Blockchain kompletter Guide 2022

Was ist Blockchain?

Eine Blockchain hat drei grundlegende Funktionen:

1. Speicherung von Information (Datenbank)
2. Übermittlung von Information (Transaktion)
3. Validität der Daten und Transaktionen (Verifizierung)

Eine Blockchain dokumentiert Informationen lückenlos und ist stark veränderungsresistent. Dabei werden die einzelnen Datensätze „Blöcke“ kontinuierlich erweitert und in zeitlicher Reihenfolge mittels einer sogenannten Hash-Code-Verschlüsselung miteinander verbunden und geschützt. 

Eine Blockchain ist in anderen Worten eine dezentral geführte Kontobuchtechnologie (engl. Distributed-Ledger-Technologie)

Zur besseren Verbildlichung kann eine Blockchain wie ein Kassenbuch in der Buchführung beschrieben werden – daher im englischen auch die Bezeichnung „Ledger“, was übersetzt Haupt- oder Kassenbuch bedeutet. Dieser „Ledger“ wird von verschiedenen Teilnehmern im Netzwerk, den sogenannten Nodes, gespeichert. Dadurch, dass die Daten von verschiedenen Nodes gespeichert werden, ist die Blockchain dezentral und die Daten können nur verändert werden, wenn die Mehrheit der Nodes über diese Änderung übereinstimmen. Das bedeutet, dass die einzelnen Transaktionen von der Mehrheit der Mitglieder bestätigt werden müssen, was die Computer mehr oder weniger automatisch machen und somit die Einheitlichkeit und Fälschungssicherheit gewährleisten.

Das macht eine Blockchain so bedeutend

• Dezentralität ⇒ Vertrauen, Sicherheit
• Hash-Code-Verschlüsselung ⇒ je mehr Transaktionen desto sicherer
• Transparenz ⇒ Nachvollziehbarkeit, Verantwortlichkeit
• Effizienz ⇒ keine/weniger Mittelmänner

Wie bestimmen wir aktuell ob etwas echt ist oder nicht? Um die Bedeutung der Blockchain-Technologie klar zu machen, schauen wir uns an, wie aktuell Daten verifiziert werden.

Die Echtheit einer Sache bestimmen wir anhand von Informationen die wir über diese festhalten. Dabei gibt es bei der derzeitigen Art und Weise, wie wir das machen, zwei große Probleme:

• Erfassung und Veränderung der Informationen ⇒ Fehleranfälligkeit, Nachvollziehbarkeit, Verantwortlichkeit
• Zentrale Stellen haben sehr viel Macht ⇒ Fehleranfälligkeit, Korruption, mangelnde Transparenz

Aktuell erfassen verschiedene zentrale Autoritäten wichtige Informationen, wie beispielsweise öffentliche Institute (Informationen unserer persönlichen Dokumente), Banken (Informationen von Banknoten) und Notare (Bestimmung der Echtheit von Dokumenten und Unterschriften).

All diese Schnittstellen kosten Zeit und Geld und es besteht die Gefahr einer bewussten oder unbewussten Manipulation. Um das zu verdeutlichen ein paar Beispiele: Lücken in der Dokumentation, Fehler bei der Datenerfassung, Datenverlust, Hacker, Korruption oder weitere potenzielle menschliche Fehler.

All diese Probleme, sowie auch die in dem folgenden Beispiel, werden bei einem Blockchain-Netzwerk großteils oder komplett gelöst.

„History is written by the victors“ = „Geschichte wird von den Siegern geschrieben“

Wäre die Vergangenheit auf einer Blockchain dokumentiert worden und nicht von Siegern oder anderen zentralen Stellen, hätten wir mit Sicherheit einen anderen Blick auf unsere Vergangenheit – ein sehr interessanter Gedankengang. Auch hier ein paar Beispiele zur besseren Verständlichkeit: einseitige Sichtweise, Überarbeitungen von Büchern können schwierig oder gar nicht nachvollzogen werden, Informationen können komplett verloren gehen, limitierte Verfügbarkeit, der Verfasser bestimmt was relevant ist und festgehalten werden soll oder weggelassen wird.

Schlüsselelemente einer Blockchain

• Distributed-Ledger-Technologie ⇒ verschiedene Netzwerkteilnehmer haben eine Kopie des Ledgers
• Berechtigungen ⇒ das Level der Dateneinsicht bei Transaktionen kann bestimmt werden
• Konsens ⇒ alle Netzwerkmitglieder müssen eine Transaktion verifizieren (min. 50%)
• Unveränderliche Datensätze ⇒ für jegliche Änderungen muss ein neuer Block erstellt werden

Seit wann gibt es die Blockchain-Technologie?

