Kursanalyse von Ether. Prognose einer linearen Regression und versuchte Vorhersage einer zukünftigen Entwicklung

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

2 Kryptowährungen

3 Blockchain

4 Ethereum

5 Lineare Regressionsanalyse

6 Bestimmtheitsmaß R²

7 Hypothesentest

8 Fazit

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Aufl. Auflage

DAX Deutscher Aktienindex

et Co und andere

ETH Ether

EVM Ethereum Virtual Machine

Q Quantil

S. Seite

sog. sogenannt

Vgl. vergleiche

z.B. zum Beispiel

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 – Funktionsweise asymmetrischer Kryptografie

Abbildung 2 - Aufbau eines Blocks der Blockchain

Abbildung 3 - Einheiten in Ethereum

Abbildung 4 - Kursverlauf ETH

Abbildung 5 - Ether Kurswert mit linearer Regression

Abbildung 6 - Berechnung Bestimmtheitsmaß R²

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 - Erklärung der Bestandteile einer Regressionsfunktion

Tabelle 2 - Ausgewählte Residuen der Regressionsanalyse

1 Einleitung

“The one thing that’s missing, but that will soon be developed, is a reliable e-cash, a method whereby on the Internet you can transfer funds from A to B without A knowing B or B knowing A, the way I can take a $20 bill hand it over to you and then there’s no record of where it came from.” (Milton Friedman, 1999) Der US-amerikanische Wirtschaftswissenschaftler Milton Friedman sehnte sich schon im Jahr 1999 nach einem anonymen und dezentralen Zahlungssystem. Leider erlebte er die Geburtsstunde der weltweit ersten dezentralen Währung im Jahr 2008, dem Bitcoin, nicht mehr, da er im Jahr 2006 verstarb. Die Entwicklung des Bitcoins und der vor allem damit einhergehenden Blockchain revolutionierte den Zahlungsverkehr komplett. Es war die Geburtsstunde der Kryptowährungen. Fortan war es möglich Geld von A nach B zu senden, ohne überhaupt Kenntnis von der Gegenpartei haben zu müssen. Darüber hinaus benötigte es kein zentrales Finanzsystem mehr über dem die Abwicklung der Transaktionen stattfand. Im weiteren Verlauf schossen neuartige Kryptowährungen, mit revolutionären Ideen und Modifizierungen der ursprünglichen Blockchain-Version vom Bitcoin-Entwickler Satoshi Nakamoto, aus dem Boden. Darunter startet auch Ethereum sein Netzwerk im Jahr 2015. Heute ist Ethereum die zweitgrößte Kryptowährung was Marktkapitalisierung anbetrifft. Außerdem wird Ethereum von vielen Experten die Herrschaft auf dem Gebiet der dezentralen Anwendungen attestiert. Die nachfolgende Arbeit beschäftigt sich deshalb mit einer Kursanalyse von Ether, welches die Kryptowährung des Netzwerkes Ethereum ist. Im Jahr 2018 fand Ether seinen Durchbruch, erlebte jedoch danach einen starken Einbruch. Dieser Einbruch war auf dem kompletten Markt der Kryptowährungen zu beobachten. Staatliche Regulationen, Fehlendes Technikverständnis, Spekulationen, Hackerangriffe und vor allem der Nachrichtenzyklus beeinflussen die Kursentwicklungen von Kryptowährungen und machen diesen Markt wohl mit zu einer der volatilsten Anlagemöglichkeiten.

Diese Arbeit verfolgt das Ziel den Kurs von Ether anhand einer linearen Regression zu prognostizieren und auch die zukünftige Entwicklung des Kurses vorherzusagen. Zu Beginn folgt ein Einstieg in die Welt der Kryptowährungen und der Blockchains. Anschließend wird das Netzwerk Ethereum näher betrachtet. Daraufhin folgt der Hauptteil dieser Arbeit, die lineare Regressionsanalyse. Unterstützt wird die Regressionsanalyse durch einen Vergleich ausgewählter Residuen. Die genannten statistischen Berechnungsverfahren liefern die Beantwortung der formulierten Fragestellung. Im Anschluss wird die Regressionsanalyse, durch die Bestimmung des Bestimmtheitsmaßes und einen Hypothesentest, statistisch fundiert. Im Abschluss folgt ein Fazit über die angewandte Methodik und die daraus resultierenden Ergebnisse.

