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Bitcoin Adresse, Private Key und Seed Phrase erklärt

Als Einsteiger in die Bitcoin Welt solltest du wichtige Begriffe wie Adressen, Private Keys und Seed Phrases lernen. Insbesondere, wenn du dein eigenes Wallet einrichten und Bitcoin Transaktionen durchführen möchtest, sind sie besonders relevant. In diesem Beitrag erfährst du, was es mit Adressen, Private Keys und Seed Phrases auf sich hat. Außerdem lernst du, wie eine Bitcoin Transaktion aufgebaut ist und wie sie durchgeführt wird.
Viel Spaß beim Lesen!

Was sind Adressen, Keys und Seed Phrase?

Bitcoin zu kaufen ist nicht schwierig. Schließlich kannst du dich sehr einfach auf einer Kryptobörse registrieren, deine Euros oder andere Fiatwährungen einzahlen und diese anschließend auf der Börse gegen Bitcoin tauschen. Langfristig gesehen ist es allerdings nicht empfehlenswert, deine Bitcoin auf der Börse liegenzulassen. In der Vergangenheit sind mehrere Kryptobörsen gehackt und Bitcoin gestohlen worden. Daher solltest du dich mit der Eigenverwahrung deiner Bitcoin auf einem persönlichen Wallet beschäftigen.

Generell ist die Nutzung eines eigenen Wallets relativ einfach, allerdings können einige Begriffe im ersten Moment verwirrend klingen. Bevor du zum ersten Mal Bitcoin an dein eigenes Wallet sendest, lohnt es sich, die wichtigsten Begriffe zu kennen. Im Folgenden erfährst du, was Adressen, Private Keys, Public Keys und Seed Phrases sind.

Was ist die Bitcoin Adresse?

In Bezug auf das traditionelle Bankensystem kannst du eine Bitcoin Adresse mit der Kontonummer eines Girokontos vergleichen. Bitcoin können nur unter Angabe einer Adresse gesendet und empfangen werden. Wenn du Bitcoin empfangen möchtest, zeigt dir dein Wallet entweder eine deiner bereits existierenden Adressen an oder generiert bei Bedarf eine Neue. Anschließend teilst du dem Sender deine Adresse mit, sodass dieser dir die Bitcoin schicken kann.

Bitcoin an Adresse senden

Um Bitcoin zu versenden, musst du zunächst die Adresse des Empfängers in Erfahrung bringen. Danach kopierst du diese Adresse in das entsprechende Eingabefeld deines Wallets. Dein Wallet erstellt wiederum eine Transaktion und sendet sie an das Bitcoin Netzwerk.

Beispiel Bitcoin Adresse

Die Miner integrieren die Transaktion in den nächsten Block und hängen ihn der Blockchain an. Sobald deine Transaktion in der Blockchain verankert ist, gilt sie offiziell als durchgeführt.

Bitcoin Adressen sind Pseudonyme

Die Transaktionen auf dem Bitcoin Netzwerk sind nicht anonym, sondern nur pseudonym. Wenn du nur eine Adresse verwenden würdest, könnte jeder, der deine Adresse kennt, deine Transaktionen nachvollziehen. Schließlich sind die Informationen auf der Blockchain nicht verschlüsselt und für jeden einsehbar. Insofern einem Beobachter nicht die Personen hinter den Adressen deiner Transaktionspartner bekannt sind, weiß dieser zwar nicht, wer deine Transaktionspartner sind, allerdings kann er sehen, wie hoch dein Transaktionsvolumen ist.

Mehr Adressen für mehr Privatsphäre

Um die Privatsphäre der Nutzer zu schützen, erstellen einige Wallets jedes Mal eine neue Adresse, wenn Bitcoin empfangen werden. Für außenstehende ist nicht ersichtlich, dass all diese Adressen demselben Wallet zugeordnet sind und somit einer einzelnen Person gehören. Obwohl sich die Nutzung vieler Adressen im ersten Moment nach viel Verwaltung anhört, entsteht für dich kein zusätzlicher Aufwand. Dein Wallet generiert bei Bedarf neue Adressen und verwaltet sie, ohne dass du es merkst. Unabhängig davon, wie viele Adressen du verwendest: Du musst dir immer nur eine Seed Phrase merken.

Was sind Private Keys?

Sei dir bewusst, dass die Bitcoin bei einer Transaktion nicht von einem Wallet in ein anderes Wallet übertragen werden. Stattdessen sind die Informationen, welche Adressen im Besitz konkreter Mengen an Bitcoin sind, auf den lokalen Kopien der Blockchain gespeichert. Jeder Knoten (d.h. Teilnehmer im Bitcoin Netzwerk) kann die Blockchain herunterladen und somit eine lokale Kopie erstellen.

