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Lektion 2: Was ist die Blockchain?
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Obwohl die Grundlagen der Blockchain-Technologie bereits seit 1991 bekannt sind und Satoshi Nakamoto sie schon 2008 in seinem Bitcoin-Whitepaper beschrieben hatte, erreichte der Begriff erst im Oktober 2015 eine größere Öffentlichkeit. Das englischsprachige Wirtschaftsmagazin „The Economist“ widmete dem Bitcoin und der Blockchain-Technik, auf der die Währung aufbaut, die Titelgeschichte „The Trust Maschine“. Heute, nur wenige Jahre später, ist der Ausdruck Blockchain vielen Nutzern, die sich für Wirtschaft interessieren, ein Begriff. Allerdings wissen wohl nur die wenigsten, wie Blockchains funktionieren. Lass uns schauen, was das Besondere an der Blockchain-Techologie ist und weshalb sie unsere derzeit bekannte (Arbeits-)Welt vollständig auf den Kopf stellen wird.[/text_block]
Um zu verstehen, was das Blockchain-Prinzip für die Wirtschaft interessant macht, muss man zunächst einmal einen Blick auf die Unterschiede zwischen dieser neuen Technik und herkömmlichen Datenbanken werfen.
Bisher wurden Daten, zum Beispiel Inventarlisten, Mitgliederverzeichnisse von Vereinen und Gesundheitsinformationen, in relationalen Datenbanken abgelegt und an einer zentralen Stelle gespeichert – etwa auf dem eigenen PC oder einem speziellen Server. Nutzen
Sie etwa Microsoft Office, kennen Sie möglicherweise die im Lieferumfang enthaltene Anwendung Access, mit der sich solche Datenbanken für den Hausgebrauch auf relativ einfache Art und Weise anlegen lassen.
Bei einer Blockchain werden die Daten dagegen an mehreren Stellen, den Rechnerknoten (engl: Masternodes), gespeichert. Jeder dieser Knoten verfügt über eine vollständige Kopie aller jemals getätigten Transaktionen. Sollte einer dieser Knoten ausfallen, stellt das kein Problem dar, da die Daten ja auf allen anderen Knoten ebenfalls vorhanden sind. Sie werden dabei in Blöcken gespeichert, die in Form einer Kette (engl: chain) miteinander verbunden sind. Daraus leitet sich die Bezeichnung Blockchain ab.[/text_block]
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Höchste Sicherheit dank Verschlüsselung
Um zu verhindern, dass jemand die in einer Blockchain gespeicherten Daten unbemerkt manipuliert, werden die Verbindungen zwischen den Blöcken verschlüsselt. Der Fachbegriff dafür lautet Kryptografie. Bei herkömmlichen Datenbanken werden dagegen nur einzelne Datensätze digital signiert und mit Prüfsummen versehen, weshalb sie erheblich schlechter gegen Manipulationen geschützt sind.
Ein Beispiel: Block 1 umfasst zwei Datensätze, die jeweils eine eigene Prüfsumme erhalten. Zusätzlich speichert Block 1 aber auch die Prüfsumme des kompletten Blocks. Diese Blockprüfsumme wird in Block 2 übernommen, in dem zwei weitere Datensätze – jeder mit eigener Prüfsumme – abgelegt sind. Anschließend wird die Prüfsumme von Block 2 gebildet und an Block 3 übergeben, wo das Spiel von neuem beginnt. Würde man nun den ersten Datensatz aus Block 1 verfälschen, verändern oder löschen, hätte das Auswirkungen auf alle folgenden Datensätze und Blöcke. Denn dadurch würde sich nicht nur die Prüfsumme von Block 1 verändern, sondern auch die Prüfsummen in allen anderen Blöcken. Sie würden daher nicht mehr mit den gespeicherten Daten übereinstimmen.[/text_block]
Da das permanente Erzeugen neuer Blöcke und die Berechnung der Prüfsummen hohe Anforderungen an die Rechnerleistung stellen, wird die Last verteilt. An dieser Stelle kommen in der Welt der Kryptowährungen die Miner ins Spiel. Sobald ein neuer Datensatz
angelegt wird, berechnen die Rechnerknoten die Datenblöcke. Sobald das erledigt ist, wird der neue Datensatz von einem der Knoten an die Blockchain angehängt. Anschließend erhalten alle Knoten eine Kopie der veränderten Blockchain, und die Arbeit beginnt wieder von vorn. Dieser Vorgang ist vollkommen transparent. Alle neuen Blöcke werden auf https://blockchain.info/de/blocks zusammen mit ihrer Prüfsumme veröffentlicht. Wenn Du eine der Prüfsummen anklickst, erhältst Du weitere Informationen, etwa zur Anzahl der enthaltenen Transaktionen, zum geschätzten Transaktionsvolumen und zur Belohnung, die der Miner für die Generierung dieses Blocks erhalten hat.
