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  1. Bitcoin Die Währung der Zukunft? @keledoro

  2. Übersicht 1 Einführung 5 Minuten 2 3 4 5 Was ist Bitcoin? 15 Minuten 15 Minuten Warum brauchen wir Bitcoin? Wie funktioniert Bitcoin? 30 Minuten Die Währung der Zukunft? 20 Minuten A Diskussion, Fragen und Antworten 30 Minuten 2

  3. 1. Einführung

  4. 1. Einleitende Worte Meine Motivation • Aufklärung • Unwahrheiten und ungerechtfertigte Kritikpunkte ansprechen Kerninhalte Bitcoins Daseinsberechtigung Ein Grundverständnis für die einzelnen Komponenten schaffen, die das Bitcoin Ökosystem ausmachen Das Zusammenspiel dieser Komponenten darlegen Mögliche Zukunftsszenarien aufzeigen • • Hinweise! • Die Inhalte des Vortrages sind nicht als Anlageberatung gedacht. • An manchen Stellen muss stark vereinfacht werden. • Potentieller Interessenskonflikt, da ich selbst BTC besitze. • • 4

  5. 2. Was ist Bitcoin?

  6. 2. Was ist Bitcoin [Bitcoin] ist eine bemerkenswerte kryptografische Leistung. Die Fähigkeit, etwas zu schaffen, das in der digitalen Welt nicht duplizierbar ist, hat einen enormen Wert ... Viele Menschen werden darauf Unternehmen aufbauen. Eric Schmidt, Executive Chairman Google Die Welt wird letztendlich eine einheitliche Währung haben, das Internet wird eine einheitliche Währung haben. Ich persönlich glaube, dass das Bitcoin sein wird. Jack Dorsey, CEO Twitter 6

  7. 2. Was ist Bitcoin “Es ist wahrscheinlich Rattengift im Quadrat.” Warren Buffet, Berkshire Hathaway Bitcoin ist ein Versuch, FIAT Geld zu ersetzen sowie Regulierung und staatliche Eingriffe zu umgehen. Ich glaube nicht, dass das ein Erfolg wird. Ben Bernanke, ehem. Vorsitzender FED https://99bitcoins.com/bitcoin-obituaries/ 7

  8. 2. Was ist Bitcoin 8

  9. 2. Was ist Bitcoin Bitcoin ist anders als Bargeld: Pseudonym und unumkehrbare Transaktionen ohne geografischem Limit wie Bargeld: Pseudonym und unumkehrbare Transaktionen wie Gold: KnappesAngebot, kann nicht beliebig ausgeweitet werden anders als Gold: Knapper als Gold (max. 21 Mio BTC), Gold kann nicht digital übertragen werden wie eine Bank: Geld empfangen, versenden anders als eine Bank: Konto kann nicht eingefrorenund Transaktionen nicht blockiert werden wie BitTorrent: Peer-to-Peer Netzwerk, das auf altruistischenIdeen basiert anders als BitTorrent: Peer-to-Peer Netzwerk, das ein eingebautesAnreizsystem hat. Quelle: https://blog.oleganza.com/post/85111558553/bitcoin-is-like 9

  10. 2. Was ist Bitcoin Bitcoin … ist die weltweiterste, öffentliche, digitale Infrastruktur für Zahlungen (“Internet of Money”) wurde 2008 von “Satoshi Nakamoto” vorgestellt ermöglicht jedem, unabhängigvon Kreditwürdigkeit, Rasse, Herkunft, Glauben, die Partizipation kann als Set von Technologien und Konzepten verstanden werden, an denen viele Jahre geforscht wurde • • • 2005 • B-Money Wei Dai BitGold Nick Szabo 1998 DigiCash David Chaum Was macht Bitcoin besonders? 1997 HashCash Adam Beck Neutralität Kein Mittelsmann 1990 Offenheit Unveränderlichkeit 10

  11. 3. Warum brauchen wir Bitcoin?

