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Das Double Spend Problem – Was es ist & wie Bitcoin es gelöst hat

Double Spend Problem

Wer 100 Euro im Portemonnaie hat, kann den Betrag nur einmal ausgeben. Bargeld mit physischer Präsenz lässt sich nicht für ein Paar neue Sportschuhe ausgeben und gleichzeitig dafür nutzen, um den Kühlschrank zu füllen. Bei digitalen Kryptowährungen ist das anders. Theoretisch können

digitale Dateien aller Art – also auch digitales Geld – einfach kopiert und vervielfältigt

werden. Dieses Doppelausgabeproblem (Double Spend Problem) gibt es auch bei Bitcoin. Und es wurde gelöst.

Die wichtigsten Fakten im Schnellüberblick

  • Mit dem Double Spend Problem wird die Schwierigkeit beschrieben, zu verhindern, dass digitales Geld dupliziert werden kann.
  • Es gibt zwei Lösungsmöglichkeiten für das Double Spend Problem: vertrauenswürdige Dritte wie Banken oder Behörden, die Transaktionen privat überprüfen oder Transparenz bezüglich aller Transaktionen für alle Mitglieder, damit sie betrügerische Transaktionen selbst erkennen können.
  • Bitcoin lehnt übergeordnete Instanzen ab und setzt auf Transparenz, um Doppelausgaben zu verhindern.

Das Double Spend Problem: Doppelausgabeproblem erklärt

Fast jeder kennt es aus eigener Erfahrung: Digitale Objekte wie Text-Dateien oder Foto-Dateien lassen sich mit wenigen Klicks duplizieren. Auch das Kopieren einer digitalen Datei auf mehrere unterschiedliche Dateiträger ist auf Knopfdruck problemlos möglich. So kann beispielsweise ein Selfie auf dem Smartphone, auf dem Laptop und auf einem USB-Stick gleichzeitig existieren. Im Alltag und bei der Arbeit ist das unheimlich nützlich.

Wenn es ums Geld geht, ist die kostenlose, einfache und schnelle Vervielfältigung allerdings alles andere als wünschenswert. Das Währungssystem würde nicht funktionieren, wenn der gleiche Betrag mehrfach ausgegeben werden könnte. Es würde zusammenfallen wie ein Kartenhaus, wenn jede und jeder einfach Banknoten duplizieren dürfte. Bei digitalen Währungen entsteht deshalb das sogenannte Double Spend Problem (auf Deutsch übersetzt in etwa Doppelausgabeproblem oder Doppelausgabenproblem). Schließlich können digitale Dateien nach Belieben vervielfältigt werden.

Für Entwickler von Kryptowährungen stellt sich damit eine wichtige Frage: Wie kann ein Empfänger sicher sein, dass das digitale Geld, das er für ein Produkt oder eine Dienstleistung erhalten hat, nicht gleichzeitig an eine weitere Person gesendet wurde? Wie können alle Mitglieder eines Währungsnetzwerks sicher sein, dass niemand das digitale Geld nach Belieben dupliziert?

Dieses Problem ist erst durch die Digitalisierung von Geld entstanden. Bei Bargeld wie Banknoten und Münzen besteht nicht die Gefahr, dass es an mehreren Orten gleichzeitig ist.

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Double Spend Problem: Mögliche Lösungen

Um das Double Spend Problem zu beheben, gibt es zwei Lösungsmöglichkeiten.

Lösung #1: Die erste mögliche Lösung setzt auf vertrauenswürdige Dritte, zum Beispiel eine Bank oder Behörde, die sicherstellt, dass es nicht zu Doppelausgaben oder anderen Betrugsversuchen kommt. Dafür überprüft der vertrauenswürdige Dritte alle Transaktionen im geheimen, ohne diese publik zu machen. Vertrauenswürdige Dritte müssen sich nicht auf die Zentralbank beschränken, sondern könnten diverse Zahlungsabwickler beinhalten.

Lösung #2: Die zweite Lösung erlaubt es allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern am Währungsnetzwerk alle Transaktionen auf doppelte Ausgaben zu überprüfen. Das bedeutet, dass Transparenz herrscht und die Transaktionen aufgezeichnet werden und jeder Person öffentlich zugänglich sind.

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So löst Bitcoin das Double Spend Problem

Damit eine digitale Währung funktioniert, müssen alle Personen im Währungsnetzwerk Vertrauen in sie haben. Dies ließe sich theoretisch mit der ersten Lösungsmöglichkeit erreichen. Gleichzeitig ergäben sich dadurch weitere Probleme. Zum einen würden Kosten entstehen, da kein Zahlungsabwickler unentgeltlich Transaktionen überprüfen würde. Die zweite Problematik betrifft die Zeitdauer. Die Prüfung einer Transaktion könnte die Zeit, bis die Transaktion als abgeschlossen gilt, theoretisch um Stunden oder gar Tage verlängern.

Für die Entwickler von Bitcoin waren diese Gründe zu schwerwiegend. Deshalb lehnten sie die erste Lösungsmöglichkeit ab. Das Double Spend Problem wurde stattdessen damit gelöst, dass jede Transaktion in einem Hauptbuch protokolliert wird und öffentlich einsehbar ist. Da alle im Bitcoin-Netzwerk die gesamte Transaktionshistorieeinsehen können, kann ausgeschlossen werden, dass Bitcoin doppelt ausgegeben werden. Außerdem werden Coins zerstört, sobald sie an eine andere Person gesendet werden. Diese andere Person erhält die Bezahlung dann in Form von neuen Coins. Die Zerstörung der Coins wird für alle sichtbar protokolliert, damit sie niemals an jemand anderen gesendet werden können. Diese Lösungsoption garantiert im Vergleich zur Alternativlösung eine schnelle Abwicklung von Transaktionen.

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