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Kryptowährungen. Die neue Anlageklasse

Masterarbeit 2018 95 Seiten

BWL - Investition und Finanzierung

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkurzungsverzeichnis

Symbolverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Formelverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Motivation und Zielsetzung
1.2 Problemstellung
1.3 Kritische Wurdigung der Literatur
1.4 Vorgehensweise

2 Einfuhrung in die Geldtheorie
2.1 Was ist Geld und Wahrungsgeld?
2.2 Funktionen des Geldes
2.3 Eigenschaften des Geldes
2.4 Arten von Geld

3 Kryptowahrungen
3.1 Was sind Kryptowahrungen?
3.2 Kryptografie
3.3 Das Blockchain-Konzept
3.3.1 Die Steinwahrung der Insel Yap
3.3.2 Aufbau und Funktionsweise der Bitcoin-Blockchain
3.4 Der Kryptowahrungsmarkt und die Akteure
3.5 Arten von Kryptowahrungen
3.5.1 Transaktionale-Kryptowahrungen
3.5.2 Plattform-Kryptowahrungen
3.5.3 Kryptowahrungs-Token
3.5.4 Bitcoin (BTC)
3.5.5 Ethereum (ETH)
3.5.6 Ripple (XRP)
3.6 Aktuelle regulatorische Rahmenbedingungen

4 Eingliederung von Kryptowahrungen am Beispiel des Bitcoins
4.1 Eignung des Bitcoins als Geldeinheit
4.2 Qualifikation des Bitcoins als Anlageklasse
4.2.1 Definition einer Anlageklasse
4.2.2 Analyse des Bitcoins als Anlageklasse
4.3 Auswertung der Eingliederung und Zwischenfazit

5 SWOT-Analyse: Kryptowahrungen als neue Anlageklasse
5.1 Starken
5.2 Schwachen
5.3 Chancen
5.4 Risiken

6 Auswertung und Ausblick

7 Fazit

Quellenverzeichnis

Danksagung

Abkurzungsverzeichnis

Abbildung in dieser leseprobe nicht enthalten

Symbolverzeichnis

Abbildung in dieser leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Secret-Key-Kryptografie

Abbildung 2: Public-Key-Kryptografie

Abbildung 3: Zahlungssystem auf der Yap-Insel

Abbildung 4: Zentral gespeichertes Kontenbuch vs. dezentral verteilt gespeichertes Kontenbuch

Abbildung 5: Aufbau und Abhangigkeit der Blocke

Abbildung 6: Verlauf der Hash Rate im gesamten Bitcoin-Netzwerk

Abbildung 7: Vereinfachter Ablauf einer Bitcoin-Transaktion

Abbildung 8: Marktkapitalisierung aller Kryptowahrungen (01.01.2016 bis 30.04.2018)

Abbildung 9: Arten von Kryptowahrungen

Abbildung 10: Beispiel vom Ablauf eines ICOs auf der Ethereum-Plattform

Abbildung 11: Kursverlauf Bitcoin auf dem Handelsplatz Mt. Gox in US-Dollar (Okt. 2010 bis Feb. 2014)

Abbildung 12: Kursverlauf Bitcoin in US-Dollar (01.01.2014 bis 30.04.2018)

Abbildung 13: Kursverlauf Ethereum/Ether in US-Dollar (07.08.2015 bis 30.04.2018)

Abbildung 14: Kursverlauf Ripple in US-Dollar (04.08.2013 bis 30.04.2018)

Abbildung 15: Standardabweichung s der taglichen logarithmierten Renditen aus der jeweils jahrlichen Stichprobe vom 01.01.2011 bis 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 16: Durchschnittliche Standardabweichung s der taglichen logarithmierten Renditen aus den jahrlichen Stichproben vom 01.01.2011 bis 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 17: Oberkategorien von Anlageklassen

Abbildung 18: Korrelationskoeffizient r der taglichen logarithmierten Renditen der Anlageklassenpaare in dem Zeitraum vom 01.01.2018 bis 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 19: Korrelationskoeffizient r der taglichen logarithmierten Renditen der Anlageklassenpaare in dem Zeitraum vom 01.01.2017 bis 31.12.2017 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 20: Korrelationskoeffizient r der taglichen logarithmierten Renditen der Anlageklassenpaare in dem Zeitraum vom 01.01.2011 bis 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 21: Durchschnittliche jahrliche Rendite rG des Zeitraums vom 01.01.2011 bis zum 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 22: Durchschnittliche jahrliche Volatilitat sG des Zeitraums vom 01.01.2011 bis zum 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 23: Sharpe Ratio S des Zeitraums vom 01.01.2011 bis zum 30.04.2018 (Eigene Berechnung mit Hilfe von Microsoft Excel)

Abbildung 24: US-Geldbasis in US-Dollar im Zeitverlauf

Abbildung 25: Ausgegebene Bitcoin-Einheiten im Zeitverlauf

Abbildung 26: Tagliches Handelsvolumen von Bitcoin gegen Fiat-Wahrungen in US-Dollar (01.01.2018 bis 30.04.2018)

Abbildung 27: Tagliches Handelsvolumen aller Kryptowahrungen in US-Dollar (01.01.2018 bis 30.04.2018)

Formelverzeichnis

Formel 1: Berechnung der Marktkapitalisierung einer Kryptowahrung

Formel 2: Berechnung der Standardabweichung s der taglichen logarithmierten Renditen aus der jahrlichen Stichprobe

