Topic: Was passiert bei einer Transaktion? (Read 2376 times)

Ich finde besonders charmant das man, obwohl es 'bargeld im Internet' (!!) ist, niemandem vertrauen muss und auch nicht soll.

Keiner Zentralen Stelle/Firma wie z.b. PayPal Inc. und keinem anderen Node da sowieso 51% aller zusammen die Regeln machen. Irgendwie demokratisch. Versuch das mal theoretisch zu planen. Bei bitcoin wirds praktisch gelebt, und es geht auch noch um Geld ...

Wieso? Ich verlange von meinem Taschenrechner ja auch nicht, dass ich damit telefonieren kann... ein ASIC ist ein Werkzeug zu einem bestimmten Zweck/für einen bestimmten Algorithmus. Im vorliegenden Fall eben genau der um den Bitcoin Proof-of-Work Algorithmus möglichst schnell/gut/effizient zu lösen.

Hmm ... schade, wäre schön gewesen. So ist diese ganze Asic-Aufrüstung etwas fragwürdig

Nein man kann mit den ASICs absolut nichts anderes anfangen.

Hallo, vielen vielen Dank für die Antworten übrigens ... das musste ich erst einmal verarbeiten   

Verstehe ich es richtig, dass die ganzen Operationen, die ein Miner macht, nur den Sinn haben, der erste zu sein, der einen Block errechnet? Um der erste zu sein, bauen gerade Leute Asics, speziell dafür gebaute Systeme, die mit Giga- und Petahasch minen. Kann man die Systeme noch für was anderes Benutzen? Es gibt doch den Hash-Wert, ist der zu etwas anderem zu gebrauchen, als um der erste zu sein, der einen Block macht? Kann man größere Blöcke verarbeiten? Kann man Informationen verschlüsseln?

Ein Block besteht aus einigen Transaktionen, die ein Miner für bestätigenswert erachtet (z.B. weil sie Gebühren beinhalten). Diese trägt er in eine Liste ein (in Wirklichkeit ein sogenannter "Merkle Tree") und erstellt für die gesamte Liste eine Prüfsumme. Bis hierhin kann das auch noch jeder 386er PC aus dem vorigen Jahrtausend ohne Probleme in Sekundenbruchteilen erledigen.
Ein Block besteht dann aus einem sogenannten "Header" (in dem z.B. diese Prüfsumme der Liste, die aktuelle fortlaufende Nummer des Blocks, die ungefähre aktuelle Zeit (+/- 2 Stunden) etc. stehen) und eben der Liste an Transaktionen als variabler Anteil. Eine davon ist diejenige, in der sich der Miner bis zu 25 BTC derzeit aus dem Nichts generieren darf.

Hier wird's eben schwierig: Wenn es ja so einfach ist, einen Block zu erstellen (Liste einiger Transaktionen basteln + ein paar allgemeine Daten anhängen) - wie soll man dann verhindern, dass nicht einfach jemand gleich mal ein paar Millionen Blöcke zusammenbastelt?

Hier setzt das Mining an - das ist ein Verteilungsmechanismus, der auf "Proof of Work", also "Arbeitsbeweis" aufsetzt. Um einen gültigen Block zu senden, muss er nicht nur ordentlich erstellt sein (das ist ja leicht), sondern man muss auch beweisen, dass man eine gewisse Arbeit erledigt hat. Im Fall von Bitcoin ist das die Erstellung einer SHA-256 Prüfsumme des Blockheaders, die mit einer gewissen Anzahl an Nullen beginnt.

Ein praktisches Beispiel wäre z.B. "Würfelcoin": Du hast 10 Münzen + 2 Freunde + 1 Würfel. Dein "Proof of Work" ist: "Würfle eine 6". Es wird reihum gewürfelt und dann geschaut, ob eine Münze bezahlt wird. Im Schnitt wird also jeder deiner beiden Freunde 5 Münzen erhalten. Jetzt hören aber andere Leute auch von dem Spiel und wollen auch mitmachen. Plötzlich hast du 1000 Leute vor dir. Jeder will der erste sein, da die späteren Leute schon sehr schlechte Chancen haben, überhaupt noch um eine Münze (es gibt ja nur 10) würfeln zu können. In deiner unendlichen Weisheit machst du das Spiel aber einfach um einiges schwieriger: ab sofort muss man 4 6er hintereinander würfeln. Damit ist es unwahrscheinlich genug, dass die "Erstwürfler" einen Vorteil haben und alle sind zufrieden. Und wenn sie nicht gestorben sind, dann würfeln sie noch heute...

