Was ist Bitcoin Core und welche Rolle spielt es im Bitcoin-Netzwerk?

Was ist Bitcoin Core?

Bitcoin Core ist Open-Source-Software, mit der du dich selbst mit dem Bitcoin-Netzwerk verbindest und Blöcke sowie Transaktionen vollständig überprüfst. Wenn du Bitcoin Core auf deinem Computer ausführst, arbeitet es als Full Node, die eigenständig prüft, ob Transaktionen und Blöcke den Regeln des Bitcoin-Netzwerks entsprechen.

Einfach gesagt ist Bitcoin Core ein wichtiger Baustein für Menschen, die Bitcoin selbst verifizieren wollen. Die Software empfängt Transaktionen und Blöcke von anderen Nodes, prüft sie und kann gültige Informationen weiterleiten. So helfen viele einzelne Nodes gemeinsam dabei, Bitcoin-Daten dezentral zu verbreiten.

Bitcoin Core ist der ursprüngliche Bitcoin-Client, also Software, mit der du dich mit dem Bitcoin-Netzwerk verbindest und Transaktionen sowie Blöcke verarbeiten und prüfen kannst. Der Quellcode ist unter der MIT-Lizenz frei verfügbar, sodass Entwickler die Software ansehen, nutzen und dazu beitragen können.

Die Software besteht grob aus zwei Teilen, die du getrennt voneinander betrachten kannst:

• Die Node: Sie lädt Daten auf der Bitcoin-Blockchain herunter und validiert sie.
• Die integrierte Krypto Wallet: Damit kannst du Adressen verwalten und bitcoin versenden.

Du kannst Bitcoin Core als Programm mit grafischer Oberfläche, bitcoin-qt, oder ohne Fenster als Hintergrundprozess, bitcoind, verwenden. Die zweite Option ist vor allem für Menschen praktisch, die ihre Node über die Command Line oder andere Software verwalten möchten.

Wichtig zu wissen: Bitcoin Core ist nicht Bitcoin selbst und auch keine zentrale Organisation, die Bitcoin steuert. Es ist eine Implementierung des Bitcoin-Protokolls. Nodes erreichen Einigkeit, indem sie unabhängig dieselben Konsensregeln anwenden, also die festen Regeln, mit denen sie bestimmen, welche Blöcke gültig sind.

Wichtigste Erkenntnisse

• Bitcoin Core ist Open-Source-Software für das Bitcoin-Netzwerk.
• Eine laufende Bitcoin-Core-Installation ist normalerweise eine Full Node.
• Eine Full Node prüft Blöcke und Transaktionen selbst.
• Bitcoin Core kann gültige Daten empfangen und an andere Nodes weitergeben.
• Die Software enthält optional eine grafische Oberfläche und eine integrierte Krypto Wallet.

Wie funktioniert Bitcoin Core?

Bitcoin Core funktioniert, indem es sich mit anderen Bitcoin-Nodes verbindet und mit ihnen Transaktionen und Blöcke austauscht. Bevor die Software aktuelle Daten bewerten kann, muss sie zunächst die gesamte Historie ab dem Genesisblock, dem allerersten Bitcoin-Block, herunterladen und validieren.

Dieser erste große Aufholvorgang heißt Initial Block Download. Dabei baut Bitcoin Core Schritt für Schritt sein eigenes Bild der gültigen Bitcoin-Chain auf, bis zum neuesten Block, den die Node als gültig akzeptiert.

Danach bleibt die Node auf neue Transaktionen und Blöcke aufmerksam. Kommt etwas herein, prüft Bitcoin Core es zuerst. Erst wenn die Daten den Regeln entsprechen, kann die Node sie normalerweise an andere Peers weitergeben. Peers sind einfach andere Computer, mit denen deine Node verbunden ist.

Bitcoin Core akzeptiert Blöcke nur dann als gültig, wenn sie die eigenen Prüfungen bestehen. Anschließend bestimmt die Node anhand der Konsensregeln, welcher gültigen Chain sie folgt. Wenn viele Nodes nach denselben Regeln denselben gültigen Blöcken folgen, sind sie miteinander im Einklang. So entsteht Konsens ohne eine zentrale Partei, die festlegt, was wahr ist.

Es gibt allerdings einen Unterschied zwischen Gültigkeit und lokalem Policy-Verhalten. Eine Node kann eine Transaktion zum Beispiel nicht weiterleiten wollen, weil sie nicht in ihre eigene Mempool-Policy passt. Der Mempool ist der temporäre Wartebereich für noch unbestätigte Transaktionen. Eine solche Transaktion muss deshalb nicht automatisch nach den Konsensregeln ungültig sein.