  12. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Geldtransport in Zimbabwe in hyperinflationärer Phase Geld auf den Straßen Venezuelas 12

  13. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Inflationsraten Venezuela (links) und Türkei (rechts), ( 2008-2018) ! Hyperinflationen sind keine Seltenheit, treten auf der ganzen Welt auf und hinterlassen immer eine geschädigte Bevölkerung. Quelle: IMF, Statista 13

  14. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Inflationsraten Zimbabwe Quelle: https://www.cato.org/zimbabwe 14

  15. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Historische Betrachtung Inflationsraten Quelle: https://object.cato.org/sites/cato.org/files/pubs/pdf/hanke-krus-hyperinflation-table-may-2013.pdf 15

  16. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Historische Betrachtung Inflationsraten Quelle: https://object.cato.org/sites/cato.org/files/pubs/pdf/hanke-krus-hyperinflation-table-may-2013.pdf 16

  17. 3. Warum brauchen wir es? Hyperinflationäre Geldpolitik Silberanteil des römischen Denars ! Der römische Denar hat über einen Zeitraum von ca. 200 Jahren fast seinen kompletten Silberanteil verloren. 17

  18. 3. Warum brauchen wir es? Befähigung der „Unbanked“ Globale Bevölkerung ohne Bankkonto ! Im Jahr 2017 hatten ca. 1.7 Mrd Menschen kein Bankkonto und somit keinen Zugang zum globalen Finanzsystem. Quelle: Global Findex database 18

  19. 3. Warum brauchen wir es? Geldsendungen („Remittances“) Kosten für die Sendung von USD 200 ! Die Gebühren für internationale Geldsendungen sind unverhältnismäßig hoch und insbesondere für Gastarbeiter eine große Belastung. Quelle: World Bank 19

  20. 3. Warum brauchen wir es? Geldsendungen („Remittances“) Zum Vergleich: Mit Bitcoin USD 615 Mio versenden ! Der Wert einer Bitcoin Transaktion hat keineAuswirkungauf die zu zahlende Transaktionsgebühr. 20

  21. 3. Warum brauchen wir es? Privates Eigentum Enteignung in Zypern ! Im Jahr 2013 wurden Sparer in Zypern mit einem Guthaben von über EUR 100 Tsd. zwangsenteignet. Mit Bitcoin nur möglich, wenn man es selbst zulässt. Quelle: https://www.brandeins.de/magazine/brand-eins-wirtschaftsmagazin/2014/vertrauen/wir-wurden-bestohlen 21

  22. 3. Warum brauchen wir es? Zusammengefasst … Schutz gegen hyperinflationäre Geldpolitik, da es keine Institution gibt, die Bitcoins Emission abändern kann. Schutz vor Konfiszierung, da nur der Besitz der privaten Schlüssel eine Konfiszierung ermöglicht. Ökonomische Befähigung, da das Erstellen einer Wallet kostenlos ist. Alternative in einer bargeldlosen Gesellschaft, da die Möglichkeit mit Bargeld zu bezahlen eine Form von Freiheit darstellt. Das ökonomische Äquivalent zur Meinungsfreiheit, da es keine guten/bösen Transaktionen gibt, sondern nur gültige/ungültige. 22

  23. 4. Wie funktioniert Bitcoin?

  24. 4. Wie funktioniert Bitcoin? Kryptographische Basics Schlüssel und Wallets Private und öffentliche Schlüssel Hashfunktionen Von privatem Schlüssel zur Bitcoin Adresse Arten von Wallets • • • • Crypto Schlüssel Mining Transaktionen Funktiondes Minings Mining Algorithmus Besonderheiten des Transaktionsmodells Transaktionsformen • • • Trans- aktionen Mining • Netzwerk Blockchain Blockchain Netzwerk Aufbau und Besonderheiten der Blockchain Peer-to-Peer Architektur Akteure des Bitcoin Netzwerks • • • 24