Die Idee von mining ist also nicht, dass es schwer oder kompliziert ist, einen Block zu erstellen (würfeln ist einfach). Es ist aber schwer, die Spielregel zu erfüllen (4x hintereinander eine 6) und so unvorhersehbar, dass man die Münzen dadurch fair unter allen Teilnehmern verteilen kann. Der Trick dabei ist, dass du die Teilnehmer nicht mal sehen/kennen musst! Es reicht, sich deren Würfelergebnisse anzuschauen (einfach und billig) um die schwierige Arbeit des Würfelns zu verifizieren. Das Würfeln an sich ist wiederum komplett sinnlose Arbeit und dient auch keinem höheren Zweck - aber es ermöglicht den Teilnehmern, ein verifizierbares Ergebnis zu erzielen.

Im Falle von Bitcoin hat eben jeder seinen eigenen Würfel (und manche würfeln sehr viel schneller als ihre Kollegen), die Grundidee ist aber immer noch die gleiche. Hier würfelt man eben um 50/25/12,5... Münzen aus einem 21 Millionen Stapel und macht sich das gemeinsam schwerer (z.B. "ab sofort muss man 5 6er hintereinander würfeln!") falls es zu schnell geht bzw. leichter falls es zu lange dauert. Die Anzahl an Nullen ist dann die Schwierigkeit der Aufgabe bei der Art von "Arbeit" die Bitcoin verwendet, so wie die Anzahl der 6er hintereinander bei Würfelcoin.

Hohe Hashrate im Netzwerk bedeutet nur, dass es schwierig ist, Bitcoins zu errechnen (du musst viel Glück haben), nicht dass irgendetwas schneller geht. Wachsende Hashrate bedeutet, es dauert im Schnitt leicht unter 10 Minuten pro Block, das bedeutet aber auch, dass in spätestens 2 Wochen, wenn sich jeder anschaut wie lange man gebraucht hat, die Aufgabe schwieriger gemacht wird, um wieder auf die gewohnte Rate abzubremsen. Im Vergleich zu vor 2 Jahren ist die Hashrate mittlerweile locker 10 Mal so hoch, allerdings siehst du ja selbst, dass deswegen nicht Blöcke im Minutentakt aufploppen.

Blöcke dürfen nach den aktuell gültigen Regeln max. 1000 kB groß sein, das Limit ist derzeit hart vorgegeben, es gibt aber Diskussionen wie man das ändern kann/sollte (und was ein sinnvolles Limit dann wäre). So viel zu deinen ~300 Transaktionen pro Block. Ich weiß nicht genau was du mit "Spam" meinst, in der Blockchain landen nur Daten, die zu einer Transaktion gehören. Dadurch, dass das Ganze nun eben schon seit einigen Jahren läuft und derzeit alle Transaktionen aufgehoben werden, ist es eben so, dass das eine gewisse Datenmenge ergibt.

Der private und öffentliche Schlüssel sind Parameter des ECDSA Verfahren.

Eine Transaktion wird von Dir oder einem anderen Teilnehmer mit Hilfe eines Bitcoin Client erzeugt. Dort steht vereinfacht gesagt drin es werden soundsoviel BTC von Adresse A genommen und an Adresse B transferiert. Dabei sind die Adressen letztendlich die öffentlichen Schlüssel des ECDSA Verfahren. Diese Transaktion wird nun von demjenigen signiert (unterschrieben), der über den Privatschlüssel zu Adresse/Schlüssel A verfügt.

Die signierte Transaktion kann nun an andere Knoten im Netz gesendet werden. Diese verteilen die Transaktion weiter, bis sehr schnell ein grosser Teil des Netzwerk über die Transaktion Bescheid weiss.

Die Miner betreiben ebenfalls einen Knoten im Netz. Sie suchen sich die Transaktionen die sie möchten aus dem Pool von Transaktionen aus, packen diese in einen Block und versuchen einen Hash nach den Regeln des Bitcoin Protokol zu finden. Das ist dann der SHA2 Hash.

