Wie Bitcoin an der Grenze von Ordnung und Chaos gedeiht
Bitcoin funktioniert. Unabhängig davon, welche Meinung man über dieses seltsame Phänomen hat, eines steht fest: Es funktioniert, entwickelt sich weiter und, wie ich (und andere) schon früher behauptet habe, es lebt. Selbst wenn der Großteil der Welt stillstehen würde, würde das Bitcoin-Netzwerk weiterhin etwa alle zehn Minuten gültige Blöcke erzeugen.
Bitcoin funktioniert aus einer Vielzahl von Gründen: Spieltheorie, wirtschaftliche Anreize, Kryptografie, brillante Ingenieurskunst, Netzwerkwiderstandsfähigkeit und mehr. Es ist extrem schwer, Bitcoin zu töten – fast so, als ob man eine Idee töten müsste. Diese Idee hat sich in den Köpfen Hunderttausender Menschen eingenistet.
Erstens ist es ziemlich schwierig, das Internet weltweit abzuschalten. Zweitens kann Bitcoin sogar ohne das Internet funktionieren. Alles, was Daten überträgt, kann für Bitcoin-Transaktionen genutzt werden. Alles, was Informationen speichert, kann die Blockchain speichern. Es ist nur ein Register – reine Information.
Interessanterweise spiegelt das Bitcoin-Netzwerk den ewigen Kampf des Lebens wider: den Kampf gegen die Entropie. Ein Kampf, der sich an der Grenze zwischen Ordnung und Chaos abspielt.
Um diesen chaotischen Kampf und die damit verbundene Prosperität von Bitcoin zu verstehen, müssen wir über die Begriffe Entropie, Zufälligkeit und Information sprechen. Ich hoffe, Sie davon überzeugen zu können, dass diese Begriffe miteinander verbunden sind und dass sie für Bitcoins Überlebenskampf unerlässlich sind.
Entropie
In der Informatik wird Entropie zur Messung der Zufälligkeit einer Datenquelle verwendet. In der Kryptografie – insbesondere bei Bitcoin – ist eine gute Entropiequelle entscheidend für die Sicherheit. Wenn die Entropie bei der Erstellung eines privaten Schlüssels verletzt wird, verlieren Sie möglicherweise Ihre Bitcoins.
Hinweis: Der technische Begriff für diese unerwünschte Übertragung von Coins lautet „rekt“. Es genügt zu wissen, dass ein solches Szenario um jeden Preis vermieden werden sollte.
Entropie ist ein komplexes Konzept, aber vereinfacht ausgedrückt beschreibt es, wie zufällig oder komprimierbar etwas ist.
- Hohe Entropie: Zufälligkeit.
- Niedrige Entropie: Ordnung.
In Bitcoin spielt Entropie eine wichtige Rolle:
- Geheime Informationen müssen aus Quellen mit hoher Entropie stammen.
- Neue Blöcke schaffen lokal Ordnung aus Chaos, indem sie Entropie umkehren.
- Das Sicherheitsmodell von Bitcoin basiert auf chaotischen Prozessen.
- Die Validierung erfolgt durch deterministische Prozesse.
- Jeder kann strukturierte Daten überprüfen, aber niemand kann zufällige Daten vorhersagen.
Obwohl diese Aussagen absolut erscheinen, ist die Realität komplexer. Auch hier ist Bitcoin probabilistisch: Es ist theoretisch möglich, einen privaten Schlüssel zu erraten, genauso wie es theoretisch möglich ist, in einer Millisekunde Milliarden gültiger Blöcke zu finden.
Zufälligkeit
Zufälligkeit ist ein zentraler Bestandteil der Kryptografie. Private Kommunikation beruht auf Informationsasymmetrie: Sie wissen etwas, das ein potenzieller Lauscher nicht weiß.
Ein guter Geheimnis wie ein starkes Passwort wird zufällig erzeugt und stammt somit aus einer Quelle mit hoher Entropie.
Wenn etwas „perfekt“ verschlüsselt ist, kann ein Lauscher nicht zwischen einer Nachricht und zufälligen Daten unterscheiden. Das ist das Ziel der Verschlüsselung: Sie möchten nicht nur die Nachricht verbergen, sondern sogar den Hinweis, dass überhaupt etwas Sinnvolles gesagt wurde.
- Gute Zufälligkeit: schwer komprimierbar, hohe Entropie, geheim, sicher.