Formel 3: Berechnung des Korrelationskoeffizienten r

Formel 4: Berechnung der Sharpe Ratio S

1 Einleitung

1.1 Motivation und Zielsetzung

Die Auswahl dieser Thematik geht mit dem personlichen Interesse des Verfassers einher. Er beschaftigt sich seit uber einem Jahr intensiv mit dem Thema Kryptowahrungen und der zugrundeliegenden dezentralen Blockchain-Technologie. In diesem Bereich neues Wissen zu erlangen, wird als wichtig empfunden, da die Technologie das Potential aufweist sich zukunftig in vielen Branchen zu etablieren.[1] Ein erster auf dieser Technologie basierender Verwendungszweck ist die seit dem Jahr 2009 bestehende Kryptowahrung Bitcoin. Die Entwicklung des Bitcoins fundiert auf der Grundidee ein elektronisches und dezentrales Zahlungssystem zu konstruieren, welches ohne den Zugriff eines Staates oder einer Bank funktioniert. Mit der Einfuhrung des Bitcoins ist seitdem ein grower Kryptowahrungsmarkt entstanden, der in den vergangenen Jahren auch das Interesse von Investoren gewinnen konnte. Laut einer Studie der Postbank zieht bereits jeder dritte Deutsche Kryptowahrungen als Geldanlage in Betracht.[2]

Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf dem Untersuchungsgegenstand „Kryptowahrungen - Die neue Anlageklasse". Das Ziel ist es, Kryptowahrungen und die zugrundeliegende dezentrale Blockchain-Technologie hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Anwendungsmoglichkeiten zu beleuchten und im Zuge dessen zu klaren, inwieweit digitale Wahrungen als neue Anlageklasse deklariert werden konnen. Zusatzlich gilt es auf Basis einer umfangreichen Analyse unterschiedlicher Merkmale von Kryptowahrungen die Qualifikation als neue Anlageklasse herauszustellen.

1.2 Problemstellung

Kryptowahrungen existieren seit dem Jahr 2009 mit der Einfuhrung der Kryptowahrung Bitcoin. Erst im vergangenen Jahr 2017 berichteten Medien ausfuhrlich uber diese Thematik, wodurch das Interesse der breiten Masse geweckt wurde. Trotz vieler Publikationen und der zunehmend starken Prasenz in der heutigen Gesellschaft kann sich nur eine Minderheit mit dem Themenkomplex identifizieren. Besonders die innovative Technologie der

Kryptowahrungen, die dezentrale Blockchain-Technologie, wird unzureichend verstanden. Wahrend die Kryptowahrung Bitcoin ursprunglich als ein Zahlungsmittel, das dezentral ausgegeben wird und ohne eine Bank funktioniert, entworfen wurde, entwickelte sich im Laufe der Zeit eine Vielzahl an weiteren Kryptowahrungen mit unterschiedlichen Anwendungsmoglichkeiten.[3]

1.3 Kritische Wurdigung der Literatur

Aufgrund der Aktualitat des Themas wurde dem Bereich bislang wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Fachliche Literatur ist nur begrenzt vorhanden und deckt nicht den gesamten Themenkomplex ab. Es besteht hier die Notwendigkeit neue Erkenntnisse zu erlangen, da derzeit nur wenige wissenschaftliche Studien und Texte existieren. Infolgedessen ist es von Bedeutung sich alternativen Quellen fur die Informationsgewinnung zu widmen. Dazu zahlen unterschiedliche Nachrichtenmedien, wie beispielsweise Bloomberg, Reuters und CNBC sowie groRtenteils themenbezogene Webseiten, die sich mit dem Gegenstand Kryptowahrungen und der Blockchain-Technologie taglich beschaftigen und Artikel publizieren. Quellen dieser Art sind unublich fur eine wissenschaftliche Arbeit, bieten jedoch angesichts der Aktualitat des Themas Informationen mit direktem Zeitbezug und bilden daher den signifikanten Teil der verwendeten Literatur. Zudem befindet sich der Themenkomplex in einem sich schnell verandernden Umfeld, sodass aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie die Aktualitat der Informationen kritisch zu werten ist. Es wird somit versucht alternative Quellen groRtenteils mit klassischer Literatur zu erganzen. Altere Literatur muss demgemaR anhand weiterer Quellen auf ihren Informationsgehalt uberpruft werden.

1.4 Vorgehensweise

Im ersten Kapitel wird ein Einblick in das Thema Kryptowahrungen und in die dezentrale Blockchain-Technologie gegeben. Das zweite Kapitel beschaftigt sich mit der Einfuhrung in die Geldtheorie. Es werden die Begriffe Geld und Wahrungsgeld definiert und die Funktionen und Eigenschaften erlautert sowie eine Darstellung der unterschiedlichen Arten von Geld gegeben. Das dritte Kapitel befasst sich mit dem Aufbau eines grundlegenden Verstandnisses fur Kryptowahrungen und fur die zugrundeliegende Blockchain-Technologie am Beispiel der Bitcoin-Blockchain. In dem Zusammenhang wird auch naher auf die Kryptografie eingegangen. Es knupft eine Vorstellung des Kryptowahrungsmarktes und einzelner Akteure an, die diesen beeinflussen. Zusatzlich wird in dem Kapitel eine Einteilung in die unterschiedlichen Arten von Kryptowahrungen und eine detaillierte Beschreibung der drei groRten Kryptowahrungen vorgenommen. Mit den aktuellen regulatorischen

Rahmenbedingungen wird das dritte Kapitel abgeschlossen. In Kapitel vier werden Kryptowahrungen am Beispiel des Bitcoins eingegliedert. Dabei wird auf die Volatilitat und die Eignung als Geldeinheit eingegangen. Besonderer Fokus wird auch auf die Analyse der Merkmale des Bitcoins und die Qualifikation als Anlageklasse gelegt. Um die Aussagekraft der Eingliederung von Kryptowahrungen zu steigern, werden traditionelle Wahrungen sowie Anlageklassen als VergleichsmaRstab fur die Analyse verwendet. Anknupfend werden im funften Kapitel die Starken und Schwachen von Kryptowahrungen als eine Anlageklasse unter Berucksichtigung von Chancen und Risiken im aktuellen Umfeld anhand einer SWOT- Analyse untersucht. Die SWOT-Analyse wird angewendet, da sie die unterschiedlichen Merkmale der digitalen Anlageklasse herausfiltert und umweltbedingte Einflussfaktoren berucksichtigt. Die Ergebnisse der SWOT-Analyse werden im sechsten Kapitel ausgewertet und erganzend wird noch ein Ausblick gegeben. Das Fazit uber die gewonnenen Erkenntnisse erfolgt abschlieRend im siebten Kapitel.

