Blockchain
Die Blockchain (dt. ‚Blockkette‘) ist das Journal, in dem alle Bitcoin-Transaktionen verzeichnet werden. Sie besteht aus einer Reihe von Datenblöcken, in denen jeweils eine oder mehrere Transaktionen zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen sind. Neue Blöcke werden in einem rechenintensiven Prozess erschaffen, der sich Mining nennt, und anschließend über das Netzwerk an die Teilnehmer verbreitet.
Die Transaktionen eines Blocks werden durch einen Merkle-Baum paarweise miteinander gehasht und nur der letzte Hashwert, der Root-Hash, als Prüfsumme im Header des Blocks vermerkt. Das Verketten der Blöcke erfolgt dann mithilfe dieses Root-Hashes. Jeder Block enthält im Header den Hash des gesamten vorherigen Blockheaders, so ist die Reihenfolge der Blöcke eindeutig festgelegt. Außerdem ist dadurch auch das nachträgliche Modifizieren vorangegangener Blöcke bzw. Transaktionen praktisch ausgeschlossen, da die Hashes aller nachfolgenden Blöcke in kurzer Zeit ebenfalls neu berechnet werden müssten. Der erste Block in der Blockchain ist vorgegeben und wird Genesisblock genannt.
Die Blockchain hat derzeit eine Größe von etwa 100 GB (Stand: Februar 2017). Sie muss von neu beitretenden Bitcoin-Nodes vollständig heruntergeladen und dabei in der Regel auch auf Gültigkeit geprüft werden. Zudem enthält die Bitcoin-Software eine fest integrierte Liste von wohlbekannten Blöcken aus der Vergangenheit, die mit der heruntergeladenen Blockchain übereinstimmen müssen. Im Original-Paper wurde die Möglichkeit beschrieben, Speicherplatz einzusparen, indem man ältere Transaktionen aus den Blöcken entfernt und nur den Header mit dem Root-Hash behält. Diese Funktionalität ist jedoch bis jetzt nicht in Bitcoin Core implementiert, so dass die gesamte Transaktionshistorie bis zu den Anfängen nachvollziehbar ist.
Beim Erzeugen von Blöcken kann es vorkommen, dass mehrere Bitcoin-Nodes gleichzeitig einen gültigen neuen Block erzeugen. Empfangen die anderen Teilnehmer mehr als einen gültigen neuen Block, entscheiden diese, welchen Block sie übernehmen. In der Regel ist das der erste empfangene Block. In seltenen Fällen kann es zu einem Fork in der Blockchain kommen, bei der die Kette verzweigt und beide Zweige mit gültigen neuen Blöcken fortgeführt werden. In solch einem Fall setzt sich irgendwann der Fork mit der längeren Kette durch, weil angenommen wird, dass dahinter die Mehrheit der Teilnehmer steht.
Die erste Transaktion in einem Block enthält die Überweisung der neu erzeugten Bitcoins und der Transaktionsgebühren.Die Menge der neu erzeugten Bitcoins ist derzeit auf 12,5 Bitcoins pro Block beschränkt. Versucht ein Bitcoin-Node, mehr Bitcoins zu erzeugen als ihm zustehen, wird sein Block von anderen Bitcoin-Nodes nicht akzeptiert. Ursprünglich wurden 50 Bitcoins pro Block erzeugt. Diese Zahl halbiert sich alle 210.000 Blöcke, was etwa vier Jahren entspricht, so dass die maximale Anzahl an Bitcoins, die jemals erzeugt werden können, auf 21 Millionen festgelegt ist. Da ein Bitcoin (in der aktuellen Bitcoin-Core-Version) in 100 Millionen Einheiten (Satoshis) unterteilt werden kann, ergibt sich eine Gesamtzahl von 2,1·1015, d. h. 2,1 Billiarden diskreten Einheiten.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Bitcoin
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