- Schlechte Zufälligkeit: leicht komprimierbar, niedrige Entropie, vorhersagbar, unsicher.
Bitcoin verwendet keine Verschlüsselung im eigentlichen Sinne. Das Register ist öffentlich und transparent, sodass jeder das gesamte System überprüfen kann. Bitcoin verwendet kryptografische Signaturen und Hashes, die scheinbar zufällige Ergebnisse liefern. Nur Sie kennen Ihren privaten Schlüssel, und nur Sie können Ihre Coins entsperren, neue Blöcke hinzufügen oder beweisen, dass Sie kein Betrüger sind.
Kryptografische Systeme funktionieren durch Informationsasymmetrie. Was besonders interessant ist: Richtig verschlüsselte Daten sind nicht von Zufallsdaten zu unterscheiden.
Information
Was ist überhaupt Information?
Wir hören oft, dass Bitcoin thermodynamisch gesichert ist. Das ist richtig, aber es lohnt sich, tiefer zu graben. Was bedeutet thermodynamische Sicherheit genau?
Das bedeutet, dass jede Veränderung in unserer Welt Energie erfordert. Versuchen Sie, irgendetwas in der Welt zu verändern, und Sie müssen Energie aufwenden – Arbeit verrichten.
Bitcoin existiert hauptsächlich in einer Informationswelt, aber wie alle Informationssysteme benötigt es ein physisches Medium, um Daten zu speichern und zu verarbeiten. Wenn Sie Informationen im Bitcoin-Netzwerk ändern, ändern Sie also auch etwas in der physischen Welt. Egal, ob es sich um eine Festplatte, einen USB-Stick oder ein anderes Speichermedium handelt.
Der Trick dabei: Bitcoin nutzt den Unterschied zwischen einfachen und exponentiell schwierigen Rechenaufgaben. Die Unterschiede sind enorm.
Aber was ist Information überhaupt?
Information hängt mit Wissen und Bedeutung zusammen. Sie ist das Gegenteil von Unwissenheit, und zufällige Daten sind das Gegenteil von Information. Wenn Sie Daten nicht verstehen, wirken sie zufällig.
- Bedeutungsvolle Information: stark komprimierbar.
- Sinnlose Information: schwer komprimierbar.
Ein einfaches Beispiel ist Pi: Die Zahl 3,14159… kann auf π komprimiert werden.
Kurz gesagt: Sinn und Unsinn, Ordnung und Chaos, Information und Zufälligkeit sind miteinander verwoben. Man könnte sagen, dass dies zwei Seiten derselben Medaille sind, verbunden durch Entropie.
Information impliziert Struktur, und Struktur profitiert von Redundanz. Bitcoin speichert hochentropische Informationen, wie Ihren privaten Schlüssel, im Geheimen. Informationen über den Mining-Prozess, wie der Nonce-Wert, bleiben ebenfalls geheim. Aber gleichzeitig wächst Bitcoin sowohl durch Ordnung als auch durch Chaos und schafft ein System, das an der Grenze beider Extrempunkte existiert.
Wachstum an der Grenze von Ordnung und Chaos
Was bringt Bitcoin zum Funktionieren? Es gibt viele Antworten auf diese Frage, aber das Herzstück des Netzwerks sind die globalen „Bitcoin-Uhren“: Blockuhren, wobei jeder Block eine Zeiteinheit darstellt.
Der Prozess der Blockfindung ist chaotisch, während das Ergebnis ein sehr geordneter Transaktionsdatensatz ist: die Bitcoin-Blockchain.
Wir befinden uns noch in einem frühen Stadium des Blockfindungsprozesses. Es ist erst etwa 10 Jahre her, und das Zeitalter der Blocksubventionen wird bis etwa 2140 andauern. Der Erfinder von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, wusste, dass es ein langes Spiel ist. Die Phase der Belohnung, in der neue Blöcke zur Erzeugung neuer Bitcoins beitragen, ist nur eine von mehreren Phasen im „Bitcoin-Spiel“.
Wird Bitcoin in 5000 Jahren noch existieren und Gold als weltweites Tauschmittel ablösen? Wer weiß. Aber eine Sache ist sicher: Wichtige Informationen sind schwer zu zerstören.
Bitcoin wächst an der Grenze von Ordnung und Chaos, und seine Fähigkeit, in beiden Zuständen zu existieren, macht es so widerstandsfähig.
Quellen: https://dergigi.com/