Haben sie einen geeigneten Block gefunden, verteilen die Miner diesen Block ihrerseits im Netzwerk. Damit werden alle von diesem Miner aufgenommenen Transaktionen bestätigt. Nach der Verteilung weiss jeder Knoten, der den Block erhalten hat über die Transaktionen bescheid. Damit weiss auch jeder, dass Adresse A nun keine/weniger BTC kontrolliert, während B nun über mehr BTC verfügt.

Ja, ich habe auch schon im Wiki nachgelesen und nichts verstanden. War aber im englischsprachigen nicht anders. Ich habe sogar einen Blick in Satoshis Paper geworfen, bin aber zügig ausgestiegen, sobald es Gleichungen gehagelt hat. Das zeigt vielleicht, wie "nerdy" Bitcoins noch sind.


Ok. D.h. wir - das Netzwerk der Wallets - erstellt die nötigen Verschlüsselungen, um sichere Transaktionen auszuführen, und prozessiert diese dann. Die Miner haben damit nix zu tun.


Du gehst davon aus, dass ich mit meinem Laptop an der Mining-Tombola teilnehmen will. Nein, das habe ich nicht gemeint. Ich meinte: Woraus besteht ein Block, und wer generiert ihn? Moment --- sind wir jetzt wieder bei den Clients, also den Wallets, die Transaktione generieren, und besteht ein Block aus allen Transaktionen + der einen, die dem Miner 12,5 BTC schenkt?

Aber warum werden dann je Block nur rund 300 Transaktionen ausgeführt? Woraus besteht der Rest? Aus Spam?

Und ist die Hash-Rate des Netzwerkes demzufolge vollkommen bedeutungslos? Bisher dachte ich: Hohe Hash-Rate = schnelle Transaktionen.

Die fürs Erstellen eines Blocks nötige Rechenleistung ist in der Tat sehr gering, das kann praktisch jeder Rechenknecht, ob Handy, RaspberryPi, Uralt-Laptop, oder HighEnd-Supercomputer.
Schwierig ist es nur, die Lotterie zu gewinnen, damit man überhaupt einen Block erstellen darf. 

Die erstellt dein Bitcoin Client.


Das hat mit der Anzahl "Lose" zu tun. Dein Laptop erstellt sagen wir ein Los pro Sekunde, ein Moderner Miner 1000. Alle 10 min gewinnt im Prinzip ein Los, egal wie viele Lose es gibt, je mehr Lose desto kleiner deine Chance per los. Wenn jetzt alle nur mit nem Laptop Lose ziehen würden, wäre dein Laptop ausreichend.



Ja, mehr macht ein Miner im Prinzip nicht.

Wie gesagt, vergiss die Miner! Du warst auf nem ganz guten weg das zu verstehen und läufst jetzt wieder in die völlig falsche Richtung.

Ok ...

und wie entsteht dann ein Block? Wie entstehen die Adressen sowie die Schlüssel für die Transaktionen?

Oder ist die für einen Block nötige Rechenleistung so gering, dass auch ich mit meinem schwachbrüstige Laptop einen bauen könnte, wenn ich es dürfte, und dass Hashs eigentlich unendlich viele per "Klick" zu erzeugen sind?

D.h. die Rolle der Miner bei einer Transaktion beschränkt sich darauf, einen Block an die Blockchain anzubauen und zu sagen: "Ok, ich nehme Transaktionen auf"?

Ja, sie produzieren Sha Hashes und die das Private Key verfahren deiner Adresse beruht auch darauf, sind aber 2 getrennte Systeme. Es ist wirklich nicht wichtig was die Miner im Endeffekt machen, das wichtige daran ist, dass sie eine Rechenaufgabe lösen deren Aufwand beliebig angepasst werden kann, deshalb hat man sich für Sha entschieden.