2 Kryptowährungen

Der Begriff „Kryptowährung“ setzt sich aus den Wörtern „Kryptografie“ und „Währung“ zusammen. Kryptografie ist ein Verfahren, das es ermöglicht Botschaften mithilfe von Zeichen zu verschlüsseln. Die Abstammung des Wortes „Kryptographie“ ist auf die altgriechischen Wörter „kryptós“ (verborgen) und „gráphien“ (schreiben) zurückzuführen. Einerseits gibt es die symmetrische Kryptografie, welche die Botschaft mit demselben Schlüssel verschlüsselt und entschlüsselt. Andererseits entwickelte sich aus den Schwächen der symmetrischen Kryptografie die asymmetrische Kryptografie. Die asymmetrische Kryptografie behebt die Schwächen der symmetrischen Kryptografie, dass es nur einen Schlüssel gibt und dieser sicher übermittelt werden muss. Kennzeichnend für die asymmetrische Kryptografie ist, dass jeder seinen eigenen Schlüssel besitzt. Zu unterscheiden sind die Schlüssel in den „Public Key“ und den „Private Key“. Wie in Abbildung 1 zu erkennen ist, wird eine Nachricht vom Absender durch den Public Key des Empfängers verschlüsselt. Anschließend erfolgt die Entschlüsselung durch den Empfänger mit dem Private Key. Dadurch kann sichergestellt werden, dass nur der Empfänger auf seine Daten zugreifen kann. Auf dem Prinzip der asymmetrischen Kryptografie basiert der Großteil der Kryptowährungen. Außerdem findet dieses Prinzip auch Anwendung beim Online-Banking. (Vgl. Bussac, 2019, S. 14 f.)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 – Funktionsweise asymmetrischer Kryptografie

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Asymmetrisches_Kryptosystem#/media/Datei:Orange_blue_public_key_cryptography_de.svg

Eine Währung hat drei grundlegende Funktionen. Währungen fungieren als Wertaufbewahrungsmittel, als Recheneinheit und als Zahlungsmittel. (Vgl. Bussac, 2019, S. 13) Aus der Kombination der Wörter „Kryptografie“ und „Währung“ resultiert die Definition des Begriffs „Kryptowährung“. Bei Kryptowährungen handelt es sich um dezentrale und virtuelle Währungen, welche mithilfe von kryptografischen Techniken eine sichere Autorisierung und Verifizierung von Transaktionen ermöglichen. Durch die asymmetrische Kommunikation ist keine zentrale Gegenpartei zur Abwicklung notwendig. (Vgl. Fiedler/Gern/Stolzenburg, 2018, S. 752) Die meisten Kryptowährungen basieren auf der Technologie einer Blockchain, welche im nachfolgenden Kapitel genauer erläutert wird.

3 Blockchain

Der Begriff „Blockchain“ gibt bereits Aufschluss über die Bestandteile einer Blockchain. Ein Blockchain besteht aus Blöcken, welche durch Kryptografie miteinander verbunden sind. Die einzelnen Blöcke beinhalten Informationen, die eine Struktur aufweisen. Erstellt werden die Blöcke durch ein Computerprotokoll nach einem bestimmten Rhythmus. (Vgl. Bussac, 2019, S. 42) Durch Kryptografie wird die Integrität und Vertraulichkeit der Blöcke sichergestellt. Erstmals erwähnt wurde das Konzept einer Blockchain im Jahr 2008 durch Satoshi Nakamoto, dem Gründer des Bitcoins. Nakamoto beschreibt das System als ein Peer-to-Peer-Netzwerk bzw. -Marktplatz. (Vgl. Müller, 2018, S. 1) In einem Peer-to-Peer-Netzwerk wird die Funktionalität gemeinsam durch alle vorhandenen Teilnehmer sichergestellt. Dieses Netzwerk ist nicht mehr abhängig von einem zentralen Server, welcher eine Vielzahl von Clients überwacht und kontrolliert. Somit organisiert sich die Blockchain selbst durch Kooperation der Teilnehmer. Als Konsequenz fallen geringere Transaktionskosten, da der zentrale Marktplatzbetreiber nicht mehr vorhanden ist. (Vgl. Sixt, 2017, S. 13)

Herkömmliche Wirtschaftssysteme vermeiden die zweimalige Verwendung eines Tokens bzw. einer Geldeinheit durch die Involvierung einer dritten Partei, welche verwaltet und kontrolliert. Somit werden sämtliche Transaktionen über z.B. ein Finanzsystem zentralisiert. Dieser Ansatz widerspricht dem Prinzip einer Kryptowährung, da diese entwickelt wurden, um den Zahlungsverkehr zu dezentralisieren. Bei Kryptowährungen wird dieses Problem durch die Bildung der dezentralen und fälschungssicheren Blockchain gelöst. (Vgl. Sixt, 2017, S. 10) Spätere Transaktionen beruhen immer auf früheren Transaktionen und bestätigen diese. Durch die Berechnungen frühere Transaktionen wird die Richtigkeit bewiesen. Somit ist es unmöglich die Existenz oder den Inhalt frühere Transaktionen zu manipulieren. Ein Block besteht aus einem Identifikator, Metadaten, einer Nonce und Transaktionsdaten. Darüber hinaus besitzt jeder Block sowohl eine eigene Signatur (Hash) sowie auch die Signatur des vorherigen Blocks. Vereinfacht kann sich die Blockchain wie Lego-Turm vorgestellt werden. Die Unterseite eines neuen Blocks muss immer genau auf die Oberseite des alten Blocks passen. Passt der neue Block auf den alten Block, bestimmt die Oberseite des neuen Blocks wiederum die Anforderungen für den nächsten Block. (Vgl. Bussac, 2019, S. 43; Vgl. Müller, 2018, S. 1) Abbildung 2 stellt den Aufbau nochmal anschaulich dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 - Aufbau eines Blocks der Blockchain