Private Keys sind die Zugriffsberechtigung auf deine Bitcoin

Nun stellt sich die Frage, wie die einzelnen Personen auf ihre Bitcoin zugreifen können, obwohl diese nicht in ihrer Wallet liegen. Eine Bitcoin Transaktion ist nichts anderes als ein neuer Eintrag in der Blockchain, der die Zugriffsrechte auf diese Bitcoin von einer Person auf eine andere Person überträgt.

Um eine Transaktion durchführen zu dürfen, musst du dem Netzwerk beweisen, dass du der Eigentümer der Bitcoin bist. Diesen Beweis erbringt dein Wallet, indem es eine digitale Signatur erstellt und diese der Transaktion beifügt. Ein Wallet kann nur dann eine gültige Signatur erstellen, wenn es im Besitz des Private Keys ist, der zu der Adresse gehört, von der die Bitcoin versendet werden sollen.

Signatur einer Bitcoin Transaktion mit dem Private Key

Dein Wallet speichert also nicht deine Bitcoin, sondern nur deine Private Keys, die dir den Zugriff auf deine Bitcoin ermöglichen. Zu jeder deiner Adressen existiert ein Private Key und da diese Private Keys nur in deinem Wallet gespeichert sind, kann niemand außer dir deine Bitcoin „verschicken“.

Private Keys musst du dir nicht selbst merken

Vereinfacht formuliert sind Private Keys Passwörter, die für den Zugriff auf die Bitcoin benötigt werden, die konkreten Adressen zugeordnet sind. Da der Besitz der Private Keys gleichzusetzen mit dem Besitz der Bitcoin ist, wird dein Wallet niemals Private Keys versenden. Glücklicherweise brauchst du dir deine Private Keys nicht selbst zu merken. Das übernimmt dein Wallet für dich. Tatsächlich ist es so, dass ein Nutzer seine Private Keys in der Regel niemals sieht. Stattdessen muss er sich ausschließlich seine Seed Phrase merken.

Was sind Public Keys?

Im Vergleich zu den anderen Begriffen hört man vom Public Key im Bitcoin Kontext eher selten. Genauso wie ein Private Key, ist ein Public Key an eine konkrete Bitcoin Adresse gekoppelt. Allerdings ermöglicht ein Public Key allein keinen Zugriff auf die Bitcoin der Adresse. Daher sind deine Bitcoin nicht in Gefahr, wenn eine andere Person von ihm erfährt. Zum Schutz deiner Privatsphäre solltest du deine persönlichen Public Keys (genau wie deine Adressen) nicht grundlos im Internet verbreiten.

Wenn du Bitcoin verschicken möchtest, wird der Public Key von den anderen Knoten benötigt, damit sie deine Transaktion validieren können. Daher fügt dein Wallet den entsprechenden Public Key zu der Transaktion hinzu. Mithilfe der Signatur und des Public Keys können die Knoten feststellen, ob der Sender der Transaktion im Besitz des Private Keys ist. Insofern das der Fall ist, wird die Transaktion akzeptiert.

Validierung einer Bitcoin Transaktion mit dem Public Key und der Signatur

Die Verwaltung deiner Public Keys übernimmt ebenfalls dein Wallet für dich, sodass du sie dir nicht merken musst. In der Regel kommst du mit den Public Keys nicht in Kontakt.

Was ist die Seed Phrase?

Falls du dein Wallet verlierst oder es funktionsunfähig wird, sind alle Private Keys weg, die dir den Zugriff auf deine Bitcoin geben. Daher brauchst du eine Möglichkeit, deine Private Keys bei Verlust wiederherstellen zu können. Dieses Problem wird mithilfe der Seed Phrase (auch Mnemonic Words genannt) gelöst. Eine Seed Phrase ist eine Abfolge von Wörtern, die in der Regel aus 12 oder 24 Elementen besteht.

Beispiel einer Seed Phrase, um ein Bitcoin Wallet zu sichern

Wallet mit Seed Phrase wiederherstellen

Wenn du ein neues Wallet einrichtest, generiert es eine zufällige Seed Phrase für dich. Aus dieser Seed Phrase können alle Private Keys, Public Keys und Adressen abgeleitet werden. Daher kannst du all deine Bitcoin vor Verlust schützen, indem du dir deine Seed Phrase aufschreibst und sicher aufbewahrst.