  25. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.0. Kryptographische Grundlagen - Hashfunktionen Definition - Eine mathematische Funktion, die einen beliebigen Wert in einen Wert transformiert der eine feste Länge hat. Die Berechnung des Hashes für eine beliebige Nachricht ist schnell durchzuführen Die verwendete Nachricht lässt sich an Hand des Hashes nicht zurückführen Man findet keine zwei Nachrichten, die den gleichen Hash produzieren - - - Input Output DB2F3938CEDCDFA9FABCC182997211F2 1D374AAEC2C8D338ABF51524973E5D3B SHA256 „Dezentral, neutral, offen und zensurresistent 1.“ AFDBFEC8C60BC28C1A46BB1E60E601F B45086E2DE72875413093C9D9E463A6EA SHA256 „Dezentral, neutral, offen und zensurresistent 2.“ EC313A97C513B9B8273C722985085AA99 BABDD62C5DFAF96347E387D05121822 SHA256 „Dezentral, neutral, offen und zensurresistent 3.“ 25

  26. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.0. Kryptographische Grundlagen – Symmetrische und asymmetrische Kryptografie Symmetrische Kryptografie Asymmetrische Kryptographie 1 Schlüssel wird zur Verschlüsselung verwendet, den beide Parteien kennen Sender verschlüsselt Nachrichtmit Schlüssel. Verschlüsselte Nachricht wird dem Empfängerzugeschickt Empfängerverwendet denselben Schlüssel um Nachrichtzu entschlüsseln. Privater Schlüssel bleibt geheim und öffentlicher Schlüssel kann beliebigkommuniziert werden Sender verschlüsselt Nachrichtmit dem öffentlichenSchlüssel des Empfängers Verschlüsselte Nachricht wird dem Empfänger zugeschickt Empfängerverwendet seinen eigenen privaten Schlüssel, um die Nachricht zu entschlüsseln. • • • • • • • • Quellen Abbildung: SSL2Buy, Mdaemon 26

  27. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.0. Kryptographische Grundlagen Asymmetrische Kryptographie Mathematische Beziehung zwischen den Schlüsseln:  Public Key kann einfachvom private Key abgeleitet warden  UmgekehrteAbleitungpraktisch unmöglich Es gibt zweiAnwendungsmöglichkeiten: • Verschlüsselung von Nachrichten • Signieren von Nachrichten • vs • Quelle Abbildung: Mdaemon, 27

  28. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.1. Schlüssel und Wallets Privater Schlüssel • Zufällig generierte Zahl, die stets geheim gehalten wird • Benötigt man, um Transaktionen zu signieren Öffentlicher Schlüssel • Ableitung aus dem privaten Schlüssel indem eine kryptografische Einwegfunktion angewandt wird (Elliptische Kurven Multiplikation) • Wird zur Verifikation von Signaturen verwendet Bitcoin Adresse • Die eindeutige Kennung eines Nutzers im Bitcoin Netzwerk • Sie wird aus dem öffentlichen Schlüssel abgeleitet, indem SHA256 und RIPEMD-160 angewandt werden. • Sie ist Base58 kodiert, d.h. “O”, “0” und “I” ”l” tauchen nicht auf ! In der Praxis muss der Nutzer mit den technischen Details nicht vertraut sein, da das Wallet das für ihn übernimmt. Quelle Abbildung: University of Nicosia, DFIN-511: Introduction to Digital Currencies 28

  29. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.1. Schlüssel und Wallets Wallets Wallets sind Applikationen, die der Nutzer verwendet, um seine Schlüsselpaare zu verwalten, den Kontostand einzusehen und Transaktionen zu tätigen, bzw. zu signieren Sie speichern keine Bitcoin! Man kann eine Wallet für den gleichen private Key auf unendlich vielen Geräten erstellen. An Stelle von private Keys werden mnemonische Codes ausgegeben, da diese einfacher zu notieren sind • • • witch collapsepractice feed shame open despair creek road again ice least „Not your keys, not your Bitcoin“. • 29

  30. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.1. Schlüssel und Wallets 1 Paper Wallets • Private und Public Key auf Papier ausgedruckt • Können ohne Zugang zum Internet generiert werden • Physischer Schutz der Paper Wallet garantiert, dass Keys sicher sind 2 Software Wallets (Clients) • Handling von Keys und Interaktionmit dem Netzwerk via PC/Laptop/Smartphone • Es gibt verschiedeneArten:  Full: Blockchain und Keys beim User  Lightweight: Nur Keys beim User  Web wallet: Weder Blockchain, noch Keys beim User  Smartphone: Keys meistens beim User 3 Hardware Wallets • USB-Gerät, das Schlüssel speichern und Transaktionen generierenkann • Sehr sicher, da zum Signieren einer Transaktion (und somit dem Überweisen von BTC) immer noch physische Interaktionmit dem Gerät notwendigist. 30