Wie validiert Bitcoin Core Transaktionen?

Bitcoin Core validiert eine Transaktion, indem es prüft, ob das bitcoin, das du ausgeben willst, wirklich existiert, noch nicht zuvor ausgegeben wurde und von dir verwendet werden darf. Bitcoin arbeitet dabei nicht mit einem einfachen Kontostand, der irgendwo angepasst wird. Eine Zahlung verwendet zuvor empfangene Beträge, die Outputs heißen.

Ein Output, der noch nicht ausgegeben wurde, heißt UTXO, kurz für Unspent Transaction Output. Du kannst dir eine UTXO als ein einzelnes Stück bitcoin vorstellen, das noch zum Ausgeben verfügbar ist.

Bei einer neuen Zahlung prüft Bitcoin Core unter anderem diese Punkte:

• Die verwendeten UTXOs existieren wirklich.
• Diese UTXOs wurden noch nicht zuvor ausgegeben.
• Die Unlocking-Daten erfüllen die Bedingungen des früheren Outputs.
• Der Wert aller Outputs ist nicht höher als der Wert aller Inputs.

Bei vielen normalen Transaktionen beweist eine kryptografische Signatur, dass der Absender den richtigen Private Key hat. Bitcoin Script prüft anschließend, ob diese Signatur und der dazugehörige öffentliche Schlüssel korrekt sind. Bitcoin Script ist die eingeschränkte Skriptsprache, die die Bedingungen von Bitcoin-Transaktionen ausführt.

Beispiel: Stell dir vor, du hast zuvor 0,5 BTC erhalten und diesen Output noch nicht verwendet. Dann kann diese 0,5 BTC als Input für eine neue Transaktion dienen. Versuchst du später, denselben Output noch einmal auszugeben, lehnt Bitcoin Core das als „Double Spending“ ab.

Bei einer normalen Transaktion darf auch kein Wert aus dem Nichts entstehen. Wenn die Inputs zusammen 0,5 BTC ergeben und du 0,49 BTC an eine andere Adresse sendest, kann die Differenz von 0,01 BTC die Transaktionsgebühr sein. Die spezielle Coinbase-Transaktion in einem Block funktioniert anders, sie ist für die Blocksubvention und die Gebühren vorgesehen.

Wie prüft Bitcoin Core Blöcke?

Bitcoin Core prüft einen Block, indem sowohl die Daten im Block Header als auch alle Transaktionen im Block kontrolliert werden. Nur Blöcke, die den Konsensregeln entsprechen, werden von der Node als Teil der gültigen Bitcoin-Chain gespeichert.

Ein Block besteht grob aus Transaktionen und einem Block Header. In diesem Header stehen unter anderem ein Verweis auf den Header des vorherigen Blocks und eine Merkle Root. Diese Merkle Root ist eine kryptografische Zusammenfassung aller Transaktionen im Block.

Der Verweis auf den vorherigen Block macht die Geschichte schwer veränderbar. Änderst du eine alte Transaktion, verändert sich die Zusammenfassung dieses Blocks. Dadurch müsstest du auch alle nachfolgenden Blöcke erneut anpassen.

Bitcoin Core prüft außerdem jede Transaktion innerhalb des Blocks. So schaut die Node erneut nach, ob ein Output nicht schon zuvor ausgegeben wurde. Jeder Block enthält außerdem eine Coinbase-Transaktion. Damit werden die Blocksubvention und die Transaktionsgebühren dem Miner gutgeschrieben. Bitcoin aus einer Coinbase-Transaktion kann erst ausgegeben werden, nachdem die Transaktion 100 Bestätigungen erhalten hat.

Manchmal existieren kurzzeitig zwei gültige Versionen der Bitcoin-Chain nebeneinander. In diesem Fall folgt das Full-Node-Modell der Version mit der meisten kumulativen Proof-of-Work. Das ist nichts, was Bitcoin-Core-Entwickler oder Miner für alle entscheiden: Jede Full Node führt die Prüfungen selbst durch und wählt nach denselben Regeln.

Wer hat Bitcoin Core entwickelt?

Die erste Bitcoin-Software wurde unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto entwickelt und veröffentlicht. Satoshi ist also ein Pseudonym, niemand weiß, wer dieser mysteriöse Entwickler ist.

Bitcoin Core wird heute als Open-Source-Projekt weiterentwickelt. Menschen können Vorschläge für Änderungen, Tests und Reviews beitragen. Neuer Code wird nicht einfach hinzugefügt: Andere Mitwirkende prüfen die Änderung und es sind Tests erforderlich.

