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Was ist Blockchain?

Adrian Mirido 8 4 min read Artikel speichern

Grundproblematik - was ist Blockchain und welches Problem löst sie?

Sicherlich hast Du schon einmal an einer Wahl teilgenommen. Weißt Du, dass die von Dir gewählte Person oder Partei auch wirklich Deine Stimme erhalten hat? Nicht wirklich. Du bist gezwungen, dem Wahlveranstalter zu vertrauen. 


Wie sieht es mit Deinen medizinischen Daten aus? Woher weißt Du, ob Deine medizinischen Daten vertraulich behandelt und nicht an unbefugte Dritte weitergegeben werden?


Kannst Du die Lieferkette eines Produktes und somit auch die Produktherkunft einsehen und nachverfolgen? 


Was ist Blockchain? Ich könnte unzählige weitere Bereiche anführen, in denen die Blockchain bei der folgenden Problematik Abhilfe schaffen kann.

Geht es um die Verwaltung von Daten und Besitz, so bedarf es immer des Vertrauens in ein zentralisiertes System. 

Da immer mehr Waren und Dienstleistungen digitalisiert werden, besitzen beispielsweise auch Banken immer mehr Kontrolle über das Geld. 

Je digitalisierter, desto zentralisierter und manipulierbarer ist ein System. 

Eine Person oder eine Personengruppe unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto offenbarte mit der Veröffentlichung des Bitcoin-White-Paper im Oktober des Jahres 2008 einen Lösungsvorschlag für das besagte Problem. 

Die damals mit dem Bitcoin ins Leben gerufene Blockchain Technologie schafft und sorgt für Integrität in einem gegenteiligen, verteilten System. Man nennt solche Systeme auch Peer-to-Peer Systeme, da direkte Interaktionen zwischen zwei Parteien, den Peers, ohne vermittelnde Zwischeninstanz erfolgen können.

 

Wie definiert sich ein Peer-to-Peer Netzwerk?

Peers sind die Einzelcomputer eines Systems. Man nennt sie auch Knoten. Diese Einzelcomputer teilen ihre Leistung und Speicherkapazität mit allen anderen Einzelcomputern, die Teil des Systems sind. Jeder von ihnen hat die gleichen Rechte und Rollen. 

 

Blockchain einfach erklärt

Die Blockchain, zu deutsch „Block-Kette“, lässt sich mit einem magischen Buch vergleichen. In einem Buch ist jede Seite mit der vorherigen und der darauffolgenden Seite verknüpft. Auch der Inhalt der jeweiligen Seiten steht miteinander in Verbindung. Würde jemand eine Seite aus dem Buch herausreißen, fiele dies sofort auf, da die fehlende Seite möglicherweise eine so wesentliche Information vorenthält, dass der weitere Verlauf des Buches keinen Sinn mehr ergibt. 

 

Die Blockchain ist dafür verantwortlich, dass alle Peers zur jeder Zeit über dieselben Informationen verfügen. 

Schreibt einer der Peers eine neue Informationen in das magische Buch hinein, so wird die Information gleichzeitig auch in allen anderen Exemplaren des Buches hinzugefügt. Die Besitzer der anderen Exemplare, die Peers, bleiben jedoch nicht untätig. Sie prüfen jede neu hinzugefügte Information sorgfältig. Erst dann, wenn mehr als 50% der Peers die Information bestätigt haben, gilt das Geschriebene als wahr und die Seite mit der neuen Information wird fest im Buch integriert. 