Quelle: Müller, 2018, S. 1

4 Ethereum

Bitcoin basiert auf der Blockchain 1.0. Diese ermöglicht es lediglich Transaktionen von einem Konto auf ein anderes zu tätigen. Aufgrund der zunehmenden Betrachtung und Erfolg des Bitcoins entstanden viele Alternative Coins. Diese basieren alle auf dem Grundkonzept von Nakamoto. Jedoch steckt in der Blockchain viel mehr Potential als einfache Transaktionen zu verwalten. Somit gründete Vitalik Buterin das Projekt Ethereum und veröffentlichte Ende 2013 sein White Paper. Daraufhin wurde das Yellow Paper, welches die technische Umsetzung beschreibt, im April 2014 veröffentlicht. Anschließend wurde die Entwicklung von Ethereum durch ein Entwicklerteam vorangetrieben. Die Entwicklung war am 30. Juli 2015 abgeschlossen und die Blockchain ging online. (Vgl. Lewis) In seinem White Paper beschreibt Buterin Ethereum als ein alternatives Protokoll zur für die Erstellung dezentraler Anwendungen. Ethereum ermöglicht es jedem seine eigenen Smart Contracts oder dezentrale Anwendungen mit eigenen Regeln für Eigentumsverhältnissen, Transaktionsformaten und Zustandsübergangsfunktionen zu erstellen. Smart Contracts sind kryptografische „Boxen“, welche einen bestimmten Wert in sich tragen. Dieser Wert wird aber erst bei Erfüllung vorher vereinbarter Bedingungen freigeschaltet. Die Philosophie von Ethereum beruht auf Einfachheit, Universalität, Modularität, Beweglichkeit, Nichtdiskriminierung und Nichtzensur. (Vgl. Vitalik Buterin, 2013) Deshalb wird bei Ethereum von der Blockchain 2.0 gesprochen, welche auch als programmierbare Blockchain bezeichnet wird. Ziel von Ethereum ist es einen „Supercomputer“ (EVM, Ethereum Virtual Machine) aufzubauen, welcher dauerhaft online ist. Diese EVM besteht aus Millionen Computer, die Ethereum ihre Rechenleistung gegen Vergütung zur Verfügung stellen. (Vgl. Bussac, 2019, S. 26) Neben der Programmierbarkeit der Blockchain schafft die EVM noch einen weiteren Nutzen. Bei Ausführung einer Transaktion wird der gesendete Code zunächst von dem Knoten ausgeführt, welcher Block ihn aufnimmt. Wird dieser Block im Anschluss in die Blockchain gesetzt, sorgt die EVM dafür, dass derselbe Code auf jedem anderen Knoten ausgeführt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Programm auf jeden Fall ausgeführt wird, da es sich auf jedem Knoten befindet. Somit lässt sich ein maximaler Konsens erzeugen, welcher dem Ethereum-Netzwerk eine größtmögliche Betrugssicherheit bietet. Außerdem sorgt dieses Verfahren dafür, dass es keine Ausfallzeit gibt. Aber die massive Parallelität im Ethereum-Netzwerk hat auch einen Nachteil. Die Transaktionen im Netzwerk sind im Vergleich zu herkömmlichen Computersystemen um ein Vielfaches langsamer und kostenintensiver. (Vgl. Müller, 2018, S. 2 f.)

Die Kryptowährung von Ethereum trägt den Namen Ether (ETH). Wie der Bitcoin in Satoshi aufgeteilt werden kann, so kann auch Ether in wei aufgeteilt werden. Im Gegensatz zum Bitcoin, wo es eine Obergrenze von 21 Millionen Coins gibt, steigt bei Ether die Menge der verfügbaren Coins um etwas mehr als 15 Millionen pro Jahr. Darüber hinaus dient Ether hauptsächlich als Gebühr für Berechnungen auf der EVM. In Abbildung 3 werden die unterschiedlichen Aufteilungsmaßstäbe aufgezeigt.

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Abbildung 3 - Einheiten in Ethereum

Quelle: https://i2.wp.com/bitsonblocks.net/wp-content/uploads/2016/10/ethereum_units1.png?ssl=1

Der Preis für ein ETH beläuft sich auf 188,44 € und die Marktkapitalisierung beträgt 22.205.278.829 €. (Quelle: https://coinmarketcap.com/de/currencies/ethereum/, Stand 30.04.2020)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4 - Kursverlauf ETH

Im nächsten Kapitel wird analysiert, ob der Kurs von Ether anhand einer linearen Regressionsanalyse zu bestimmen ist. Außerdem wird auf einige Eckpunkte, mithilfe der Residuen, des Kursverlaufes eingegangen.

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