My Two Sats: Was sind UTXOs in Bitcoin?

Das Bitcoin-Protokoll ist im Kern die Abbildung des UTXO Sets. UTXO steht für Unspent Transaction Output. Wieso Bitcoiner ein rudimentäres Verständnis von der Funktionsweise des Netzwerks haben sollten.

Bitcoin ist digitale Geldform und Zahlungssystem zugleich. Diese Ausgabe von My Two Sats wirft einen Blick unter die Haube des Bitcoin-Zahlungsnetzwerks. Wie definiert das Protokoll den Besitz bestimmter BTC? Wie stellt Bitcoin sicher, dass nur die Besitzer in der Lage sind, Satoshis zu transferieren? Die Antwort liefert ein Kürzel aus vier Buchstaben: UTXO. Doch was genau verbirgt sich hinter UTXOs?

UTXOs: Des Bitcoins Kern

UTXO steht für Unspent Transaction Output und beschreibt den Kern des Bitcoin-Protokolls. Denn wer eine Kopie der Bitcoin Blockchain auf der heimischen Full Node installiert, verfügt letztlich über die gesamte Transaktionshistorie des Bitcoin-Netzwerks. Jede Transaktion lässt sich somit zurückverfolgen. Bitcoin ist also nichts anderes als die logische Abfolge legitimer Transaktionen, die im Einklang mit den Netzwerkregel durchgeführt worden sind.

Neben bereits getätigten Transaktionen können Bitcoiner zudem das aktuelle UTXO Set einsehen. Dabei handelt es sich um die derzeitige Summe aller nicht getätigten, möglichen Outputs im Netzwerk, also Satoshis, die mithilfe der dazugehörigen Private Keys transferiert werden können. Entscheidet sich der Besitzer einer bestimmten UTXO zu einem BTC-Transfer, verändert sich für alle Netzwerkteilnehmer sichtbar der Status der Bitcoin Blockchain. Jede Transaktion ist also eine transparente Änderung des Status quos des UTXO Sets.

Was passiert bei einer Transaktion?

Wer davon spricht, Bitcoin „auszugeben“, meint in Wahrheit die Übertragung des Rechts, eine bestimmte UTXO seinerseits transferieren zu können. Ist der Bitcoin-Transfer abgeschlossen, erkennt die Wallet des Empfängers eine neue UTXO, die mithilfe der von dieser Wallet kontrollierten Private Keys ausgegeben werden kann. Folglich ist die Gesamtmenge an BTC auf der digitalen Brieftasche nur die Summe an UTXOs, die Nutzer mithilfe der jeweiligen Wallet ausgeben können.

Wallets fügen also alle UTXOs zusammen und errechnen auf diese Weise einen digitalen Kontostand.

UTXOs sind unteilbar

Wenn man seiner Wallet den Auftrag erteilt, eine bestimmte Menge BTC an eine Zieladresse zu überweisen, sucht die Wallet nach einer passenden UTXO und kreiert mithilfe des zugehörigen Private Keys die jeweilige Transaktion. Allerdings ist die Verrechnung des zur Verfügung stehenden UTXO Sets nicht trivial. Denn die Wallet kann nicht einfach eine beliebige UTXO verwenden, den gewünschten Betrag davon abziehen und an den Empfänger senden. Vielmehr erstellt die Wallet eine Transaktion, die zwei Komponenten enthält. Den Output, also eine verfügbare UTXO, und den sogenannten Change, also die UTXO abzüglich der überschüssigen Satoshis. Der Change geht sodann zurück in den Besitz des Transferierenden.

In anderen Worten: Wer eine einzige UTXO über 2 BTC kontrolliert, davon aber nur 1 BTC ausgeben möchte, muss den gesamten Output transferieren und erhält sodann eine neue UTXO über 1 BTC als „Wechselgeld“. Diese Verrechnung bleibt in der Regel im Verborgenen. Wallets durchstöbern das verfügbare Set nach möglichen Outputs und bauen daraus eigenständig eine Transaktion.

Man kann sich das Ganze wie Bezahlvorgänge mit Bargeld vorstellen: Ein Fünfeuroschein lässt sich schließlich auch nicht entzwei schneiden. Wer vier Euro teures Gut mit einem Fünfeuroschein bezahlt, erhält einen Euro Rückgeld. Genau so funktionieren auch Bitcoin-Transaktionen.

Und so ist die Bitcoin Blockchain im Kern lediglich die Abfolge von ausgegebenen Outputs, die das aktuelle Set bilden. Jede UTXO ist also die konsistente Folge eines vorangegangenen Outputs. Ausnahmen bilden indes lediglich die sogenannten Coinbase-Transaktionen, die Miner bei Block-Fünden aus dem Nichts schaffen und auf eine Wallet ihrer Wahl senden können.