Was aber passiert, wenn einer der Peers böswillig unzählige Duplikate seiner selbst erzeugen würde? Sobald er die Macht über mehr als 50% der gesamten Peers verfügt, könnte er das gesamte System kontrollieren. 
In der physischen Welt sind wir nicht dazu in der Lage, abstimmungsberechtigte Duplikate unserer selbst zu erstellen. In der digitalen Welt hingegen ist dies sehr einfach. 
Um diese sogenannten 51%-Angriffe zu verhindern, entwickelte Satoshi Nakamoto eine Möglichkeit um den Konsensus, also die Übereinstimmung im System, herbeizuführen. 
Bei dem Bitcoin wird der Konsensus durch den sogenannten Proof of Work, einen Arbeitsnachweis, kreiert. Die sogenannten „Miner“ erbringen eine Arbeitsleistung und erhalten im Gegenzug ihre Abstimmungsberechtigung.

 

Blockchain Workflow

 

Um eine Antwort auf die Frage, was ist Blockchain, zu erhalten, müssen die einzelnen Elemente der Blöcke einer Blockchain betrachtet werden. Der Merkle Tree ist ein Verzeichnis aller Transaktionen, bzw. Neu hinzugefügten Informationen in einem bestimmten Zeitraum. Der Hash des vorherigen Blocks verweist im einfachen Sinne auf den zuvor geschriebenen Block. Der Timestamp ist lediglich ein Zeitstempel, der Auskunft darüber gibt, zu welchem Zeitpunkt der neue Block gefunden wurde. Das Finden der Nonce ist die eigentliche Arbeitsleistung der Miner.

Im Laufe der Zeit haben sich weitere Möglichkeiten herauskristallisiert, um den Konsensus zu kreieren. 

 

Konten

Um die in dem Buch notierten Informationen den jeweiligen Peers zuzuordnen und Informationen über den Besitz von etwas von einem zum anderen Peer zu transferieren, bedarf es eines Kontensystems.  

Die von Satoshi Nakamoto entwickelten Konten lassen sich hinsichtlich ihres Zugangs mit E-Mail Postfächern oder normalen Bankkonten vergleichen. Jeder Peer erhält einen Private Key, das Passwort und einen Public Key, die Mailadresse oder die Kontonummer, auf die Informationen transferiert werden können. Auf den Konten können lediglich Veränderungen von dem Besitzer des jeweiligen Private Keys vorgenommen werden. Die Konten sind nach außen hin völlig transparent, jedoch ist jeder Peer nur mit seinem Public Key und nicht mit seinem Namen hinterlegt. 

 

Anwendungsbereiche der Blockchain Technologie

Stell Dir vor, Du könntest Deine Stimme bei einer Wahl völlig anonym und trotzdem mit ihrem Private Key autorisiert auf einer dezentralen Blockchain ablegen. Wahlbetrug und Fehlauszählungen könnten somit ausgeschlossen werden, da die Blockchain völlig transparent und für jeden einsehbar ist. 

Stell Dir vor, Deine medizinischen Daten würden auf einer Blockchain abgelegt. Nur Du mit Deinem persönlichen Schlüssel hast Zugriff auf Deine Daten. Gleichzeitig können Deine Daten oder ein Teil Deiner Daten weltweit von jedem Peer gespeichert werden. Bei Hackerangriffen wären diese dann sehr viel besser geschützt als bei einem zentralen Speicher. 

Stell Dir vor, einem Produkt würde auf der Blockchain eine eindeutige ID zugewiesen. Jede Partei, die mit dem Produkt in Aktion tritt, platziert seine Signatur auf der Blockchain. Betrügt eine Partei, so wirkt sich dies negativ auf die Reputation aus, die ebenfalls auf der Blockchain festgehalten wird. 

 

Ausblick

Die Blockchain hat zweifelsohne disruptiven Charakter. Sie ist dazu in der Lage, sämtliche Bereiche zu revolutionieren und besonders Branchen zu ersetzen, die nur als vermittelnde Instanzen agieren. Jedoch müssen dazu noch einige teils schwerwiegende Probleme gelöst werden. Darunter die beispielsweise Skalierungslimits, mangelnde Benutzeroberflächen, die Ressourcenverschwendung beim Mining und die Kommunikation zwischen Blockchain und physischer Welt. Weitere hilfreiche Antworten zur findest du auf Dype.me

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