2 Einfuhrung in die Geldtheorie

In diesem Kapitel wird auf die Definition des Geldes eingegangen. Dabei werden die Funktionen, die Eigenschaften und die Arten naher erlautert.

2.1 Was ist Geld und Wahrungsgeld?

Geld dient als ein von der Allgemeinheit akzeptiertes Transaktionsmittel, welches auch als Tausch- und Zahlungsmittel bezeichnet wird. Es ersetzt den direkten Tausch von Waren oder Dienstleistungen gegen andere Waren oder Dienstleistungen und erleichtert folglich den Handel. Somit ist Geld ein Anspruch eines Marktteilnehmers auf Guter anderer Marktteilnehmer.[4] Geld kann die unterschiedlichsten Erscheinungsformen annehmen. Die Gesellschaft entscheidet hierbei selbst, welche Erscheinungsform sie zu Geld deklariert. In dem Kontext ist das Beispiel der Zigarettenwahrung nach dem zweiten Weltkrieg in Deutschland zu erwahnen. Zigaretten wurden als Geldeinheit eingesetzt, da die Reichsmark inflationar bedingt bestandig an Wert verlor.[5] Als Inflation wird eine anhaltende Preisniveausteigerung und die daraus resultierende Geldentwertung bezeichnet. Die Inflation steht dabei in engem Zusammenhang mit einer Geldmengenerhohung. Als Deflation wird hingegen eine anhaltende Preisniveausenkung und die daraus resultierende Geldwerterhohung bezeichnet. Sie stellt das Gegenteil einer Inflation dar.[6] Aber auch Kaffee, Muscheln, Gold, Steine, Papier, etc. wurden in unterschiedlichen Regionen und Zeitepochen als Geldeinheiten benutzt. Je mehr Marktteilnehmer ein bestimmtes Gut verwenden, desto hoher ist der Nutzen dieser Geldeinheit. Laut Carl Menger wird das Gut, welches eine hohe Marktprasenz aufweist, automatisch zu einem dominanten Tauschmittel.[7] Weiterhin wird Geld als Banken- oder Wahrungsgeld bezeichnet, wenn der Wert des Geldes durch Banken gewahrleistet ist. Da Banken die Deckung des umlaufenden Wahrungsgeldes garantieren, wird es von allen Tauschpartnern eines Wirtschaftsraumes akzeptiert. Es wird als gesetzliches und staatlich reguliertes Zahlungsmittel verstanden, wodurch eine Schuld mit rechtlicher

Wirkung beglichen werden kann. Beispiele von heutigem Wahrungsgeld sind der Euro oder der US-Dollar.[8]

2.2 Funktionen des Geldes

Die klassische Geldtheorie spricht von drei Funktionen die Geldeinheiten erfullen:

1. Wertspeicherfunktion

Die Wertspeicherfunktion sieht es vor, dass die Geldeinheit eine Beziehung zu der Zeit erhalt. Dies ermoglicht das Sparen, da Geldeinheiten nicht unmittelbar wieder getauscht werden mussen. Die beim Tausch erhaltenen Geldeinheiten haben fur die Zukunft den Wert, der zum Zeitpunkt der Transaktion festgelegt wurde. Die Kaufkraft der Geldeinheit bleibt damit erhalten und kann auch zu einem anderen Zeitpunkt an einem anderen Ort ausgeubt werden.[9]

2. Funktion der Recheneinheit

Die Funktion der Recheneinheit ermoglicht es, den Wert jeglicher Waren und

Dienstleistungen in Einheiten derselben BezugsgroRe, gemeint sind Geldeinheiten, auszudrucken und auf diese Weise vergleichbar zu machen. Hierbei werden die Tauschpaare im Markt, die es ohne Geldeinheiten geben wurde, deutlich verringert. Es wird mehr Transparenz geschaffen, da jede Ware und Dienstleistung sich einfacher vergleichen und bewerten lasst und somit ein einziger Geld-Gegenwert pro Gut ausreichend ist.[10]

3. Funktion des Tauschmittels

Die Funktion des Tauschmittels legt fest, dass die Notwendigkeit Waren oder

Dienstleistungen direkt gegen andere Waren oder Dienstleistungen tauschen zu mussen, entfallt, da diese in Geldeinheiten eingewechselt werden konnen. Im Umkehrschluss ist es moglich die Geldeinheiten wieder fur den Erwerb anderer Waren und Dienstleistungen einzusetzen. Durch dieses allgemein akzeptierte Tauschmittel wird das Problem der doppelten Obereinstimmung der Bedurfnisse gelost und in zwei Geschafte separiert: Kauf und Verkauf. Aufgrund der Separierung reicht eine einfache Obereinstimmung der

Bedurfnisse aus. In Okonomien ohne Geldeinheiten konnen Tauschgeschafte nur nach der doppelten Obereinstimmung erfolgen. Das Tauschgeschaft kann nur dann stattfinden, wenn eine Partei etwas besitzt, das eine andere Partei benotigt und gleichzeitig der Bedarf an einem Gut besteht, welches wiederum die andere Partei besitzt. Demnach wird das Auffinden eines geeigneten Tauschpartners bei der doppelten Obereinstimmung deutlich erschwert.[11]

2.3 Eigenschaften des Geldes

Um die zuvor genannten Funktionen erfullen zu konnen, mussen Geldeinheiten folgende Grundeigenschaften aufweisen:

Haltbarkeit

Um der Funktion als Tauschmittel und Wertspeicher gerecht zu werden, mussen Geldeinheiten haltbar sein. Empfindliche, verderbliche oder nur schwer zu lagernde Waren sind nicht geeignet.