Ein weiterer Vorteil der verteilten Berechnung ist, dass die Blockchain nicht durch einen einzelnen Rechnerknoten manipuliert werden kann. Gefahr droht lediglich dann, wenn ein Knoten mehr als die Hälfte der Berechnungen durchführt. Dieses auch als 51-Prozent-Attacke bezeichnete Phänomen würde es den Angreifern erlauben, die aktuellen Blöcke zu manipulieren sowie Transaktionen zu verfälschen und dadurch das gesamte Bitcoin-System ins Wanken zu bringen. Angesichts der Tatsache, dass sich mehrere Mining-Pools zusammenschließen und dadurch auf einen Anteil von mehr als 51 Prozent kommen könnten, ist diese Gefahr nicht nur theoretischer Natur. Zwar lassen sich auch Angriffe mit weniger als 51 Prozent der Rechenleistung durchführen. Allerdings stehen der Aufwand und die Erfolgschancen in diesem Fall in keinem guten Verhältnis.
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Blockchains sind bereits weltweit im Einsatz
Viele namhafte Unternehmen, darunter Microsoft, IBM und die Deutsche Bank, experimentieren derzeit mit der Blockchain-Technologie. Am weitesten fortgeschritten ist jedoch Estland. Das EU-Mitglied, das bereits seit Jahren ein Vorreiter bei der Digitalisierung ist (https://e-estonia.com), testet die Technik schon seit dem Jahr 2008. Vier Jahre später stellte die Regierung die Verwaltung auf Blockchain um. Derzeit kommt die Blockchain-Technik unter anderem im Justiz- und Gesundheitswesen zum Einsatz. Mehr als 95 Prozent aller Daten, die von Ärzten und in Krankenhäusern generiert werden, werden in einer Blockchain gespeichert. Für die Bürger Estlands bedeutet das, dass sie jederzeit Zugriff auf alle relevanten Informationen haben. Dazu gehören etwa Testergebnisse, digitale Rezepte und Röntgenbilder. Und seit 2014 bietet Estland mit der E-Residency interessierten Unternehmen eine digitale Staatsbürgerschaft an, die es ihnen ermöglicht, auf die öffentlichen Digitalservices zuzugreifen. Sie bekommen eine Smart ID Card, mit der sie Verträge unterzeichnen, Dokumente verschlüsseln und Daten verifizieren können. Wie fortschrittlich die in Estland entwickelte Blockchain-Technik ist, zeigt sich auch daran, dass sie mittlerweile auch von der Nato, dem US-Verteidigungsministerium und der EU-Verwaltung eingesetzt wird.[/text_block]
Und die nächste digitale Revolution steht bereits in den Startlöchern: Smart Contracts, also intelligente Verträge, sollen die Geschäftswelt umkrempeln. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich dabei um digitale Vereinbarungen, die auf der Blockchain-Technologie basieren und sich selbstständig den aktuellen Gegebenheiten anpassen können. Tritt etwa eine im Vertrag festgelegte Vereinbarung ein, wird sie ohne Zutun der Vertragspartner automatisch vom Computer ausgeführt. So etwas ist etwa für Versicherungen, aber auch für traditionelle Banken interessant.
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