigt, welcher Block zuerst kam. Öffentlich und für jeden einsehbar liefert die Kette selbst diesen Nachweis.

So wird aus einer einfachen Aneinanderreihung von Blöcken ein System, in dem die Bitcoin Blockchain als Ganzes für Konsistenz sorgt. Jeder neue Zeitstempel macht die gesamte Kette ein Stück widerstandsfähiger gegen spätere Eingriffe.

Wie einzelne Transaktionen dabei als Kette digitaler Signaturen funktionieren, berichteten wir über Die Bitcoin Transaktion als Kette digitaler Signaturen.