Es gibt keine feste, privilegierte Gruppe, die Bitcoin Core einfach steuert. Es gibt jedoch Repository-Maintainer. Sie haben praktische Aufgaben, etwa vorgeschlagene Änderungen zusammenzuführen, Releases zu koordinieren und Diskussionen zu moderieren. Das macht sie nicht zu einem zentralen Eigentümer von Bitcoin.

Für den normalen Gebrauch wählst du eine stabile Release-Version. Die Hauptversion, an der Entwickler zusammenarbeiten, wird zwar getestet, ist aber nicht automatisch eine stabile Version für den täglichen Gebrauch.

Was ist der Unterschied zwischen Bitcoin Core und Bitcoin?

Bitcoin Core ist Software, während Bitcoin sich auf das Netzwerk, das Protokoll oder BTC als Kryptowährung beziehen kann. Dieser Unterschied ist wichtig, weil die Begriffe oft durcheinander verwendet werden.

Bitcoin ist zum Beispiel das Peer-to-Peer-Netzwerk, in dem Teilnehmer Transaktionen austauschen. BTC ist die Bitcoin-Einheit, mit der du Werte sendest. Bitcoin Core ist wiederum ein Programm, das du installierst, um nach den Regeln dieses Netzwerks mitzulaufen.

Du kannst es mit einem Browser und dem Internet vergleichen. Ein Browser gibt dir Zugang zum Internet, ist aber nicht das Internet selbst. Auf ähnliche Weise ermöglicht dir Bitcoin Core die Teilnahme an Bitcoin, ohne dass die Software mit Bitcoin als Ganzem gleichzusetzen ist.

Auch eine Änderung in Bitcoin Core verändert die Bitcoin-Regeln nicht automatisch für alle. Für eine Änderung der Konsensregeln müssen andere Teilnehmer sich ebenfalls für kompatible Regeln oder Software entscheiden.

Was ist die Bitcoin-Core-Wallet?

Die Bitcoin-Core-Wallet ist die integrierte Krypto Wallet von Bitcoin Core. Damit kannst du bitcoin empfangen, verwalten und versenden. Die Wallet arbeitet mit Bitcoin Core zusammen, hat aber eine andere Funktion als die Node selbst. Die Node prüft Transaktionen und Blöcke, während die Wallet vor allem dazu dient, dein bitcoin und die dazugehörigen Schlüssel zu verwalten.

Die Bitcoin-Core-Wallet ist eine Self-Custody Wallet. Das bedeutet, dass du selbst für deine Private Keys, deine Back-ups und die Sicherheit deines Geräts verantwortlich bist. Außerdem kannst du die Wallet mit einer Passphrase (Wortfolge) schützen.

Deshalb ist es wichtig, regelmäßig ein sicheres Backup deiner Wallet zu erstellen und deine Private Keys, dein Backup und deine Passphrase niemals mit anderen zu teilen. Wer Zugriff auf diese Daten erhält, kann möglicherweise auch auf dein bitcoin zugreifen.

Wie kannst du Bitcoin Core verwenden?

Du kannst Bitcoin Core als Desktopprogramm, als Node, die still im Hintergrund läuft, oder über Command-Line- und RPC-Tools verwenden. RPC ist eine Methode, mit der andere Programme Befehle an deine Node senden können.

Für viele Menschen ist die grafische Version am einfachsten. Damit kannst du die Synchronisierung verfolgen, eine Wallet verwalten und Transaktionen senden. Technisch versierte Nutzer betreiben bitcoind oft ohne grafische Oberfläche, zum Beispiel auf einem eigenen Computer, der hauptsächlich als Node dient.

Deine Node kann nur für dich selbst arbeiten, du kannst aber auch eingehende Verbindungen zulassen. Für deine eigene Wallet und Validierung reichen ausgehende Verbindungen aus. Eingehende Verbindungen helfen jedoch anderen Nodes und leichten Clients, wodurch das Peer-to-Peer-Netzwerk besser verfügbar bleibt.

Willst du zuerst üben, ohne echtes bitcoin zu verwenden? Dann kannst du ein separates Testnetzwerk wie Signet nutzen. Im Bitcoin-Mainnet können Fehler bei einer Transaktion zu unwiederbringlichem Verlust führen.

Wenn du RPC verwendest, sei besonders vorsichtig mit externem Zugriff. Gültige RPC-Zugangsdaten können jemandem viel Kontrolle über deine Bitcoin-Core-Node und, je nach Konfiguration, über eine geladene Wallet geben. Öffne den RPC-Zugriff deshalb nicht unnötig für andere.

Wie installierst du Bitcoin Core?

