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Blockchain Technologie

Adrian Mirido 12 7 min read Artikel speichern

Alle wichtigen Fakten zur Blockchain Technologie findest du hier

In einem zentralen System wird der Konsensus, die Übereinstimmung im Netzwerk, durch eine zentralisierte Institution geschaffen.

 

Wer schafft den Konsensus in einem dezentralen System?

Die Frage ist einfach zu beantworten. Jeder. Jedes Mitglied der Community entscheidet, ob es eine angefragte Zahlung bestätigt oder nicht. Nur wenn die Mehrheit des Netzwerkes dem Geschehen ihre Zustimmung erteilt, ist die Transaktion irreversibel und gültig. Die Entscheidungsfindung liegt der Transaktionshistorie zugrunde. Sie wird nach jeder Überweisung von jedem Benutzer aktualisiert und gespeichert. Das bedeutet ebenfalls, dass die Kontostände jedes einzelnen Nutzers auf unzähligen Computern weltweit gleichzeitig gespeichert  werden. Aber ist es deshalb unmöglich, Kontostände zu manipulieren? Nein, denn wenn jemand die Absicht verfolgt, könnte er ganz einfach hergehen, neue Abstimmungsberechtigte Instanzen generieren und somit einen 51%-Angriff wagen, was letztendlich zu dem oben genannten Szenario führt.

 

Bitcoin Mining

Glücklicherweise bietet die Technologie auch hier eine Lösung. Bei der wohl bekanntesten Kryptowährung, Bitcoin, wird dieses Szenario durch das „Proof of Work“ ausgeschlossen. Hierbei muss ein Arbeitsnachweis geliefert werden, um das Recht auf Abstimmung zu erlangen. 

Diese zu verrichtende Arbeit besteht beim Bitcoin aus dem sogenannten Mining. Wenn keine Arbeit geleistet werden muss, wird das Abstimmungsrecht durch eines von zwei anderen Nachweisen erlangt. 

 

Proof of Stake

Hier wird das Maß der Abstimmungsberechtigung nach dem Vermögen oder der Teilnahmedauer des Nutzers bemessen. Proof of Stake wird aufgrund dessen oft kritisiert, da die „Macht“ hier durch „Reichtum“ entsteht.

 

Proof of Importance

Hier ist das Maß der Abstimmungsberechtigung abhängig von der Aktivität im Netzwerk. Nutzern, die häufiger und größere Transaktionen tätigen, wird eine höhere Wichtigkeit beigemessen. 

 

Nun weißt du, wie Kontostände dezentral geprüft und Transaktionen dementsprechend bestätigt oder abgelehnt werden. Doch woher kommt das Geld, kann es einfach aus dem nichts generiert werden und wo werden Konten angelegt? Bei unserem beliebtesten Beispiel Bitcoin, werden die Coins als Belohnung für das Finden eines neuen Blocks ausgeschüttet. Wichtig ist nur zu wissen, dass sie nicht aus dem Nichts generiert werden können. Die Konten im Kryptobereich nennen sich „Wallets“, zu Deutsch „Geldbörse“. Auf Ihnen werden die Bitcoins abgelegt. Naja, nicht direkt. Eigentlich wird auf Ihnen nur festgehalten, dass Sie jene Bitcoins besitzen, die auf mehreren Computern weltweit gespeichert sind. Wenn du deine Bitcoins nun versendest, ändert sich lediglich die Angabe darüber, wer die Coins nun besitzt.

 

Das Kontensystem besteht aus zwei Grundbausteinen:

Dem Private-Key – er ist zu behandeln wie ein PIN oder ein Passwort zu einem E-Mail Account und der Public Address – sie ist die dazugehörige Kontonummer oder E-Mail-Adresse. Der Private-Key sollte grundsätzlich niemals anderen preisgegeben und stets behutsam aufbewahrt werden.

 

Private Key & Public Adress

Nun wirst du dich fragen, woher du Private Key und Public Address bekommst, wenn es doch keine zentrale Institution gibt?

Du benötigst lediglich Stift, Zettel, eine Münze und etwas Zeit, wenn du den mühsamen aber sicheren Weg einschlagen willst.

 

Wirf die Münze 256 Mal und schreiben je nach Ergebnis entweder einen Strich, beispielsweise für Kopf und eine Null für Zahl auf. Wenn du nun einen 256-Stelligen Binärcode ermittelt hast, lässt sich dieser in ein Hexadezimalsystem umwandeln. Schau dir dazu Videos auf YouTube.com an. Selbstverständlich ist es bedeutend einfacher, den „privaten Schlüssel“ von einer App errechnen zu lassen, doch dazu später mehr. Der entstandene Code aus Buchstaben und Ziffern ist dein Private Key. Um nun die Public-Address zu ermitteln muss auf den Private-Key ein Algorithmus angewandt werden.