Transferierbarkeit

Um als Tauschmittel zu fungieren, muss die Obertragung von Geldeinheiten problemlos und ohne hohe Kosten moglich sein. Ebenso ist die Transferierbarkeit bei der Wertspeicherfunktion von hoher Bedeutung, da ein Tausch in eine Ware oder Dienstleistung nur dann als sinnvoll erachtet wird, wenn die erworbenen Guter spater wieder liquidiert werden konnen.

Teilbarkeit

Eine Geldeinheit muss teilbar oder in entsprechenden Stuckelungen verfugbar sein, um sich als Tauschmittel zu eignen.

Homogenitat

Um den Zweck eines Tauschmittels zu erfullen, mussen Geldeinheiten homogen sein. Sie mussen untereinander leicht austauschbar sein, sodass keine hohen Transaktionskosten entstehen.

Verifizierbarkeit

Die Funktion des Tauschmittels sowie des Wertspeicherns setzt die Verifizierbarkeit der Geldeinheit voraus. Das bedeutet, dass alle Geldeinheiten verifiziert sein mussen, um eine Falschung leicht feststellen zu konnen.

Wertstabilitat

Eine Geldeinheit muss eine gewisse Wertstabilitat aufweisen, um die Wertspeicherfunktion erfullen zu konnen. Es durfen somit keine hohen Kursschwankungen oder eine stark abweichende Entwicklung von Angebot und Nachfrage entstehen.

Seltenheit

Um die Funktion als Tauschmittel zu erfullen, wird ein beschranktes Vorkommen der Geldeinheit vorausgesetzt. Das bedeutet, dass die Anzahl der sich in Zirkulation befindlichen Einheiten einer Beschrankung unterliegt.[12]

2.4 Arten von Geld

In dem folgenden Abschnitt werden die unterschiedlichen Erscheinungsformen von Geld aufgefuhrt. Diese konnen in Warengeld, Reprasentativgeld und Fiatgeld unterteilt werden.

Warengeld

Als Warengeld werden Geldeinheiten bezeichnet, die uber einen inneren Wert verfugen. Es ist die alteste und einfachste Erscheinungsform von Geld. Der Fundamentalwert, also der innere Wert der Geldeinheit, bildet dabei die Wertuntergrenze. Durch die Verwendung als Geldeinheit kann der Marktwert aber uber dem Fundamentalwert liegen. Selbst wenn die Verwendung als Geldeinheit entfallen wurde, kann der innere Wert nicht unterschritten werden. In diesem Fall konnte das Gut noch einem anderen Zweck dienen. Klassische Beispiele von Warengeld sind Naturalien wie Gold- und Silbermunzen, Muscheln, Vieh oder Zigaretten. Warengeld wird auch als dezentrale „Open-Source-Wahrung" bezeichnet. Der Begriff befugt jeden eine Geldeinheit in Umlauf zu bringen. Es wird keine zentrale Instanz zur Ausgabe von Warengeld benotigt.[13] Gold ist von den Warengeldern aufgrund der historischen Bedeutung fur den Menschen und des daraus resultierenden Wertes besonders hervorzuheben.[14]

Reprasentativgeld

Reprasentativgeld stellt eine weitere Art des Geldes dar. Bei dieser Form werden Naturalien nicht mehr direkt als Geldeinheiten verwendet, sondern es werden Gutscheine uber die Naturalien gehandelt. Eine klassische Form von Reprasentativgeld ist der Goldstandard. Dieser besagt, dass Geldscheine oder auch Gutscheine bei der ausstellenden Bank gegen eine bestimmte Menge Gold eingetauscht werden konnen. Die Menge des Goldes richtet sich dabei nach dem Nennwert des Geldscheines. Durch die Bindung der Geldscheine an Gold ist eine beliebige Vermehrung durch Regierungen und Notenbanken nicht moglich. Bis zum Jahr 1971 war der US-Dollar durch den Goldstandard gedeckt. Eine Feinunze Gold konnte jederzeit gegen 35 US-Dollar eingetauscht werden. Die Wahrungen anderer Staaten waren wiederum an den US-Dollar gekoppelt, sodass ein fixes Verhaltnis zwischen den Wahrungen bestand. Das sogenannte Bretton-Woods-System scheiterte jedoch 1971, sodass die USA den US-Dollar von dem Gold entkoppelten. Den Notenbanken war es ab diesem Zeitpunkt moglich die Geldmenge beliebig zu erhohen und beendeten damit den Goldstandard sowie die fixen Wechselkurse der Wahrungen.[15]

Fiatgeld

Wie zuvor in dem Punkt Reprasentativgeld beschrieben, ist es den Notenbanken seit dem Jahr 1971 gestattet neues Geld zu schaffen, dem keine Deckung gegenubersteht. Dieses Geld wird auch Fiatgeld genannt. Die Bezeichnung Fiatgeld kommt aus dem lateinischen und bedeutet ubersetzt: es werde Geld. Da das Geld keinen inneren Wert besitzt, basiert der Marktwert ausschlieRlich auf Zukunftserwartungen und wurde bei einem Wegfall der Geldfunktion auf null fallen. Der Wert des Fiatgeldes wird durch die Banken gewahrleistet und ergibt sich demnach allein aus dem Vertrauen der Gesellschaft sowie der durch Gesetze festgeschriebenen Akzeptanz als Zahlungsmittel. Heutige Wahrungen, wie der US-Dollar und der Euro, zahlen zu den Fiatgeldern.[16]

3 Kryptowahrungen

Dieses Kapitel befasst sich zunachst mit dem Aufbau eines grundlegenden Verstandnisses fur Kryptowahrungen. Neben der Kryptografie in Abschnitt 3.2 wird anknupfend auch die zugrundeliegende Blockchain-Technologie erklart. Der Kryptowahrungsmarkt und die beteiligten Akteure, die diesen beeinflussen, werden beschrieben sowie weiterhin eine Unterteilung von Kryptowahrungen in unterschiedliche Arten vorgenommen wird. Zudem erfolgt noch eine detaillierte Erlauterung der drei groRten Kryptowahrungen. Abgeschlossen wird dieses Kapitel mit den aktuellen regulatorischen Rahmenbedingungen.