Ableitung von Private Key, Public Key und Bitcoin Adresse aus der Seed Phrase

Solltest du dein Wallet beispielsweise verlieren, kannst du dir ein neues Wallet vom selben Anbieter besorgen und deine Seed Phrase eingeben. Anschließend stellt das neue Wallet alle notwendigen Informationen wieder her. Die Ableitung der Informationen funktioniert allerdings nicht in die andere Richtung: Beispielsweise kann niemand auf den zugehörigen Private Key schließen, wenn er einen deiner Public Keys kennt.

Bewahre deine Seed Phrase sicher auf

Sei dir bewusst, dass auch jede andere Person, die deine Seed Phrase findet, mit ihr ein Wallet erstellen kann (selbst, wenn du dein Wallet nicht verloren hast). Dadurch verschafft sie sich Zugriff auf all deine Bitcoin und kann diese an ein anderes Wallet transferieren. Achte daher darauf, dass keine Personen, die nicht vertrauenswürdig sind, an deine Seed Phrase kommen. Speichere deine Seed Phrase niemals auf einem internetfähigen Gerät, da sie sonst von Hackern gestohlen werden könnte.

Solange dein Wallet funktionstüchtig ist, kannst du dir jederzeit die Seed Phrase anzeigen lassen, wenn du beispielsweise ein neues Backup auf Papier erstellen möchtest. Damit niemand außer dir die Seed Phrase abfragen kann, musst du dein Wallet mit einem PIN Code sichern. Nur wenn du gleichzeitig dein Wallet und deine Paper Backups verlierst, sind deine Bitcoin für immer verloren. Daher empfiehlt es sich, mehrere Paper Backups zu erstellen und an verschiedenen Orten sicher aufzubewahren.

Wie funktioniert eine Bitcoin Transaktion?

Bei einer Transaktion werden nicht die Bitcoin selbst, sondern nur die Zugriffsrechte übertragen. Um sicherzustellen, dass nur die Eigentümer die Zugriffsrechte ihrer Bitcoin weitergeben können, werden nur Transaktionen akzeptiert, die eine gültige Signatur besitzen. Diese Signaturen werden mithilfe asymmetrischer Verschlüsselung erstellt.

Asymmetrische Verschlüsselung

Bei der asymmetrischen Verschlüsselung besitzt jeder Kommunikationspartner zwei Schlüssel, den Private Key und den Public Key. Diese beiden Schlüssel sind mathematisch miteinander verknüpft. Wenn eine Nachricht mit dem Public Key verschlüsselt wird, kann sie ausschließlich mit dem Private Key entschlüsselt werden. Ähnlich funktioniert es in die andere Richtung: Nachrichten, die mit dem Private Key verschlüsselt sind, können mit dem Public Key entschlüsselt werden.

Sichere Kommunikation

Dieses Verfahren ermöglicht es, dass zwei Personen verschlüsselt miteinander kommunizieren können, ohne dass sie sich vorher treffen müssen. Folgendes Beispiel beschreibt den Ablauf der Kommunikation: Julia sendet ihren Public Key zu Christian. Christian verschlüsselt eine geheime Nachricht mit Julias Public Key. Anschließend schickt er die verschlüsselte Nachricht zu Julia.

Sichere Kommunikation mit Private Key und Public Key

Da die Nachricht ausschließlich mit Julias Private Key entschlüsselt werden kann, kann sie von niemanden außer ihr gelesen werden (nicht einmal von Christian, nachdem er die Nachricht verschlüsselt hat). Dritte, die die Kommunikation abhören, können die Nachricht nicht öffnen. Diese Anwendung der asymmetrischen Verschlüsselung wird im Bitcoin Protokoll allerdings nicht verwendet. Stattdessen werden die Informationen unverschlüsselt auf der Blockchain gespeichert.

Authentifizierung mit Signatur

Die Authentifizierung ist eine zweite Anwendung, die die asymmetrische Verschlüsselung ermöglicht und wird zur Validierung von Transaktionen im Bitcoin Netzwerk verwendet. Das nachfolgende Beispiel beschreibt, wie die Authentifizierung funktioniert. Julia sendet ihren Public Key zu Christian. Außerdem verschlüsselt sie eine (nicht geheime) Nachricht mit ihrem Private Key und schickt sie ebenfalls zu Christian.

Authentifizierung mit Private Key und Public Key für Bitcoin Signaturen

Da Christian die Nachricht mit Julias Public Key öffnen kann, kann er sich sicher sein, dass die Nachricht tatsächlich von Julia erstellt wurde. Schließlich ist niemand anderes außer ihr im Besitz des Private Keys, der die Nachricht hätte verschlüsseln können. Aus diesem Grund kann Julia die Erstellung der verschlüsselten Nachricht zudem nicht abstreiten. Die Verschlüsselung einer Nachricht mit dem Private Key entspricht dem Erstellen einer digitalen Signatur. Jede Signatur ist nur für eine konkrete Nachricht gültig und kann nicht wiederverwendet werden.