 

SHA-256, Elliptic-Curve cryptography und RIPEMD-160 sind sind mögliche Hashfunktionen. Wendet man, beim Bitcoin SHA-256, an, so erhält man die Public-Address. Wenn das Passwort die Berechnungsgrundlage für die zugehörige E-Mail-Adresse ist, dann müsse sich doch auch aus der E-Mail auf das Passwort schließen lassen? 

 

Und was ist, wenn zufällig zwei Nutzer den gleichen Private-Key generieren? Um dir die Anzahl der Möglichkeiten für einen Private-Key einmal etwas anschaulich darzustellen, haben wir sie einmal ausgeschrieben:

10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000. 

Nun kannst du dir überlegen, ob du es als realistisch erachtest, den gleichen Code zu ermitteln wie dein Nachbar. 

 

Zur ersten Frage. Nichtmals Quanten-Computer können die nötige Rechenleistung aufbringen, einen der Algorithmen rückzurechnen, deshalb lässt sich auch das Szenario im Keim ersticken. Die Kryptologie sorgt für enorme Sicherheit und bietet Hackern keine Angriffsfläche. 

Zurzeit ist die Blockchaintechnologie in aller Munde, doch wird sich meist nur über Kryptowährungen unterhalten. Dabei sind Zahlungssysteme nur eine von Hunderten oder gar Tausenden Anwendungsmöglichkeiten der „distributed-ledger-technology“, wie man sie auch nennt. Im Folgenden möchten wir dir einige Bereiche erläutern in denen die Blockchain ihre Anwendung finden kann und sehr wahrscheinlich früher oder später auch finden wird, da sie ein großes Verbesserungspotential birgt. Mehr zur Blockchain Anwendung erfährst du hier. 

 

Problematiken & Herausforderungen

Trotz all den Vorteilen, Problemlösungen und der steigenden Summe der Anwendungsbereiche, müssen noch viele Herausforderungen gemeistert werden. Die meisten Menschen erkennen die Genialität der Dezentralität, doch vergessen dabei, dass auch die größten Kryptobörsen noch in zentraler Hand sind. Wir haben bereits angesprochen, dass auch einige Kryptowährungen trotz Blockchain nicht komplett ohne zentrale Instanz auskommen. So werden Entscheidungen fortlaufend nicht von der gesamten Community, sondern von leitenden Entwicklerteams getroffen. Das Ziel, die Dezentralisierung, wird hierbei definitiv nicht erfüllt. Hier erhältst du einen Vergleich über die Kryptowährungen 2020

 

Herausforderungen der Blockchaintechnologie

Durch die Blockchaintechnologie sollen Daten sicherer, schneller und peer-to-peer, also ohne dritte Partei, versendet werden können. So entsteht eine dezentrale Datenbank, die aufgrund eines weltweit kommunizerenden Computernetzwerks beinahe unhackbar ist.  Soweit die Theorie, jedoch zeigt sich, dass die Technologie noch lange nicht ausgereift ist und somit für die breite Masse taugt. Der enorme Stromverbrauch, die geringe Geschwindigkeit, begründet durch das Einholen von Bestätigungen und Updaten der Transaktionshistorie, und die mangelnde Skalierbarkeit der meisten Blockchains führen dazu, dass die Massenadaption noch auf sich warten lässt. Bitcoin schafft dank SegWit mittlerweile rund 12-15 Transaktionen pro Sekunde, Ethereum rund 20. Vergleicht man diese Werte mit dem Online-Bezahldienst Paypal, wird deutlich, dass sich die Skalierbarkeit der Bitcoin-Blockchain drastisch erhöhen muss. Paypal kann rund 193 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, Visa schafft sogar unglaubliche 1667 Transaktionen. Auch wenn dieses Kapitel eigentlich zur Darstellung noch zu lösender Herausforderungen dienen soll, möchten wir dir an dieser Stelle das Lightning-Network als Lösungsansatz für das Skalierbarkeitsproblem des Bitcoins vorstellen.