3.1 Was sind Kryptowahrungen ?

Kryptowahrungen sind „Quasi-Wahrungen" in digitaler Form und werden auch als digitales oder virtuelles Geld bezeichnet. Sie basieren auf der Kryptografie sowie auf der Blockchain- Technologie und schaffen damit ein verteiltes, sicheres und dezentrales Zahlungssystem.[17] Die Begriffe Kryptografie und Blockchain werden in den folgenden Abschnitten noch ausfuhrlicher beleuchtet. Kryptowahrungen benotigen keine zentrale Instanz, um Werte zwischen zwei Parteien auszutauschen. Die Transaktion findet direkt und weitestgehend anonym statt. Es werden keine Geldscheine benotigt, da der Werteaustausch virtuell und dezentral stattfindet. Auch sind Banken fur die Ausfuhrung von Gelduberweisungen nicht notwendig. Es werden stattdessen nur digitale Informationen ausgetauscht. Dies geschieht durch ein sogenanntes Peer-to-Peer-Netzwerk, was ubersetzt Rechner zu Rechner bedeutet. Dieses Netzwerk wird aus den Teilnehmern gebildet, die dem Netzwerk uber eine Software beitreten und dient der Verwaltung und Speicherung der Kryptowahrung. Transaktionen zwischen zwei Parteien finden innerhalb des Netzwerkes transparent statt, wobei der Sender und der Empfanger nur durch einen Code aus Zahlen und Buchstaben in Verbindung treten. Weiterhin werden digitale Wahrungen weder von einer Regierung noch durch einer zentralen Organisation oder einer Bank kontrolliert und auch nicht durch werthaltige Gegenstande, wie zum Beispiel Gold, gedeckt. Die Ausgabe von digitalen Wahrungseinheiten der Kryptowahrungen, auch Coins oder ubersetzt Munzen genannt, geschieht privat und ohne staatliche Regulierung, sodass der Begriff Wahrung in diesem Zusammenhang nicht korrekt ist. Wie in Abschnitt 2.1 beschrieben, handelt es sich erst um eine Wahrung, wenn die ausgegebenen Geldeinheiten staatlich reguliert und der Wert durch Banken gewahrleistet ist. Die zirkulierende Anzahl der Coins ist begrenzt. Die Obergrenze variiert je nach Kryptowahrung und ist mathematisch in der jeweiligen Software der Kryptowahrung festgelegt. Nach Ausgabe aller Einheiten konnen keine neuen Coins mehr verteilt oder generiert werden.[18]

Im Folgenden knupft an die Erlauterung des Begriffs Kryptowahrung die Kryptografie an sowie anschlieRend naher auf die Blockchain-Technologie eingegangen wird.

3.2 Kryptografie

Unter Kryptografie wird die Verschlusselung von Informationen oder auch Nachrichten jeglicher Art verstanden. Die Kryptografie verandert Informationen so stark, dass sie nicht mehr sinnvoll gelesen werden konnen und sie damit vor unbefugtem Zugriff geschutzt sind. Um Nachrichten derart verschlusseln zu konnen, werden sogenannte kryptografische Verschlusselungsverfahren verwendet.[19] Diese lassen sich in symmetrische Verfahren, die Secret-Key-Kryptografie, und asymmetrische Verfahren, die Public-Key-Kryptografie, unterteilen.[20]

Secret-Key-Kryptografie

Die kryptografischen Verschlusselungsverfahren arbeiten in der Secret-Key-Kryptografie mit nur einem Schlussel, der fur die Ver- und Entschlusselung einer Nachricht vorhanden sein muss. Der Schlussel ist sowohl dem Sender als auch dem Empfanger bekannt.[21]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Secret-Key-Kryptografie

Quelle: In Anlehnung an: Elektronik-Kompendium (o. J.): Verschlusselung / Chiffrierung

In Abbildung 1 ist die Secret-Key-Kryptografie veranschaulicht. Klartext ist hierbei die zu verschlusselnde Nachricht und Geheimtext ist die verschlusselte Nachricht. Essentiell bei diesem Verfahren ist die sichere Weitergabe des Schlussels von dem Sender zum Empfanger. Die Sicherheit der Verfahren hangt demnach von der Obertragung des Schlussels ab.[22]

Public-Key-Kryptografie

Die Public-Key-Verfahren verwenden im Gegensatz zu den Secret-Key-Verfahren immer zwei Schlussel je verschlusselter Nachricht. Zu dem Schlusselpaar gehort zum einen der private Schlussel, auch Private-Key genannt, und zum anderen der offentliche Schlussel, auch Public- Key genannt. Sie sind einer Person zugeordnet und voneinander abhangig. Des Weiteren ist zu erwahnen, dass nur der Public-Key der Offentlichkeit bekannt ist. Es wird damit sichergestellt, dass der offentliche Schlussel weltweit nur einmalig existiert und verwendet wird. Mit dem Public-Key kann jeder eine Nachricht, an die adressierte Person verschlusseln, die wiederum die verschlusselte Nachricht nur mit ihrem privaten Schlussel lesen kann. Aus diesem Grund ist die Aufbewahrung des Private-Keys entscheidend fur die Sicherheit des Public-Key Verfahrens. Bei einem Verlust des Private-Keys besteht nicht mehr die Moglichkeit die verschlusselte Nachricht lesen zu konnen.[23] Wie zuvor schon erwahnt, hangen der Public-Key und der Private-Key voneinander ab, jedoch ist es mathematisch unmoglich aus dem offentlichen Schlussel den privaten Schlussel zu bestimmen.[24] In Abbildung 2 ist das Public-Key-Verfahren dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Public-Key-Kryptografie

Quelle: Schmeh (2016), S. 191

Je nach Kryptografieverfahren werden unterschiedliche Ziele verfolgt. Zusammengefasst gibt es vier Ziele, die fur die Kryptografie von Bedeutung sind:

Vertraulichkeit

Es muss sichergestellt werden, dass nur die adressierte Person eine Nachricht erhalt.

