Kapitel 2

Was ist Blockchain-Technologie?

Was ist Blockchain-Technologie?

Die Finanzkrise im Jahr 2009 hatte verheerende Folgen. Die Arbeitslosenquote stieg von 5% auf 10% in zwei Jahren. Hunderttausende verloren ihre Jobs und Millionen ihr Zuhause.

Die Märkte stürzten ab und drückten den Dow Jones zum ersten Mal unter die 10.000 Dollar Marke. Alle verloren die Hoffnung in den einst makellosen Finanzsektor.

Satoshi Nakamoto fand eine Lösung, die die Branche und möglicherweise auch die Art und Weise, wie die Gesellschaft strukturiert ist, revolutionieren könnte. Aus dem Whitepaper, das das komplexe Protokoll hinter Bitcoin und dem Krypto-Universum transkribiert, entstand die neue Technologie: Blockchain .

Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung einer Blockchain Transaktion

Abbildung 7 Prozess: Wie ein neuer Block kreiert wird, wenn eine Transaktion erfolgt.

Eine Blockchain ist ein verteiltes Hauptregister oder ein Datensatz, der die jeweiligen Saldi aller Benutzer speichert und abgleicht. Die sogenannten Blocks speichern die Transaktionsdaten der Benutzer ab. Die Inhalte der Blöcke variieren zwischen den verschiedenen Blockchains, deshalb beziehen wir uns einfachheitshalber auf die Bitcoin-Blockchain.

Abbildung 8 Benachbarte Blöcke, die durch die Blockchain verbunden sind, um die Rückverfolgbarkeit früherer Transaktionen zu gewährleisten.

Blockchain-Komponenten von Bitcoin

Abbildung 9 Schlüsselkomponenten eines Blocks
Block

Jeder Block enthält seinen Hash, den Hash des vorherigen Blocks und Transaktionsdaten. Die Transaktionen zwischen Benutzern erzeugen die Transaktionsdaten, die sich im Block befinden. Diese Daten bestehen aus dem gesendeten oder empfangenen Betrag und aus den Schlüsseln jeder Partei. Einfach oder?

Hash

Der Begriff "Hash" hat im Zusammenhang mit der Blockchain eine besondere Konnotation. Man kann es sich wie einen Fingerabdruck vorstellen. Der Hash jedes Blocks ist das, was den Block und seinen Inhalt identifiziert und ihn einzigartig macht. Der Hash des vorherigen Blocks ist von entscheidender Bedeutung, da er das Bindeglied zwischen der Kette der alten Blöcke und dem neuen verifizierten Block darstellt. Mit der heutigen Computerleistung dauert es etwa 10 Minuten, bis die Miner den gesuchten "goldenen" Hash entschlüsseln können.

Chain

Das zusammenhängen der einzelnen Blöcke zu einer Kette macht die Sicherheit der Blockchain aus. Es ist unmöglich einen Block zu manipulieren, da sonst jeder nachfolgende Block in der Kette als ungültig erklärt wird. Der Fingerabdruck der Blöcke (der Hash) würde durcheinander geraten und jeden weitere Block wäre vor Manipulation geschützt. Darüber hinaus spielen die Miner eine außergewöhnliche Rolle bei der Sicherung des Netzwerkes durch Bereitstellung von Rechenleistung .

Abbildung 10 Es gibt zwei Arten von Konsensmechanismen: PoW und Pos
Proof of Work vs. Proof of Stake

Das Konzept des Proof of Work hat schon vor Bitcoin bestanden. Satoshi Nakamoto hat mit dieser Technik die Art und Weise revolutioniert, wie Transaktionen durchgeführt werden. Die Idee besteht darin, dass die Miner gegeneinander antreten, um den Hash des nächsten Blocks zu kalku lieren. Als Belohnung für das Lösen der mathematischen Aufgabe erhalten die Miner neu geschürfte Bitcoins . Jeder Netzwerkteilnehmer hat Zugang zu einer Node (Computer) oder einer vollständigen Kopie der Blockchain, um zu überprüfen ob alles mit rechten Dingen zugeht. Folglich besteht eine ständige Überwachung durch die Teilnehmer. Konsensus besteht erst, wenn mehrere Teilnehmer eine Transaktion bestätigt haben.