Bitcoin Core kannst du über die offizielle Website von Bitcoin Core herunterladen. Wähle dort die Version, die zu deinem Betriebssystem passt, etwa Windows, macOS oder Linux.

Nach dem Download installierst du die Software und öffnest Bitcoin Core. Beim ersten Start kannst du wählen, wo die Blockchain-Daten gespeichert werden. Beachte, dass Bitcoin Core viel Speicherplatz benötigen kann, weil die Software eine Kopie der Bitcoin-Blockchain herunterlädt und überprüft.

Danach beginnt Bitcoin Core mit der Synchronisierung mit dem Bitcoin-Netzwerk. Das kann beim ersten Mal einige Zeit dauern. Sobald die Synchronisierung abgeschlossen ist, kann deine Node Transaktionen und Blöcke eigenständig prüfen.

Willst du Bitcoin Core selbst installieren und suchst die genauen technischen Schritte? Dann sieh dir die offiziellen Installationsanleitungen von Bitcoin Core für dein Betriebssystem an.

Wie synchronisiert Bitcoin Core mit der Blockchain?

Bitcoin Core synchronisiert, indem es Blöcke von Anfang an herunterlädt und sie nacheinander bis zum neuesten gültigen Block validiert. Dieser Prozess heißt Initial Block Download und findet beim ersten Start statt oder wenn deine Node stark hinterherhinkt.

Während dieses Prozesses nutzt dein Computer Netzwerkbandbreite, Speicherplatz und Rechenleistung. Die Dauer reicht von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen oder länger, abhängig von deiner Hardware und deiner Internetverbindung.

Deine Wallet kann während der Synchronisierung noch unvollständig wirken. Neue Transaktionen oder ein Kontostand werden erst vollständig sichtbar, wenn deine Node bis zu dem Block aktualisiert ist, in dem diese Aktivität steht.

Wenn du weniger Speicher verwenden möchtest, kannst du Pruning aktivieren. Beim Pruning entfernt Bitcoin Core ältere Rohblockdaten und Undo-Daten, nachdem die Node sie bereits selbst validiert hat. Die Node bleibt dann eine Full Node, weil sie die Blöcke weiterhin eigenständig prüft.

Was sind die Vorteile und Einschränkungen von Bitcoin Core?

Der größte Vorteil von Bitcoin Core ist, dass du Bitcoin selbst verifizieren kannst. Du musst für die Gültigkeit von Blöcken und Transaktionen nicht vollständig auf einen externen Wallet-Anbieter, Server oder ein Kryptounternehmen vertrauen.

Eine eigene Full Node hilft auch dem Netzwerk. Deine Node empfängt gültige Daten, prüft sie und kann sie weitergeben. Wenn zu wenige Menschen das tun, werden leichte Clients schneller von zentralisierten Diensten abhängig.

Bitcoin Core kann außerdem besser für deine Privatsphäre sein als eine Wallet, die für jedes Guthaben und jede Transaktion eine externe Node abfragen muss. Das macht Bitcoin aber nicht automatisch anonym: Transaktionen stehen weiterhin auf einer öffentlichen Blockchain.

Die Kehrseite ist, dass Bitcoin Core mehr von deinem Computer und von dir als Nutzer verlangt als eine einfache Krypto Wallet. Du brauchst viel Speicherplatz, die erste Synchronisierung kann lange dauern und du bist selbst für Updates, Back-ups und die Sicherheit deines Geräts verantwortlich.

Du kannst den Speicher- und Internetverbrauch begrenzen, aber das kann auf Kosten bestimmter Funktionen gehen. Auch bedeutet Self-Custody, dass du selbst für dein bitcoin verantwortlich bist. Eine eigene Node schützt dich zum Beispiel nicht vor Malware, verlorenen Private Keys oder falschen Einstellungen.

Fazit

Bitcoin Core ist eine Möglichkeit, selbst mit Bitcoin mitzulaufen, statt nur auf die Infrastruktur anderer zu vertrauen. Die Software lädt Blöcke und Transaktionen gemäß den Bitcoin-Regeln herunter und prüft sie und kann gültige Daten an andere Nodes weitergeben.

Das macht Bitcoin Core interessant, wenn du mehr Eigenständigkeit, Kontrolle und möglicherweise mehr Privatsphäre möchtest. Demgegenüber stehen Zeit, Speicherplatz und technischer Aufwand. Wenn du auch die integrierte Wallet nutzt, liegt die Sicherheit deines bitcoin vollständig bei dir. Für alle, die diese Verantwortung übernehmen wollen, ist eine eigene Full Node eine praktische Möglichkeit, Bitcoin selbst zu verifizieren.