Das erste Blockchain ähnliche Protokoll wurde 1982 in der Dissertation „Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups.“ von David Chaum vorgestellt.

Im Jahr 1991 wollten Stuart Haber und W. Scott Stornetta ein System implementieren, bei dem die Zeitstempel von Dokumenten nicht manipuliert werden können.

Haber Stornetta und Dave Bayer erweiterten im Jahr 1992 dieses System, wodurch es möglich war mehrere Dokumentenzertifikate in einem Block zusammenzufassen und somit die Effizienz steigerte.

Die Blockchain-Technologie wurde dann 2008 von dem Pseudonym Satoshi Nakamoto (eine Person oder Gruppe) marktreif gemacht und mit dem Bitcoin-White-Paper eine erste Anwendung gestartet.

Wie steht die Blockchain-Technologie mit Kryptowährungen in Zusammenhang?

Blockchain ist die Technologie, worauf Kryptowährungen und andere Anwendungen wie zum Beispiel NFTs (Non-Fungible-Token) aufgebaut sind. Ein Interessanter Vergleich hierzu ist das Internet, das Internet ist die Technologie, worauf Webseiten und weitere Anwendungen aufgebaut sind. Erfahre mehr über das Thema Kryptowährungen in unserem Artikel Kryptowährungen kompletter Guide 2021.

Welche Typen von Blockchain-Netzwerken gibt es?

Öffentliche Blockchain-Netzwerke (Public Blockchain)

Öffentlich zugängliche Blockchain, die von jedem weiterentwickelt und verbessert werden kann (Open Source). Private Daten bleiben dabei geschützt, da diese außerhalb der öffentlichen Blockchain gespeichert werden. Dieser Blockchain-Netzwerk-Typ ist der bis heute am meisten genutzte, es gibt keine zentrale Kontrollstelle oder Server und alle Teilnehmer besitzen eine vollständige Kopie der Datenbank einer Blockchain. Die Teilnehmer des Blockchain-Netzwerks (Computer) werden auch als Nodes (Knoten) bezeichnet. Beispiele für diesen Blockchain-Typ sind Bitcoin, Ethereum oder Litecoin.

Private Blockchain-Netzwerke

Private Blockchain-Netzwerke werden innerhalb von Personengruppen oder Institutionen eingesetzt. Deshalb sind sie, wie der Name schon vermuten lässt, privat und nicht öffentlich zugänglich. Daraus folgt automatisch ein zentralisierteres System, was jedoch innerhalb einer Organisation kein Problem sein muss, da dort in aller Regel bereits ein grundlegendes Vertrauen herrscht, was den Verlust an Dezentralisierung rechtfertigen kann. Für Organisationen kann es Sinn machen, ein Stück weit auf Dezentralität zu verzichten, um Privatsphäre zu gewährleisten und sensible Daten vor der Außenwelt zu schützen. Außerdem kann ein höherer Grad an Zentralisierung die Leistungsfähigkeit einer Blockchain erhöhen. Beispiele für diesen Blockchain-Typ sind Ripple (XRP) und Hyperledger.

Blockchains von Konsortien

Bei diesem Blockchain-Typ handelt es sich um eine Erweiterung der privaten Blockchain. Es werden Konsortien (Föderationen) bestimmt, welche für das Netzwerk verantwortlich sind, womit eine Gruppe von Unternehmen oder Personen zusammen an der Instandhaltung und Weiterentwicklung arbeiten und eine alleinige Bestimmung über die Blockchain verhindert werden soll. Beispiele für diesen Blockchain-Typ sind R3, EWF, B3i.

Mögliche Anwendungsbereiche der Blockchain

Die Blockchain-Technologie hat in mehreren Anwendungsbereichen großes Zukunftspotenzial. Die aktuellen Kryptoprojekte unterteilen sich bereits in verschiedenste Kategorien, darunter klassische und spezifische Kryptowährungen, dezentralisierte Finanzierung, Gaming, E-Commerce und NFTs. Selbst die größten Regierungen sind bereits in der Planung die aktuellen Währungen auf der Blockchain zu testen, sodass wir in der Zukunft einen digitalen USD, Euro, Yen, etc. auf der Blockchain haben könnten.

Und die Entwicklung der Regierungen ihrer CBDC’s (Central Bank Digital Currencies) ist bereits weiter vorangeschritten als man vielleicht vermutet, so laufen in Ländern wie Südkorea und China erste Pilotprojekte. Den aktuellen Status der digitalen Zentralbankwährungen kann man hier einsehen: https://cbdctracker.org/