Es gibt jedoch mehrere Probleme mit dem derzeitigen Konsensver fahren. Was passiert, wenn ein Miner 51% der Rechenleistung kontrolliert? Es wäre relativ einfach ältere Blöcke zu ändern, denn wenn es zu einer Abstimmung kommt, würde die Mehrheit die geänderte Blockchain validieren . Der Versuch eines 51%-Angriffs mag zu kostspielig sein, aber das Risiko besteht.

Weiter entstehen immer größere Mining Pools (siehe auch Kapitel 7) welche dem Konzept einer dezentralen Währung nicht mehr gerecht werden. Es entsteht eine Konzentrierung von Rechenleistung auf wenige große Firmen, die die Hardware betreiben.

Als eine mögliche Antwort auf dieses Problem wird heute auf diversen Blockchains eine andere Form von Konsensus-Mechanismus gebraucht: Proof of Stake (PoS). Anstatt Rechenleistung aufzubringen und dafür eine Belohnung zu erhalten, können Besitzer von Kryptowährungen ihre Coins im Netzwerk "einschließen" lassen und bekommen im Gegenzug die Möglichkeit Transaktionen zu vali dieren. Für das eingegangene Risiko erhalten sie, ähnlich wie der Block-Reward beim Proof of Work, den Stake als Belohnung . Mit wachsendem Vermögen im Netzwerk gehen auch Stimmrechte einher. Je mehr Coins einem Staker gehören, desto mehr Mitbestimmungsrechte hat er. Die Vermögenswerte können beschlagnahmt werden, sobald ein Staker versucht die Blockchain zu manipulieren . Es gibt Kryptowährungen die schon lange nach diesem Mechanismus funktionieren, wie z.B EOS oder Tezos.

Vorteile durch Blockchain-Technologie

Abbildung 11 Vorteile einer Blockchain-Lösung gegenüber den herkömmlichen Standards

Die Blockchain ermöglicht, zum ersten Mal überhaupt, die Interaktion in einem dezentralisierten Peer to Peer-Netzwerk. Es ist eine neue demokratisierte Art von System entstanden, die vom Willen der Nutzer bestimmt und auf diesen beschränkt ist. Ein Netzwerk, in dem die Benutzer anhand von Pseudonymen, frei von Restriktionen und Einschränkungen, miteinander über ein transparentes und sicheres Netzwerk kommunizieren können.

Teure Gebühren, Zahlungsverzögerungen und kostspielige Umrechnungen sind obsolet. Mit der Blockchain-Technologie kann man innerhalb von Sekunden Geld senden und empfangen, ohne auf Drittparteien angewiesen zu sein. Eine Art institutionelle Freiheit. Der Zugang zu finanziellen Mitteln und hohen Sicherheitsstandards sind mit der Blockchain-Technologie nahezu garantiert. Unendliche Interaktionen zwischen den Minern im Netzwerk sorgen dafür, dass die Blockchain ununterbrochen läuft.

Potenzial

Blockchain existiert, weil die Marktteilnehmer institutionelle Freiheit fordern. Die Notwendigkeit von Drittparteien soll mehr und mehr der Vergangenheit angehören. Die Anwendung von Blockchain-Technologie begann als Peer to Peer-Marktplatz, auf dem Benutzer in einer sicheren und transparenten Umgebung Geld senden und empfangen können. Es finden sich nach und nach neue Möglichkeiten in der Wirtschaft, um den Austausch von Daten sicherer, unabhängiger und schneller zu gestalten.

Die Blockchain-Technologie ermöglicht die Speicherung von Informationen mit höchsten Sicherheitsstandards. Niemand ist in der Lage, die Daten zu stehlen oder zu missbrauchen, da sie hunderttausendfach dezentral gespeichert werden . Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, die Nutzung von Blockchain beschränke sich auf das Abwickeln von Finanztransaktionen. Es ist nicht ganz einfach sich das Potenzial dieser Technologie vorzustellen, da sie noch in den Kinderschuhen steckt. Die einzige Gewissheit ist die Beseitigung der Mittelsmänner in ihrer heutigen Form, da bereits heute Millionen von Transaktionen dezentral abgewickelt werden.

Die Gesellschaft verlangt nach demokratisierten Lösungen, mit denen Produkte nach der Vorstellung der Anwender entwickelt werden können. Öffentliche Blockchains ermöglichen endlose Innovation und mehr Mitspracherecht des Einzelnen.