Integritat

Der Empfanger der Nachricht muss nachvollziehen konnen, ob die Nachricht nach der Erstellung verandert wurde.

Authentizitat

Der Absender der Nachricht muss vom Empfanger identifiziert werden konnen.

Verbindlichkeit

Der Absender der Nachrichten kann die Erstellung nicht abstreiten.[25]

3.3 Das Blockchain-Konzept

Nachdem die unterschiedlichen kryptografischen Verfahren erlautert wurden, wird nun auf das Blockchain-Konzept, die Technologie der Kryptowahrungen, weiter eingegangen. Bei der Einfuhrung in die Blockchain wird der Fokus auf die Funktionsweise der Bitcoin-Blockchain gelegt, da viele Elemente dieses Blockchain-Konzeptes auch in anderen Kryptowahrungen Anwendung finden.[26] Auf den Bitcoin wird im spateren Verlauf der Arbeit noch naher eingegangen.

3.3.1 Die Steinwahrung der Insel Yap

Um fur die Blockchain-Technologie ein besseres Verstandnis zu schaffen, wird zunachst ein Beispiel anhand einer historischen Anwendung erlautert: die Steinwahrung der Insel Yap.

Die Yap-Insel ist eine kleine Insel im Westpazifik und liegt rund 1.300 km vor Neuguinea.[27] Auf dieser Insel wurden groRe Steine als Zahlungsmittel verwendet. Die Steine bauten die Bewohner auf einer 280 Meilen entfernten Insel ab und transportierten sie mit kleinen Booten nach Yap. Jeder Bewohner konnte neue Steingeld-Einheiten in das System einbringen, wobei die dabei entstandenen Kosten in Form von Arbeitsaufwand und Ausrustung der Boote die Wirtschaft vor einer Inflation schutzten. Anstatt die groRen Steine bei jeder Transaktion vom Kaufer zum Verkaufer zu transportieren, wurden nur die Eigentumsrechte fiktiv ubertragen. Der Stein, von dem fiktive Anteile gehandelt wurden, blieb an seinem ursprunglichen Ort. Um dieses System aufrecht zu erhalten, genugte es alle Bewohner der Insel Yap wissen zu lassen, wer der Besitzer eines jeden Steines war. Wenn ein Kaufer einen Kauf tatigte, informierte dieser beispielsweise den Nachbarn, dass der Stein nun dem Verkaufer gehorte. Der Nachbar kommunizierte die Nachricht auf der ganzen Insel, sodass alle Inselbewohner anschlieRend in Kenntnis gesetzt wurden, welche Person, wie viele Steine oder Steineinheiten zu einem beliebigen Zeitpunkt besaR. Das Zahlungssystem der Yap-Insel ist in Abbildung 3 veranschaulicht.[28]

Abbildung in dieser leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Zahlungssystem auf der Yap-Insel

Quelle: Schar; Berentsen (2018), S. 4

Somit ist das Yap-Zahlungssystem dem Bitcoin-System in seinen wesentlichen Merkmalen sehr ahnlich.[29] Nachstehend wird auf die Funktionsweise des Bitcoin-Systems naher eingegangen.

3.3.2 Aufbau und Funktionsweise der Bitcoin-Blockchain

Das Fundament des Bitcoin-Systems bildet die Blockchain. Die Bitcoin-Blockchain wird als eine dezentrale Datenbank verstanden, die allen Nutzern des Netzwerks jederzeit Einsicht in die Transaktionsablaufe gewahrt. Jeder Teilnehmer des Netzwerks besitzt zudem Schreib- und Leseberechtigungen. Die dezentrale Datenbank wird auch als Distributed Ledger oder verteiltes Kontenbuch bezeichnet und ist nicht zentral, sondern dezentral auf vielen untereinander kommunizierenden Computern vollstandig gespeichert. Diese Computer
werden auch Nodes oder Bitcoin-Knoten genannt.[30] In der folgenden Abbildung ist der Unterschied zwischen einem zentral gespeicherten Kontenbuch und einem dezentral verteilt gespeicherten Kontenbuch dargestellt. Es wird deutlich, dass durch den Ausfall eines zentralen Systems die angebundenen Zweigstellen keinen Zugriff mehr auf das Kontenbuch hatten. Bei einem dezentralen System kann dies nicht geschehen, da alle Nodes miteinander kommunizieren und jeweils eine Kopie des Kontenbuchs gespeichert haben.[31]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Zentral gespeichertes Kontenbuch vs. dezentral verteilt gespeichertes Kontenbuch

Quelle: In Anlehnung an: Baran (1964), S.2

Das Kontenbuch besteht aus allen bis dato durchgefuhrten und bestatigten Transaktionen, sodass die Guthabenverteilung zu jedem beliebigen Zeitpunkt ausgelesen werden kann. Die Transaktionsdaten sind in Blocken miteinander verknupft, die wie eine Kette aufeinander bauen. Aus diesem Grund wird auch von einer Blockchain, was ubersetzt Blockkette bedeutet, gesprochen. Dabei enthalt jeder neue Block ein kryptografisches Abbild des vorherigen Blocks und ist somit von allen vorhergehenden Blocken abhangig. Unter einem kryptografischen Abbild ist ein digitaler Fingerabdruck zu verstehen. Durch die Abhangigkeit der Blocke ist eine Manipulation nahezu unmoglich. Werden Anderungen in einem Block

vorgenommen, so bedeutet dies, dass alle folgenden Blocke ebenfalls zu andern waren.[32] In Abbildung 5 sind der Aufbau sowie die Abhangigkeit der Blocke dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Aufbau und Abhangigkeit der Blocke

