Kryptowährungen – Funktionsweise und Sicherheitsaspekte nähergebracht

Auf kryptografischen Verfahren basierende Währungen, sog. Kryptowährungen, nehmen einen immer größeren Raum in der Finanzwelt ein und etablieren sich als Zahlungsart zunehmend auch im Alltag. Erfahrene Finanzexperten, wie Marc Friedrich hier auf Preppo, raten dazu, einen Teil des Vermögens in Kryptowährungen – so in Bitcoins, der ältesten und bekanntesten Variante – anzulegen. Noch ist das Wissen über die Funktionsweise unterentwickelt, auch in Bezug auf die Sicherheitsaspekte dominieren eher die Bedenken. Dabei hat der Wert einer Bitcoin Mitte März diesen Jahres erstmals die 60.000 Dollar-Marke überschritten. Unser Beitrag will ein klein wenig zur besseren Information und Versachlichung beitragen.

Blockchain, die Technologie der Kryptowährungen

Image im Wandel

Durch einschlägige Berichte geprägt, haben Bitcoins immer noch das Image als Zahlungsmittel der dunklen/kriminellen Bereiche des Internets. So beispielsweise für Schwarzmarktgeschäfte und Lösegeldzahlungen an Hacker. Dabei werden oft die positiven Eigenschaften übersehen. Wie die Unabhängigkeit von der Entwicklung der Finanzmärkte beim sogenannten „Fiatgeld“. Und die Eignung zur wirtschaftlichen Abwicklung vieler Transaktionen mit Kleinstbeträgen, den Mikrotransaktionen. Entgegen der weit verbreiteten Vorstellung sind Bitcoins nicht anonym, sondern pseudonym und eben auch kein Freifahrtschein für das Verbrechen. Ganz im Gegenteil, wie Michael Morell, Ex-Vize-Direktor der Central Intelligence Agency – dem US-Auslandsgeheimdienst CIA -, gegenüber Forbes am 13. April 2021 auf der Grundlage eines wenige Tage zuvor veröffentlichten Dossiers verlautbart – hier als pdf verfügbar. Demzufolge ist der Bitcoin ein Segen für die Überwachung und ein hocheffizientes forensisches Werkzeug für Regierungen. Für europäische Datenschützer wohl auch wieder etwas zuviel des Guten.

Anfänge des Bitcoins

Der Bitcoin, den es seit 2009 gibt, geht auf das Whitepaper eines Satoshi Nakamoto aus dem Jahre 2008 zurück. Die Identität der Person mit dem japanisch klingenden Namen ist bis heute ungeklärt und stellt damit den ersten Anwendungsfall einer „Blockchain“ dar. Es sind maximal 21 Millionen Stück Bitcoins, die nach und nach durch das sog. Mining, begrifflich angelehnt an den Bergbau, erzielt werden können. Zu Beginn war die Lösung kryptografischer Rechenaufgaben eher eine Spielerei, bei der man ein Programm auf dem PC installierte und loslegte.

Mit den Jahren ist es eine Industrie geworden, die sehr viel elektrische Energie verbraucht, wie unten beschrieben. Deshalb wird sie gerne in Ländern mit niedrigen Energiekosten, wie beispielsweise Island, angesiedelt, um die immer komplexer werdenden Rechenaufgaben zur Errechnung neuer Blöcke innerhalb der Blockchain bewerkstelligen zu können. Hierbei sprechen die Fachleute von der „Difficulty“, die in Abhängigkeit von der derzeitigen Rechenleistung des globalen Hashwertes im Netzwerk und mit der Abnahme der noch zu vergebenen Bitcoins weiter steigt. Dies bekamen auch einige „Goldgräber“ in den Anfangsjahren des Bitcoins zu spüren. Sie hatten hohe Summen für Mining-Hardware ausgegeben. Und mussten feststellen, dass aus der erwarteten Refinanzierung innerhalb einer Zeitspanne von ein paar Jahren nichts wurde, da die Schwierigkeit der zu bewerkstelligenden Rechenaufgaben sich erhöhte und ihre Technik um ein Vielfaches mehr beansprucht wurde. 