Sowohl für die sichere Kommunikation als auch für die Authentifizierung ist es extrem wichtig, dass der Private Key sicher aufbewahrt und vor Diebstahl geschützt wird.

So ist eine Bitcoin Transaktion aufgebaut

Eine Bitcoin Transaktion besteht aus Ein- und Ausgängen. Die Ausgänge sind Bitcoin, die konkreten Adressen zugewiesen werden. Sie werden auch als UTXOs bezeichnet, was für Unspent Transaction Output (uneingelöster Transaktions-Ausgang) steht. Die Eingänge bestehen aus UTXOs, die mit vorangegangenen Transaktionen empfangen wurden.

UTXOs: Die "Geldscheine" deines Wallets

Bitcoin, die du in der Vergangenheit mit einer konkreten Transaktion empfangen hast, können nicht aufgeteilt werden, bevor sie für eine neue Transaktion verwendet werden. Stattdessen gehen sie vollständig in die neue Transaktion ein, die die Bitcoin auf neue Adressen aufteilt.

Aus diesem Grund kannst du dir UTXOs wie Geldscheine in deinem Portemonnaie vorstellen, die kontinuierliche Werte besitzen. Beispielsweise könntest du eine UTXO in Höhe von 0,314 BTC empfangen und diese in einer nachfolgenden Transaktion verwenden, um Bitcoin zu versenden. Dein Wallet speichert alle UTXOs, die du in der Vergangenheit empfangen hast. Wenn du Bitcoin versenden möchtest, stellt es dann automatisch eine Transaktion mit geeigneten UTXOs zusammen. Die Anzahl an Ein- und Ausgängen einer Transaktion kann beliebig gewählt werden.

Verwendung von UTXOs zum Erstellen von Bitcoin Transaktionen

Da die Beträge der UTXOs kontinuierlich sind, ist es extrem unwahrscheinlich, dass dein Wallet eine Transaktion zusammenstellen kann, deren Eingänge exakt der gewünschten Höhe der Ausgänge entsprechen. Daher übersteigt der Betrag der Eingänge zunächst den Betrag der Ausgänge. Die Differenz wird deinem Wallet als Wechselgeld zurückgesendet.

Das Überprüfen der Signatur

Bevor dein Wallet die zusammengestellte Transaktion an das Bitcoin Netzwerk sendet, muss es die eingehenden UTXOs signieren. Jede UTXO ist einer Adresse zugeordnet und jede Adresse besitzt einen Private Key. Dieser Private Key wird benötigt, um die UTXO zu signieren.

Im ersten Schritt berechnet dein Wallet den Hash der Transaktion. Der Hash ist wie ein digitaler Fingerabdruck, der den Inhalt der Transaktion repräsentiert. Anschließend verschlüsselt dein Wallet diesen Hash mit dem Private Key. Der verschlüsselte Hash wird zusammen mit dem Public Key und der Transaktion an die anderen Knoten gesendet.

Um die Transaktion zu validieren, berechnen die anderen Knoten selbst den Hash der Transaktion. Außerdem entschlüsseln sie den verschlüsselten Hash mit dem Public Key und vergleichen ihn mit dem Hash, den sie selbst berechnet haben. Wenn beide Hashwerte identisch sind, ist die Transaktion gültig, da nur der Besitzer der Private Keys sie erstellen konnte.

Falls die Transaktion während der Übertragung manipuliert worden wäre, würde dies zu einer Veränderung des Hashwertes führen. Der Hash würde dann nicht mehr mit dem Hash übereinstimmen, den der ursprüngliche Sender erstellt hat. In diesem Fall würde das Netzwerk die Transaktion nicht akzeptieren.

Fazit

Wenn du Bitcoin versenden oder empfangen möchtest, musst du die technischen Details einer Transaktion nicht verstehen. Allerdings solltest du wissen, wofür Adressen, Private Keys und Seed Phrases benötigt werden. Während dein Wallet die Verwaltung deiner Adressen, Private Keys und Public Keys übernimmt, liegt es an dir, deine Seed Phrase sicher aufzubewahren. Die sichere Aufbewahrung deiner Seed Phrase ist so wichtig, da du mit ihr den Zugriff auf all deine Bitcoin wiederherstellen kannst.

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