Der Miner macht sinnlose Arbeit, was ist im Prizip egal. Sieh die Menge an Arbeit, als Anzahl Lose in einer Lotterie die der Miner bekommt, je mehr Arbeit, desto mehr Lose. Wenn ein Miner das gewinnende Los zieht darf er einen Block erstellen. In diesem Block kann er Transaktionen bestätigen. Gleichzeitig kann er in diesem Block eine Transaktion an eine Adresse seiner Wahl im Wert von 25 BTC "aus dem nichts" erstellen. So werden die neuen BTC geschaffen. Würde er mehr erstellen würden alle Clients den Block als ungültig ablehnen. Diese 25 BTc sind sozusagen die Belohnung dafür das er sich ehrlich verhält, denn solange mehr als die Hälfte aller Lose an ehrlich Miner gehen ist es Statistisch nur eine Frage der Zeit, bis jeder Angreifer "überwältigt" wird und dann auch seine Belohnungen verliert.

Einfacher kann ich das wirklich nicht mehr beschreiben.


Gern geschehen. erinnert mich aber daran, dass wir dringend ein deutsches Bitcoin Wiki brauchen, dann müsste ich nicht in 2 Monaten das alles nochmal erklären  
(Von dem wiki das wir haben, habe ich die Schnauze voll und werde nicht mehr daran arbeiten, gehört aber nicht hierher)

Nein, der Block hat mit der verrichteten Arbeit des Miners überhauptnichts zutun.

Stell Dir einfach vor, die Miner stehen alle vor einer Losbude und ziehen den ganzen Tag nur Lose.
Wenn einer nun ein Gewinner-Los zieht, darf der den nächsten Block erstellen.
Die Lose selbst sind völlig wertlos und haben mit den erstellten Blöcken, oder den Transaktionen nix zutun.

verdammt! Ich dachte, ich hätte es langsam

Also: Die Miner machen sinnlose Arbeit. Aber sie produzieren doch SHA-2-Hashs, oder? Und basiert das BTC-Netzwerk nicht auf diesen?

Ich möchte die Miner deswegen einbeziehen, weil meine Idee war, dass bei Bitcoin Geldschöpfung (Minen) und Transaktion durch dieselbe Aktion durchgeführt wird. Falls das so ist, fände ich es ziemlich innovativ ...

Hat der Block, den ein Miner erstellen darf, nichts mit dem zu tun, was sein Rechner zuvor gemacht hat?

Danke für das webinar übrigens.

Die Miner haben mit den eigentlichen Schlüsseln überhaupt nichts zu tun. Ich würde mich an deiner Stelle nicht so sehr auf die Miner konzentrieren, das ist nur unnötig verwirrend.

Im Endeffekt machen die Miner nur einen Haufen völlig sinnloser Arbeit. Das könnte im Prinzip alles sein was irgendwie überprüfbar ist. Das Prinzip basiert einfach nur darauf, dass zufällig ein Miner (anhand der Menge an Sinnloser Arbeit die er erledigt hat) einen Block erstellen darf. Diesen Block kann er an die vorhandene Kette dranhängen oder versuchen die vorhandene Kette an einem Punkt zu überschreiben. Das führt dazu, dass das Netzwerk vor unehrlichen Transaktionen sicher ist, solange mehr als 50% der Arbeit von ehrlichen Minern gemacht wird.

Ich würde mir an deiner Stelle hierüber überhaupt nicht den Kopf zerbrechen. Solange mehr als 50% der Miner ehrlich sind, sind sie für das System eigentlich irrelevant.

Nun habe ich noch eine technische Frage.

Die privaten und öffentlichen Schlüssel: Das sind SHA-2-Hashs, richtig? Sie werden von den Minern fortlaufend produziert, und die Miner erhalten je generiertem Block von Hashs eine bestimmte Anzahl Bitcoins?

Die Transaktion: Ist sie auch ein Code, der von den Minern generiert wird?

Nur Transaktionen?
Klingt hübsch - ich höre schon das Klicken in meinem Kopf ... noch nicht ganz, aber es ist auf dem Weg. Mehr Fragen folgen, sobald ich weiter auf dem Pfad des Klingelings bin.

Was mir noch einfällt:
Genau das.

Es gibt so einen Spruch von Niklas Luhmann, dass (sinngemäß) eine Theorie sehr kompliziert sein muss, um einfach zu sein (was auf die Systemtheorie ja auch zutrifft: Sie ist sehr kompliziert zu verstehen, aber hat man sie einmal kapiert, erklärt sie fast alles recht einfach)

Und dann gibt es Kuhns Theorie vom Paradigmenwechsel: Ein (wissenschaftliches) System bläht sich auf und auf und auf, um mit diesen ganzen Fehlern und Irrtümern und Ausnahmen umgehen zu können. Bis dann jemand eine einfachere - vom Zugang her vielleicht komplexere - Theorie baut, die dieses ganze Gehölz um die These herum abschneidet.

