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Das Problem der doppelten Ausgabe erklärt die Schwierigkeit, die Vervielfältigung digitaler Inhalte zu verhindern oder zu kontrollieren, insbesondere wenn es um digitales Geld geht. Ein herkömmliches Finanzsystem kann dieses Problem lösen, indem es einer dritten Partei wie einem Zahlungsabwickler oder einer Bank vertraut. So kann sich das System darauf verlassen, dass die Regierung die Ehrlichkeit der Dritten sicherstellt.
Mehrere Bitcoin-Vorgänger unternahmen mehrere Versuche, dieses Problem zu lösen, waren aber ohne vertrauenswürdige Behörden nicht erfolgreich. Satoshi Nakamoto erkannte jedoch, dass diese Autorität der kritische Fehler bei den Vorgängern war. Die Lösung des Problems der doppelten Ausgaben in einem vertrauenslosen System machte Bitcoin zu einer der größten Innovationen unserer Zeit.
Das Problem der doppelten Ausgaben verstehen
Vielleicht fragen Sie sich, ob sich jemand bei einer Plattform wie https://bitcoins-trader.de/ anmelden und Bitcoins kaufen kann, die er zweimal oder mehrmals ausgeben kann. Vielleicht denken Sie, dass jemand Bitcoins gleichzeitig ausgeben kann, ohne dass das System es merkt.
Bei Bitcoin-Doppelspenden sendet ein böser Akteur eine Transaktionskopie, um sie legitim erscheinen zu lassen, während er das Original beibehält oder die erste Transaktion ganz löscht. Für Bitcoin ist dieser Akt gefährlich und möglich, weil es einfach ist, digitale Informationen zu duplizieren. Und Kriminelle können auf verschiedene Weise versuchen, Bitcoin doppelt auszugeben.
So kann ein Krimineller beispielsweise versuchen, denselben Bitcoin-Betrag zweimal gleichzeitig zu versenden. In einem solchen Fall kann ein Angreifer gleichzeitig Bitcoin an verschiedene Adressen senden. Ein solcher Angriffsversuch kann die langsame zehnminütige Blockzeit des Bitcoin-Netzwerks ausnutzen, da das System die von den Nutzern gesendeten Transaktionen zur Überprüfung und Bestätigung durch die Miner in eine Warteschlange stellt, bevor sie der Blockchain hinzugefügt werden.
Diebe können die Illusion erzeugen, dass sie den ursprünglichen Betrag nicht ausgegeben haben, um die zusätzliche Transaktion in die Blockchain einzuschleusen. Sie können auch die Blockchain manipulieren und Blöcke mit gefälschten Transaktionsdatensätzen re-minen, um eine Doppelausgabe in der Zukunft zu unterstützen.
Außerdem können Kriminelle eine Transaktion rückgängig machen, wenn sie die Dienstleistungen oder Vermögenswerte einer Gegenpartei erhalten. So können sie sowohl die gesendeten Bitcoin als auch die erhaltenen Güter behalten. Die Kriminellen können mehrere Dateneinheiten oder -pakete an das Netzwerk senden, in der Hoffnung, eine Transaktion rückgängig zu machen und die Illusion zu erzeugen, dass sie nicht stattgefunden hat.
Wie Bitcoin das Problem löst
Das Bitcoin-Netzwerk kombiniert ergänzende Sicherheitsmerkmale der Blockchain und die Dezentralisierung der Miner, um jede Transaktion zu überprüfen, bevor sie der Blockchain hinzugefügt wird. Zum Beispiel können eine Person X und eine Person Y ein Geschäft besuchen, um gemeinsam BTC auszugeben. Person X kann ein elektronisches Gerät im Wert von 1 BTC kaufen, während Person Y ein Motorrad im Wert von 1 BTC kauft.
Beide Transaktionen werden in den Pool der unbestätigten Transaktionen aufgenommen. Die Miner könnten jedoch die erste Transaktion bestätigen und verifizieren. Das Netzwerk könnte die zweite Transaktion mangels ausreichender Bestätigung zurückziehen, da die Miner deren Ungültigkeit festgestellt haben.
Die erste Sicherheitsmaßnahme besteht darin, sicherzustellen, dass die Transaktion, die die meisten Netzwerkbestätigungen erhält, in die Blockchain aufgenommen wird. Das Netzwerk verwirft die anderen. Das System versieht die Transaktionen und Garantien mit einem Zeitstempel, nachdem es sie in die Blockchain aufgenommen hat. So macht das Bitcoin-System es unmöglich, sie zu ändern oder rückgängig zu machen.
Der Händler kann sicher sein, dass der Bitcoin-Nutzer den Betrag nicht doppelt ausgegeben hat, wenn er die Mindestblockbestätigungen erhält. So kann er sicher sein, dass die Transaktion gültig und genehmigt war.
Abschließende Überlegungen
Die Blockzeit macht den Proof-of-Work-Konsens zu einem inhärent Double Spending-resistenten Modell. Beim Proof-of-Work müssen die Miner oder Validierungsknoten komplizierte Algorithmen mit hoher Hash- oder Rechenleistung lösen. Dieser Prozess erschwert den Versuch, die Blockchain zu fälschen oder zu duplizieren, da ein Angreifer jeden Block mit betrügerischen Transaktionen neu schürfen muss. Durch die zeitliche Streckung des Prozesses bleiben die früheren Transaktionen erhalten. Außerdem werden die neuen Transaktionen aufgezeichnet. Die Verwendung von Proof-of-Work-Mining zur Erreichung des Konsenses verbessert die Rechenschaftspflicht des Netzwerks, da es die Eigentumsverhältnisse bei Transaktionen verifiziert und gleichzeitig Doppelzählungen und andere Arten von Betrug verhindert.