Quelle: In Anlehnung an: Richter, Stein (2017)

Zur Generierung neuer Transaktionen wird ein sogenanntes Wallet benotigt. Dieses Wallet ist mit einer Geldborse vergleichbar und lasst sich zum Beispiel uber eine Website oder ein Programm erstellen. Bei der Erstellung des Wallets erhalt der Benutzer, wie in dem Public- Key Verfahren (vgl. Abschnitt 3.2), ein kryptografisches Schlusselpaar zugewiesen. Neben dem Public-Key des Absenders wird fur die Transaktion auch die Menge an Bitcoin-Einheiten sowie der Public-Key des Empfangers benotigt. Der Bitcoin kann dabei in Einheiten bis zur achten Dezimalstelle geteilt werden, sodass die geringste zu versendende Anzahl an Bitcoins bei 0,00000001 liegt. AnschlieRend verifiziert sich der Absender durch eine Signatur mit seinem privaten Schlussel, dass dieser der Inhaber der Absenderadresse ist und uber die Bitcoin-Einheiten verfugt. Im Anschluss wird die Transaktion zuzuglich einer geringen Transaktionsgebuhr an das Bitcoin-Netzwerk weitergeleitet.[33] Alle bei den Nodes ankommenden Transaktionen werden gesammelt und bilden die Grundlage fur die Erstellung eines neuen Blocks. Die Transaktionen sind vorher durch die Nodes anhand eines Abgleichs mit der historischen, dezentralen Datenbank verifiziert und innerhalb des Bitcoin-Netzwerks kommuniziert worden. Dieser Verifizierungsprozess benotigt sehr wenig Rechenleistung und ist auch mit einem Mobiltelefon in Sekundenbruchteilen erledigt.[34] Es handelt sich hierbei allerdings nur um unbestatigte Transaktionen und daher nur um „Kandidaten", die zur Aufnahme in die Blockchain berechtigt sind. Ungultige Transaktionen werden durch den Abgleich mit der historischen dezentralen Datenbank sofort erkannt und kommen nicht als „Kandidat" in Betracht. Diese werden vom Bitcoin-Netzwerk ignoriert. Alle Bitcoin-Knoten, die uber eine Mining-Funktion verfugen, konnen die verifizierten „Kandidaten" beliebig aus der personlichen Transaktionssammlung auswahlen und zu einem Kandidatenblock zusammenfassen.[35] Ein Miner ist eine spezielle Form eines Bitcoin-Knoten, der im Gegensatz zu einem Knoten ohne Mining-Funktion uber wesentlich mehr Rechenleistung verfugen muss. Auf die Rechenleistung und deren Bedeutung wird im weiteren Verlauf noch naher eingegangen. Er kann die Aufgaben der Nodes, also die Transaktionsverifizierung, ebenso erledigen. Dadurch, dass jeder Miner dazu berechtigt ist einen Kanditatenblock zu erstellen, entstehen sehr viele Blocke parallel, die theoretisch zur Aufnahme in die Blockchain berechtigt sind. Da jeder Miner Interesse hat seinen Block aus monetaren Grunden mit der bestehenden Blockchain zu verketten, wird mit Hilfe eines Konsens-Mechanismus ein Konsens unter den Minern erzeugt. Als Konsensus wird die Einigung mehrerer Parteien, die sich nicht zwangslaufig kennen oder vertrauen mussen, verstanden. Auf dieser Grundlage wird bestimmt, welcher Miner seinen Block mit der Blockchain verketten darf.[36] Im Fall der Bitcoin-Blockchain wird als Konsens-Mechanismus der Proof-of-Work Algorithmus verwendet. Dieser besagt, dass ein Block erst valide ist und in die Blockchain aufgenommen wird, wenn zuvor Rechenleistung in Form von Arbeit verrichtet wurde. Um einen Block als valide bezeichnen zu konnen und diesen offiziell sichtbar fur alle in die Blockchain aufzunehmen, mussen die Miner eine spezielle Rechenaufgabe losen. Die Rechenaufgabe besteht aus der Errechnung eines bestimmten Hashwertes, die aus den Informationen des erstellten Kandidatenblocks der Miner stammen.[37] Zur Bestimmung des Hashwertes setzt Bitcoin die Hashfunktion SHA-256 ein. Der SHA-256 Hashwert ist ein Wert, der unter Anwendung kryptografischer Verfahren und auf Basis digitaler Daten errechnet wird. Die digitalen Daten ergeben sich in dem Fall aus den im Kandidatenblock stehenden

Informationen, wie beispielsweise den Transaktionsdaten und dem Hashwert des vorherigen Blocks. Aus dem Hashwert lassen sich jedoch die Informationen des Kandidatenblocks nicht wieder zuruckrechnen. Der Hashwert wird auch als ein digitaler Fingerabdruck bezeichnet.[38]

Folgend werden hier zwei Beispiele fur den SHA-256 Hashwert eines digitalen Inputs in Textform aufgefuhrt:

Digitaler Input in Textform: „Krvptowahrungen - die neue Anlageklasse"

Der dazu gehorige SHA-256 Hashwert lautet:

eb498c01d44ee889f3c201e12c981e42f64726fa83584fa1d530086dd1a195eb

Digitaler Input in Textform: „Kryptowahrungen - die neue Anlageklasse!"

Der dazu gehorige SHA-256 Hashwert lautet:

ad4239622dbdd1a67947126f2dd00bf3942aac4afe8e714e11d2011f925f8a1a

Quelle: SHA-256 hash calculator

Es ist zu sehen, dass die kleinste Anderung des Textes den Hashwert dazu vollstandig verandert. Ein zusatzliches „!" fuhrt in diesem Fall zu einer neuen Abfolge von Zahlen und Buchstaben.