Blockchain als Schlüsseltechnologie

Der Bitcoin und zahlreiche weitere Kryptowährungen – wie Ether, Litecoin und Ripple – basieren auf dem technischen Grundgerüst und der Idee der genannten Blockchain. Hierbei werden Daten dezentral, für alle transparent, unveränderbar und dauerhaft abgespeichert. Das bedeutet es gibt nur „eine Wahrheit“ und Änderungen von früheren Daten sind nicht möglich. Die namensgebende, kettenartige Datenstruktur aus einzelnen Blöcken baut durch Hashfunktionen vorheriger Daten aufeinander auf, die miteinander verkettet sind.

Mittels einer Hashfunktion, wie beispielsweise SHA-256, können unendlich große Eingabemengen in einer klar definierten Zielmenge abgebildet werden. Dieser Hashwert lässt sich praktisch nicht zurückrechnen, um auf den Ausgangswert zu kommen. Schon bei kleinsten Veränderungen der Ausgangswerte, wie z.B. Geldbeträgen oder Änderungen in Schriftstücken wie Vertragstexten, führt dies zu einem komplett anders lautenden Hashwert (siehe im nachfolgenden Bild, die beiden langen Zeilen). Die damit erzeugte Signatur ist gebrochen, der Manipulationsversuch fällt auf.

“Preppo” als Hashwert: Allein die Groß- und Kleinschreibung eines Buchstabens – hier P oder p – führt zu völlig unterschiedlichen Werten.

Zukünftige Einsatzmöglichkeiten für die Technologie

Neben der sicheren Abwicklung von Finanztransaktionen sind viele weitere Anwendungszwecke möglich. So zum Beispiel der Existenznachweis – „proof of existence“ – elektronischer Dokumente, die Vergabe von Zertifikaten, die Bestätigung von Zeugnissen oder Grundbucheinträgen. Zudem der Energiehandel mit manipulationssicherer Abrechnung, die Dokumentation von Projektschritten bei Bauprojekten und auch sog. Smart Contracts sind möglich. Dies sind zuvor definierte Computerprotokolle, die die Abwicklung von Verträgen technisch unterstützen und beim Eintritt bestimmter Gegebenheiten automatisch agieren. So wird es zukünftig auch möglich, dass sich Maschinen gegenseitig bezahlen. 

Hat man früher Sticker seines Lieblingsvereins in das Panini Album geklebt, sind es heute rein digitale Sammelobjekte mittels Blockchain-Technologie. So wechselte bereits für umgerechnet 57.000 Euro eine rein digitale „Unique Karte“ mit dem Paris-St. Germain Spieler Mbappé in die Sammlung eines Fans.

Bei Finanztransaktionen werden Kontostände und Beträge in Hashwerten, also „digitalen Fingerabdrücken“ von Daten, aufeinander aufbauend in der Blockchain abgespeichert. Der Datenbestand im großen Netzwerk wird untereinander abgeglichen und jede kleinste Manipulation führt zu einem ungültigen Wert. Dies lässt Betrugsversuche durch Datenmanipulation ins Leere laufen und macht sie praktisch unmöglich. Es sei denn, jemand erlangt Gewalt über eine bestimmte, mehrheitsbildende Anzahl der „Nodes“, das sind die einzelnen, an das Netzwerk angeschlossen Computer.

Beim Umgang mit Kryptowährungen

Verwahrung das A & O

Erwirbt man Bitcoins oder Anteile an anderen Kryptowährungen per Automat – in Deutschland durch die Bundesanstalt für Finanzdienstleistungsaufsicht (BaFin) untersagt – oder auf einer der zahlreichen Onlinebörsen, sollten die Legitimationsdaten zu bedeutenden Beträgen auf jeden Fall offline, getrennt von jeglicher Datenverbindung und im Sinne der Datensicherung an mehreren Orten aufbewahrt werden. Wer diese Daten vollständig nur auf einem PC, Smartphone oder Tablet speichert, riskiert grob fahrlässig den Verlust durch Hacker, die sich Zugriff auf diese Systeme verschaffen und die Daten ausspionieren. Schutz hiervor bietet ein sogenannter „Ledger“. Das ist eine Art Minicomputer, zum Schutz der darauf hinterlegten Daten stark verschlüsselt, optisch an einen USB-Stick erinnernd.

Das „vergessene“ Vermögen

Im Januar d.J. meldete die Tagesschau, dass ein deutscher Programmierer in den USA nur noch einen Fehlversuch davon entfernt ist, seine Bitcoins im Wert von 220 Millionen Dollar für immer zu verlieren. Er hat das Passwort zu seinem verschlüsselten Speicher vergessen, welcher diese Daten beinhaltet.

