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Was ist Kryptografie?

A lock on a grid, surrounded by cubes

Definition

Kryptografie bezeichnet die Theorie und Praxis des Versendens von sicheren und verschlüsselten Nachrichten zwischen zwei oder mehreren Parteien. Dank kryptografischer Verfahren können Transaktionen in digitaler Währung ohne Angabe von Klarnamen, sicher und „trustless“ abgewickelt werden, und zwar ohne Banken oder andere Vermittlungsinstanzen.

Die Silbe „Krypto“ im Wort „Kryptowährung“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „geheim“. Das gibt Ihnen einen Hinweis darauf, womit sich die Disziplin der Kryptografie beschäftigt. Kryptografie bezeichnet die Theorie und Praxis des Versendens von sicheren und verschlüsselten Nachrichten oder Daten zwischen zwei oder mehreren Parteien. Der Absender „verschlüsselt“ die Nachricht, wodurch Drittparteien die Inhalte der Nachricht nicht erfassen können. Der Empfänger „entschlüsselt“ die Nachricht, sodass sie wieder lesbar ist.  

Kryptowährungen nutzen kryptografische Verfahren für anonyme und sichere Transaktionen, die ohne Vermittlungsinstanz („trustless“) auskommen. Das bedeutet, dass Sie keine Kenntnisse über Ihren Transaktionspartner besitzen müssen, und Sie brauchen auch keine Bank, kein Kreditkartenunternehmen, keine Behörde oder andere Drittparteien als Vermittlungsinstanz. Die Bedeutung von Kryptografie geht über digitales Geld hinaus. Unsere Computer und die Netzwerke, an die sie angeschlossen sind, verschlüsseln und entschlüsseln ständig Daten, angefangen von jeder Google-Suche, die Sie durchführen, bis hin zu jeder E-Mail, die Sie versenden.

Warum ist Kryptografie wichtig?

Kryptowährungen beruhen rein auf kryptografischen Konzepten. Bitcoin wurde von einer Person (oder einer Gruppe) mit dem Pseudonym Satoshi Nakamoto erfunden, der seinen Ansatz in Form eines Whitepapers formulierte, das er 2009 in einem Kryptografie-Forum veröffentlichte. 

Das schwierigste Problem, das Nakamoto löste, war das sogenannte „Double-Spend“-Problem. Bitcoin existiert nur in Form von Codezeilen. Wie kann also verhindert werden, dass Bitcoin-Besitzer ihr Geld einfach kopieren und ausgeben? Die Lösung, die Nakamoto ersann, beruhte auf einer wohlbekannten Verschlüsselungsmethode, die Public-Key-Verschlüsselungsverfahren genannt wird. 

Bitcoin (genau wie Ethereum und viele andere Kryptowährungen) nutzt eine Technologie namens Public-Key-Verschlüsselungsverfahren, das auf öffentliche (Public) und private (Private) Schlüssel setzt. Dadurch sind diese Kryptowährungen „trustless“, wodurch sichere Transaktionen zwischen Fremden möglich sind. „Trustless“ bedeutet, dass Bitcoin & Co. ohne eine „vertrauenswürdige Zwischeninstanz“, zum Beispiel eine Bank oder Paypal, auskommen.

Wie funktioniert das Public-Key-Verschlüsselungsverfahren?

  • Das Bitcoin-Netzwerk vergibt an alle Nutzer einen privaten Schlüssel (im Prinzip ein äußerst sicheres Passwort), aus dem mithilfe eines kryptografischen Verfahrens ein damit verbundener öffentlicher Schlüssel erstellt wird. Sie können Ihren öffentlichen Schlüssel ohne Einschränkungen an andere Personen weitergeben. Damit Ihnen jemand Bitcoin schicken kann, benötigt er oder sie tatsächlich nur diese eine Information. Um auf diese Gelder zuzugreifen, wird jedoch der private Schlüssel benötigt. 

  • Die Revolution, die Bitcoin ausgelöst hat, ist teilweise auf Nakamotos Vorschlag zur Lösung des „Double-Spend“-Problems zurückzuführen: Ein Peer-to-Peer-Netzwerk, das kryptografische Verfahren verwendet, um die Authentizität von Transaktionen zu verifizieren.

  • Ihr öffentlicher Schlüssel wird aus Ihrem privaten Schlüssel über eine Methode namens „Hashing“ erstellt – dabei wird eine Datenzeichenfolge von einem Algorithmus verarbeitet. Es ist unmöglich, diesen Vorgang umzukehren, daher kann niemand Rückschlüsse von Ihrem öffentlichen Schlüssel auf Ihren privaten Schlüssel ziehen.

  • Da Ihr öffentlicher und Ihr privater Schlüssel miteinander verknüpft sind, weiß das Netzwerk, dass Ihre Bitcoin Ihnen gehören. Und so lange sich Ihr privater Schlüssel in Ihrem Besitz befindet, bleibt das auch so. 

  • Aus der Tatsache, dass bei Bitcoin keine Vermittlungsinstanz zwischengeschaltet ist, ergibt sich ferner, dass Bitcoin-Transaktionen irreversibel sind (denn es gibt kein Kreditkartenunternehmen, das Sie anrufen könnten, wenn Sie einen Fehler gemacht haben). Aber das ist so gewollt: Nichtumkehrbare Transaktionen spielen eine wesentliche Rolle bei der Lösung des „Double-Spend“-Problems.

  • Der andere Teil der Lösung ist die Bitcoin-Blockchain, bei der es sich um ein riesiges, dezentrales Kassenbuch handelt, vergleichbar mit der Vermögensaufstellung einer Bank. Dieses Kassenbuch erfasst jede Transaktion und wird ständig von allen Computern im Netzwerk überprüft und aktualisiert.

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