Damit ein Block nun valide ist, muss der Hashwert eine bestimmte Bedingung erfullen. Die Bedingung schreibt vor, dass der errechnete Wert unter einem Schwellenwert liegen muss. Das bedeutet, dass der Hashwert mit einer gewissen Anzahl an Nullen beginnt. Wenn die Bedingung nicht erfullt ist, andert der Miner in seinem Kandidatenblock einen bestimmten Wert und berechnet den Hashwert erneut. Die im Kandidatenblock enthaltenen Transaktionen bleiben jedoch unberuhrt. Dieser Vorgang geschieht bei allen Minern gleichzeitig, sodass diese gegeneinander konkurrieren. Die Rechenleistung aller Miner, gemessen in der Hash Rate, ist aktuell so hoch, dass ca. 30 Trillion Hashwerte pro Sekunde berechnet werden (Stand: Mai 2018).[39] In Abbildung 6 ist veranschaulicht, dass die Hash Rate des gesamten Bitcoin-Netzwerks eine konstante Steigung aufweist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Verlauf der Hash Rate im gesamten Bitcoin-Netzwerk

Quelle: Blockchain.com (2018): Hash Rate

Die Miner benotigen fur die Berechnung derzeit 2,55 Gigawatt an Elektrizitat (Stand: Mai 2018). Dies entspricht annahrend dem Energieverbrauch von Irland mit 3,1 Gigawatt.[40] Das Finden des Hashwertes, der die Bedingung erfullt, ist rein zufallig. Je mehr Rechenleistung ein Miner besitzt, desto wahrscheinlicher ist es, dass dieser den Hashwert findet. Der Block des Miners, der zuerst einen gultigen Hashwert seines Kandidatenblocks berechnet, wird dem Bitcoin-Netzwerk bekannt gegeben. Das Netzwerk pruft diesen Block anhand des berechneten Hashwertes auf seine Gultigkeit, sodass dieser anschieRend mit der bestehenden Blockchain fur die Ewigkeit und unveranderbar verkettet wird.[41] Ab diesem Zeitpunkt sind die im Block enthaltenen Transaktionen bestatigt und der Empfanger verfugt mit seinem Private-Key uber die Bitcoins. Folgend ist ein Beispiel fur einen erfolgreich berechneten Hashwert des Blocks 521.741 aufgefuhrt, der am 08.05.2018 um 10:12:54 Uhr der Bitcoin-Blockchain beigefugt wurde:[42]

[...]


[1] Vgl. Talin (2018)

[2] Vgl. Postbank (2018)

[3] Vgl. Postbank (2018)

[4] Vgl. Eckardt (2012), S. 19 ff.

[5] Vgl. Zoche (2009), S. 18; Schar, Berentsen (2017), S. 10 f.; Walter (2011), S. 237

[6] Vgl. Peto (2002), S. 139 ff.

[7] Vgl. Zoche (2009), S. 18; Schar, Berentsen (2017), S. 10 f.

[8] Vgl. Eckardt (2012), S. 102 f.; Gabler Wirtschaftslexikon (2018): Geld

[9] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 15 f.; Zoche (2009), S. 20

[10] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 14

[11] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 12 f.; Zoche (2009), S. 19

[12] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 16 f.

[13] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 19; Zoche (2009), S. 23 f.

[14] Vgl. Bloss (2017), S. 153 f.

[15] Vgl. Zoche (2009), S. 24; Sautter (2012)

[16] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 21; Zoche (2009), S. 25 f.

[17] Vgl. Bendel (2018)

[18] Vgl. Kerscher (2014), S. 16; Nolting, Muller (2017), S. 2 ff.

[19] Vgl. Kryptowissen.de (o. J.): Kryptographie

[20] Vgl. Schmeh (2016), S. 41; Kryptowissen.de (o. J.): Kryptographie

[21] Vgl. Schmeh (2016), S. 39 f.; Elektronik-Kompendium (o. J.): Symmetrische Kryptografie (Verschlusselung)

[22] Vgl. Schmeh (2016), S. 40

[23] Vgl. Kryptowissen.de (o. J.): Asymmetrische Verschlusselung; Schmeh (2016), S. 191

[24] Vgl. Schmeh (2016), S. 191

[25] Vgl. #Blockchainwelt (2018): Die Rolle der Kryptographie innerhalb der Blockchain-Technologie

[26] Vgl. Schar; Berentsen (2018), S.3 f.

[27] Vgl. Wikipedia (2018): Yap-Inseln

[28] Vgl. Schar; Berentsen (2018), S.3 f.

[29] Vgl. ebenda (2018), S.3 f.

[30] Vgl. BTC-ECHO (o. J.): Was ist die Blockchain?; Metzger (2018)

[31] Vgl. Baran (1964), S.1

[32] Vgl. Sixt (2017), S. 39 f.

[33] Vgl. Richter, Stein (2017); bitcoin.org (o. J.): FAQ

[34] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 207

[35] Vgl. Sixt (2017), S. 40; RoGbach (2016), S. 59

[36] Vgl. RoGbach (2016), S. 59

[37] Vgl. Schar, Berentsen (2017), S. 193 ff.; Richter, Stein (2017)

[38] Vgl. Herrmann (2017)

[39] Vgl. Schar; Berentsen (2018), S. 6; Blockchain.com (2018): Hash Rate

[40] Vgl. De Vries (2018)

[41] Vgl. Richter, Stein (2017)

[42] Blockchain.com (2018): Block #521741

Details

Seiten
95
Jahr
2018
ISBN (eBook)
9783668827783
ISBN (Buch)
9783668827790
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v443927
Institution / Hochschule
Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
Note
1,7
Schlagworte
kryptowährungen anlageklasse

Autor

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Titel: Kryptowährungen. Die neue Anlageklasse