So kann die Unabhängigkeit und das Fehlen einer zentralen Instanz zur Gefahr werden. Beim Bitcoin und den anderen Kryptowährungen gibt es niemanden, der einem mittels einer Legitimitätsprüfung, wie bei der EC-Karten PIN, aus der Patsche helfen kann. Schätzungen zufolge sind Stand Juni 2020 auf diesem Wege schon über 3,7 Millionen Bitcoin mit einem Marktwert von 140 Milliarden Dollar für immer verloren gegangen.

Betrüger machen auch vor Kryptowährungen nicht halt

So ging ein Geschäftsmann aus dem Landkreis Mühldorf am Inn 2020 auf der Suche nach Investoren im Bereich der erneuerbaren Energien in die Fänge einer international agierenden Bande. Er verlor mehr als 500.000 Euro, indem ihm durch ein Täuschungsmanöver der Datenträger mit den Bitcoin Schlüsseln entwendet wurde. Ein schwerer bis unlösbarer Fall für die ermittelnde Polizei.

Auch ein Kölner verlor, wie die BBC weiß, 407.000 britische Pfund. Er hatte 10 Bitcoin an einen Betrüger überwiesen, der sich auf Twitter als Elon Musk ausgab, dem milliardenschweren Chef von Tesla. Der „Fake Musk“ versprach, transportiert über einen Tweet, jeden Betrag zu verdoppeln, der ihm in einem festgelegten Zeitraum überwiesen würde. Natürlich kam nichts mehr zurück.

Bitcoingewinn zur Wahlkampffinanzierung

Es geht aber auch anders herum. Sowohl DerStandard als auch faz-net berichten gestern auf der Grundlage einer Veröffentlichung auf der Internetseite des Deutschen Bundestages von der Rekordspende an die Partei “Die Grünen”.

Die nach Angaben einer Partei-Sprecherin für den Bundestagswahlkampf vorgesehene eine Million Euro komme von einem Grünen-Mitglied aus Mecklenburg-Vorpommern und stamme aus Gewinnen aus der Digitalwährung Bitcoin. „Der Spender hat uns gegenüber deutlich gemacht, dass er diese Gewinne als unverdienten Reichtum ansieht, den er nicht für sich beanspruchen, sondern gesellschaftlich einsetzen möchte, für etwas, das seiner Überzeugung entspricht“, sagte laut FAZ die Sprecherin. „Inzwischen sieht er das Bitcoin-System kritisch, unter anderem auch vor dem Hintergrund, dass die nötigen Rechenoperationen riesige Mengen Strom verbrauchen.“ Aber auch die Grünen denken praktisch, Pecunia non olet. Und der Strom kommt – immer noch – aus der Steckdose.

Der hohe Stromverbrauch als Schwachstelle von Kryptowährungen

In der NZZ vom 5.4.2021 wird darauf verwiesen, dass Kryptowährungen unabhängiger vom lokalen Geldsystem machen können. Durch Veränderung des Zahlungssystems werden Zwischenhändler ausgeschaltet, die Marktmacht im Internet fairer verteilt. “Das Problem dabei: Kryptowährungen brauchen absurd viel Energie.” Eine einzelne Überweisung in Bitcoins benötigt mit 844 Kilowattstunden etwa so viel Energie, wie ein einzelner Schweizer in gut sechs Wochen verbraucht. Problem erkannt, aber noch nicht gebannt.

Und hier geht es weiter zum Tanz.

#PreppoKompakt

Bei Kryptowährungen, wie Bitcoins, handelt es sich um ein mächtiges Zahlungsmittel und Investitionsgut, das zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dabei sind die Entwicklung der staatlichen Regulierungsmaßnahmen und deren Auswirkungen auf den Kursverlauf zu beachten. Die Technologie der Blockchain ist wegweisend und eröffnet neue Möglichkeiten in der Dokumentation und Verifikation von Daten. Sie wird in vielen Bereiche des täglichen Lebens und vor allem auch, wenn es um Sicherheitsaspekte geht – so im Bereich des autonomen Fahrens – zur Anwendung kommen. Inwieweit der enorme Stromverbrauch die Bilanz verhageln kann, steht in den Sternen.

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