Ich glaube, etwa so sind Bitcoins.

Das schöne daran ist eigentlich die Genialität daran wie einfach das ist.

Auf Protokollebene existieren keine Bitcoins oder Guthaben. Im Endeffekt existieren nur Transaktionen. Du kannst auch keine Bitcoins senden sondern nur Transaktionen weiterleiten die du bekommen hast.

Wenn du z.B. 1 BTC per Transaktion bekommen hast, kannst du diese Summe komplett weiterleiten. Wenn du jetzt z.B. jemanden 0,5 BTc senden willst musst du trotzdem den kompletten 1 BTc weiterleiten, in dem Fall sendest du 0,5 BTC an dich selbst und 0,5 an den eigentlichen Empfänger. Wenn du jetzt z.B. 1 BTC und 2 BTC erhalten hast aber 2,5 BTC an jemanden schicken willst, musst du die Beiden Transaktionen jetzt komplett ausgeben und wieder 0,5 an diech zurücksenden erstellst dabei aber eine Transaktion mit 2,5 BTC beim Empfänger.

Dieses System macht das so fälschungssicher, da keine Guthaben existieren, sondern nur Transaktionen die immer nur komplett weitergeleitet werden können. Eine Transaktion die nicht existiert kannst du nicht weiterleiten und somit nicht ausgeben.

Jeder, egal, ob Miner, oder nicht (also auch Du), kann überprüfen, ob die Gesamtzahl der Bitcoins noch stimmt,
das ist ja das Schöne an der öffentlichen Buchführung der Blockchain.
Die Miner verarbeiten nur die neuen Transaktionen, schreiben sie in einen neuen Block und hängen diesen dann hinten an die Blockchain dran, ob sie das richtig gemacht haben, oder nicht, kann dann wieder jeder (auch Du) überprüfen.

Nun, darauf habe ich zwei Antworten.
- dass eine SEPA ankommt, weiß jeder. Falls sie nicht ankommt, wird sich schon ein Weg finden lassen, die Bank zu verklagen. Das ist ja das Schöne, wenn man im offiziellen System agiert ... bei Bitcoin kann man nur auf die Technik vertrauen. Vergleiche: Ein Bergsteiger mit und ein Bergsteiger ohne Rettungsleine. Der ohne wird seine Haken wohl doppelt und dreifach prüfen, oder?
- dann: Beansprucht Bitcoin nicht, das bessere System zu sein? Dann will man ja schon wissen, weshalb. So wie ich es mit meinem derzeit nach wie vor arg begrenzten Wissen verstehe, ist Bitcoin ein auf eine komplizierte Weise einfaches System ...



Ok, langsam - langsam! - tut sich was in meinem Kopf. Solange es nicht "Klick" macht, verstehe ich gewöhnlich nichts. Das war eines der ersten Klicks ... das Wallet ist mehr oder weniger nur ein privater Schlüssel zu einem öffentlichen Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel (die Adresse) kann jeder verwenden, um zu schauen, wieviel drauf ist. Operativ entspricht das einem Blick in die Blockchain. Aber man benötigt den privaten Schlüssel, um den mit der Adresse verbundenen Wert zu ändern.

Theoretisch könnte man den Wert nach Gutdünken ändern. Aber das die Miner die Blockchain auf Gültigkeit prüfen, würde eine willkürliche Erhöhung nicht funktionieren. Darum kann man mit dem Wallet den Wert nur senken, einhergehend mit einer Überweisung. Die Miner kontrollieren permanent, ob die Gesamtzahl der Bitcoins noch stimmt?

O, Verwirrung.

Öffentlicher Schlüssel = meine Adresse
privater Schlüssel = irgendwo in meinem Wallet drin, erlaubt mir Zugriff auf Adress
Zugriff = Transaktion
Transaktion = Anweisung "x von y runter und a bei b drauf", nur gültig durch privaten Schlüssel
Prozession Transaktion = flutscht durch die Knoten, wird von Minern in die Blockchain eingebaut und damit bestätigt.