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Blockchain (Distributed Ledger)

Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist ein fälschungssicherer verteilter Hauptschlüssel, das zur Validierung und Speicherung digitaler Transaktionsaufzeichnungen für Kryptowährungen verwendet wird. Keine einzelne Behörde ist für die Verwaltung einer Blockchain verantwortlich. Stattdessen speichern die Computer in einem Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P) jeweils eine Kopie des Hauptbuchs, und die Transaktionen werden durch einen dezentralen Konsensmechanismus überprüft.

Transaktionen werden in permanenten, mit Zeitstempeln versehenen Einheiten gespeichert, die Blöcke genannt werden, und jeder Block ist mit dem vorherigen Block durch einen kryptografischen Hash verbunden (verkettet), der durch Verwendung des Inhalts des vorherigen Blocks erstellt wird.

Die Hash-Verknüpfungen machen es unmöglich, Daten in einem Block zu ändern, ohne gleichzeitig Änderungen an jedem nachfolgenden Block in der Kette vorzunehmen. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass jeder Versuch, Informationen zu ändern oder zu löschen, die kryptografische Kette unterbricht und alle Knoten im Netzwerk sofort auf das Problem aufmerksam macht.

Blockchains können öffentlich oder privat sein. Bei einer öffentlichen Blockchain kann jeder den Hauptschlüssel einsehen und sich am Konsensmechanismus beteiligen. Bei einer privaten Blockchain ist der Konsensmechanismus auf bestimmte Knoten im Netzwerk beschränkt, und die Einsicht in den privaten Hauptschlüssel kann ebenfalls eingeschränkt sein.

Ursprünglich für digitale Währungen entwickelt, wird die Blockchain heute von vielen Unternehmen als dezentrale Datenbanktechnologie zur Unterstützung von intelligenten Verträgen sowie zur Verwaltung von Datensätzen im Gesundheitswesen und zur Identitäts- und Zugriffsverwaltung (IAM) eingesetzt.

Techopedia erklärt Blockchain

Eine Blockchain kann man sich als eine verteilte Datenbanktechnologie vorstellen, die von mehreren Computern in einem Netzwerk verwaltet wird. Die Sicherheit dieses Systems basiert auf der Idee, dass die finanziellen Kosten für die Durchführung einer betrügerischen Transaktion viel höher sind als der mögliche Gewinn.

Wie Blockchain funktioniert

Jeder Block in einer Kette enthält die Position des nächsten Datensatzes. Um einen neuen Block zur Kette hinzuzufügen, konkurrieren die Computer im P2P-Netzwerk darum, den neuen Block zu verifizieren und weiterzugeben (Broadcast).

Jeder Computer erhält ein mathematisches Proof-of-Work-Problem (PoW), dessen Lösung viel Rechenleistung erfordert, das aber durch Konsensalgorithmen leicht überprüft werden kann. Der erste Computer, der das Problem löst, “gewinnt” die Übertragung und erhält eine kleine Belohnung.

Sobald ein Block der Kette hinzugefügt wurde, sind die darin enthaltenen Informationen dauerhaft und der Block kann nicht mehr gelöscht werden.

Die Computer in einem Blockchain P2P Netz werden regelmäßig synchronisiert, um sicherzustellen, dass alle Kopien der gemeinsamen Datenbank genau die gleichen Informationen enthalten.

Arten von Blockchains

Es gibt vier Arten von Blockchains:

  • Öffentlich: Jeder, der über einen Internetzugang verfügt, kann sich an der Konsensfindung beteiligen.
  • Privat: Eine einzige, zentrale Autorität hat die Entscheidungsgewalt.
  • Konsortium (oder föderiert): mehrere Organisationen haben den Status einer Autorität.
  • Hybrid: Elemente sind öffentlich zugänglich, aber die Autorität liegt in privater Hand.

Vorteile von Blockchain

Digitale Ledger, die Blockchain verwenden, können die Zeit, die für die Abwicklung von Geschäften benötigt wird, erheblich verkürzen, da die Transaktionen nicht mehr von einer zentralen Behörde genehmigt und überprüft werden müssen. Dadurch wird nicht nur die Zeit für die Ausführung einer Transaktion verkürzt, sondern es werden auch die Transaktionskosten gesenkt und gleichzeitig ein hohes Maß an Sicherheit und Vertrauen gewährleistet.

Nachteile von Blockchain

Einer der Kritikpunkte an Blockchain Transaktionen ist, dass sie viel Rechenleistung erfordern, was teuer sein kann.

Die für die Aufrechterhaltung der Sicherheit einer öffentlichen Blockchain erforderlichen Investitionen haben einige Unternehmen dazu veranlasst, private Blockchains zu verwenden. Wenn das Blockchain Netzwerk privat ist, sind PoW-Konsensmechanismen nicht erforderlich.

Einige Kritiker sind der Meinung, dass private Netzwerke zentralisiert sind und ein gewisses Maß an Vertrauen voraussetzen, was die Vorteile der Blockchain zunichtemacht. Es wurde argumentiert, dass private Blockchains im Grunde nur verschachtelte Datenbanken sind.

Ein weiterer potenzieller Nachteil privater Blockchains ist, dass sie zur Entwicklung geschlossener Technologieplattformen führen könnten, die keine gemeinsamen Standards für Sicherheit, Datenschutz und Datenaustausch unterstützen.

Geschichte der Blockchain

Die Theorie der Blockchain gibt es schon seit geraumer Zeit. David Lee Chaum wird zugeschrieben, dass er die Idee im Jahr 1982 vorschlug.

Obwohl er die Theorie in seiner Dissertation Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups vorstellte, wurde die Blockchain-Technologie erst 2008 zusammen mit der digitalen Währung Bitcoin der Welt vorgestellt.

Blockchain und Bitcoin

Das Whitepaper Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System beschreibt die Implementierung der Bitcoin-Blockchain-Technologie. Das Papier wurde von “Satoshi Nakamoto” veröffentlicht, dem Erfinder von Bitcoin, wobei dieser Name weithin als Pseudonym gilt.

Nakamoto behauptet, dass das Problem mit den derzeitigen Finanzinstituten darin besteht, dass sie auf Vertrauen beruhen. Die Zahlungsempfänger müssen einer Bank vertrauen, und die Bank muss für die Zahlungen bürgen. Blockchains hingegen bieten eine nicht veränderbare Aufzeichnung aller Transaktionen und sind für alle Parteien zugänglich. Dieses System bietet den Nutzern den Nachweis von Transaktionen und macht eine zentrale Verwaltung und das Vertrauen in einen Vermittler überflüssig.

Verwandte Begriffe

Margaret Rouse
Redaktion

Margaret Rouse ist eine preisgekrönte technische Autorin und Dozentin. Sie ist für ihre Fähigkeit bekannt, komplexe technische Themen simpel und nachvollziehbar zu erklären. In den letzten zwanzig Jahren sind ihre Erklärungen auf TechTarget-Websites erschienen und sie wurde in Artikeln der New York Times, des Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine und Discovery Magazine als Quelle und Expertin zitiert. Wenn Sie einen Vorschlag für eine neue Definition haben oder eine technische Erklärung verbessern möchten, schicken Sie einfach Margaret eine E-Mail oder kontaktieren Sie sie auf LinkedIn oder Twitter.