 

Lightning Netzwerk

Das Lightning-Network ermöglicht es, einen Channel zwischen zwei oder drei, zukünftig voraussichtlich weiteren, Teilnehmern zu eröffnen und einen Betrag in diesen Channel zu übertragen. Der Betrag kann hier von den teilnehmenden Parteien in Lichtgeschwindigkeit von A nach B, nach C transferiert werden. A kann beispielsweise anordnen, dass er B nur einen Bitcoin sendet, wenn B einen an C sendet. Dafür entstehen Payment-Channels, die über sogenannte timelog-contracts verknüpft und abgesichert werden. In diesem Channel können die Bitcoins unabhängig von der Blockchain millionenfach transferiert werden. Je mehr Nutzer solche Kanäle eröffnen, desto weniger Transaktionen braucht es auf der Blockchain. So würde sich das Problem also über Nacht in Luft auflösen lassen und es wären theoretisch Millionen Transaktionen pro Sekunde möglich. Wenn das Lightning-Netzwerk fehlerfrei funktioniert, kann man davon ausgehen, dass alle anderen Kryptowährungen, die ebenfalls nur über eine Bezahlfunktion verfügen, hinfällig werden. 

Wie zuvor angesprochen sind manche Blockchains, welche eigentlich ein Sinnbild der Dezentralität sein sollen, von einer zentralen Institution einfrier- und abschaltbar. 

 

EOS

Ein ERC-20-Token, der einer der größten Token Sales war, wird von einigen wenigen Menschen gesteuert. Die Kryptowährung gerät häufig in Kritik, da aus einem Vertrag hervorging, dass EOS dazu befähigt ist, das Konto eines Nutzers zu räumen, wenn dieser länger als drei Jahre inaktiv war. EOS verstößt hier eindeutig gegen das Prinzip der Dezentralisierung.

 

Regulierungen

Beinahe jeder, der im Kryptomarkt aktiv ist, fürchtet sich vor Regulierungen durch den Staat. Niemand erkennt das eigentliche Problem. Regulierungen fehlen. Großinvestoren betreten neuartige Märkte meist erst dann, wenn Regulationen vorgenommen worden und alle steuerrechtlichen Fragen geklärt sind. Wenn reguliert wird, werden vorerst negative Kursverläufe folgen, doch langfristig ist mit einer sehr positiven Bewegung zu rechnen, da neue Kapitalströme den Markt erreichen. ICOs werden sich zukünftig sowohl strengeren Vorschriften als auch härteren Regulierungen unterziehen müssen. Initial Coin Offering ist, wie in einem vorherigen Kapitel bereits erwähnt, eine sehr attraktive Methode zu Fremdkapitalbeschaffung. Würde Sie lediglich angewandt, um Projekte zu finanzieren, die der Menschheit einen Mehrwert bieten, so wäre das Mittel nicht zu kritisieren. In der Realität sieht dies, wie Sie bereits wissen, leider anders aus. Regulatoren und Gesetzgeber sollten an der Stelle ansetzen, an der Menschen ausgebeutet werden und die vermeintlichen Entwickler mit den Geldern verschwinden. Verifizierungsverfahren könnten ein erster Schritt sein. KYC (Know your Costumer) ist eine solche Legitimationsprüfung die angewandt werden kann, um Kundengelder zuzuordnen. Da sich Kryptowährungen als eine Alternative zum Fiat-Geld präsentieren, befürchten die Zentralbanken, die BaFin und die FINMA die Entstehung einer Parallelwirtschaft. Häufig wird mit der Verwendung des Bitcoins argumentiert. Kritikern zufolge würde der Bitcoin illegale Geschäfte fördern. Eine Studie konnte dies glücklicherweise widerlegen. Die Studie der Foundation for Defense of Democracies belegt, dass weniger als 1% aller Transaktionen des Bitcoins auf kriminelle Machenschaften hinweisen. Aber selbstverständlich ist die Kriminalität eine der Schattenseiten der Branche. Bevor der Bitcoin uns und wahrscheinlich auch Ihnen überhaupt ein Begriff war, wurde er im Dark-Net bereits für illegale Käufe verwendet. Auch immer noch lassen sich durch die Anonymität kriminale Geschäfte abwickeln, die kaum Spuren hinterlassen. Dass der Bitcoin kaum noch angewandt wird, ist auf die Verifizierungsverfahren zurückzuführen. Hohe Summen können meist nicht privat erworben werden und bedürfen den Kauf bei einem der Anbieter, welche mittlerweile nahezu flächendeckend Verifizierungen verlangen. Die Mutter der Kryptowährungen ist also nicht mehr das liebste Zahlungsmittel der Kriminellen. Sogenannte „Secret Coins“ wie beispielsweise Monero sind heute attraktiv.

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