  31. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.2. Transaktionen A möchte B 4 BTC überweisen. Easy, oder? 4 BTC 5 BTC 31

  32. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.2. Transaktionen Transaktion n Transaktion 2 0.75 BTC 0.9 BTC 0.75 BTC 1 BTC 0.15 BTC 0.25 BTC B überweist C 0.9 BTC und Verwendet hierfür u.a. den von A erhaltenen Output in Höhe von 0.75 BTC A überweist B 0.75 BTC und muss hierfür einen Output mit 1 BTC verwenden. 32

  33. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.2. Transaktionen Eine Transaktion besteht aus den folgenden Elementen ID der vorherigen Transaktion Version Index der vorherigen Transaktion nLockTime # Inputs Länge des scriptSigs Inputs scriptSig (unlocking script) Wert # Outputs nSequence Länge des scriptPubKeys Outputs scriptPubKey(locking Script) ! Jede Transaktion muss vom Besitzer der zu übertragenden Bitcoin signiert werden. 34

  34. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.2. Transaktionen Damit Transaktionen als gültig validiert werden können, müssen unter anderem folgende Bedingungen erfüllt sein (Auszug): □ Syntax und Struktur der Transaktion müssen korrekt sein □ Listen mit Input und Outputs dürfen nicht leer sein □ Outputs müssen < 21 Mio BTC sein □ Summe der Inputs > Summe der Outputs □ und viele mehr 35

  35. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk Master-Slave Peer-to-peer Slave Peer Peer Slave Slave Peer Master Peer Slave Peer Slave Peer Slave Peer 36

  36. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk 37

  37. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk + 1 Transaktion 38

  38. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk + 1 Transaktion 39

  39. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk + 1 Transaktion 40

  40. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.3. Netzwerk + 1 Transaktion 41

  41. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Jede “Full Node” im Bitcoin Netzwerk besitzt eine Kopie der Blockchain • Block- chain Block- chain Block- chain Sie umfasst die komplette Transaktionshistorie. Dadurch kann für jede Adresse errechnetwerden, wieviele Bitcoin sie besitzt und ob eine Transaktion schon mal ausgegebenwurde. • Block- chain Blockchain • Block- chain Block- chain Block- chain  Transaktionen werden in Blöcken zusammengefasst  Blöcke sind miteinander verkettet 42

  42. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Aufbau eines Blocks 1 Die Größe des Blocks 1 2 Der Blockheader setzt sich aus verschiedenen Feldern zusammen: Blockgröße Version Zeitstempel 2 Hash Blockheader Hash des vorherigen Blockheaders Merkle .. Difficulty 3 Nonce Merkle-Root Transaktionszähler 4 3 Die Anzahl der Transaktionen im Block Transaktionen 4 Die Transaktionen des Blocks 43

  43. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 44

  44. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 45

  45. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 46

  46. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 47

  47. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 48

  48. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen 49

  49. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.4. Blockchain Block #2 Block #3 Block #1 Blockheader Blockheader Blockheader Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Hash des vorherigen Headers Merkle Root Merkle Root Merkle Root Transaktionen Transaktionen Transaktionen ! Eine Änderung in Block 1 hat Auswirkungen auf alle nachfolgenden Blöcke. 50

  50. 4. Wie funktioniert Bitcoin? 4.5. Mining Aufgaben Validieren von Transaktionen und deren Inklusion in neuen Blöcken Schürfen von neuen Bitcoin • • Emission Im ~ 10-Minuten Takt werden neue Bitcoin geschürft. Momentan 12.5 BTC pro Block. Alle 210.000 Blöcke wird die Emission um 50% reduziert. Im Jahr 2140 wird die Obergrenze von 21 Mio BTC erreicht, genauer gesagt: • • • 51