Was ist Blockchain-Technologie?
Sie fragen sich, was eine Blockchain ist, oder? Nun, die Antwort auf diese Frage ist nicht so einfach. Je nachdem, wen Sie fragen, können Sie sehr unterschiedliche Antworten bekommen. Für einige scheint die Blockchain eine Lösung auf der Suche nach einem Problem zu sein, während sie für andere die revolutionärste technologische Innovation seit dem Aufkommen des Internets oder sogar der gesamten Menschheitsgeschichte darstellt.
Die Blockchain tauchte erstmals als dezentrales Hauptbuch auf, das Bitcoin zugrunde liegt, der digitalen Währung, die eine völlig neue Welt im Bereich der Investitionen eröffnete. Dieses Hauptbuch besteht aus miteinander verbundenen Paketen von Transaktionen, die als Blöcke bezeichnet werden – daher der Begriff Blockchain, eine Kombination aus den Wörtern „Block“ und „Chain“.
Wenn Sie sich mit den Grundlagen von Kryptowährungen vertraut machen wollen, ist das Verständnis dessen, was eine Blockchain ist und wie sie funktioniert, ein wesentlicher Schritt. Lassen Sie uns also in diese faszinierende Welt eintauchen und herausfinden, was eine Blockchain wirklich ist.
Was ist Blockchain?
Blockchain, auch Distributed Ledger Technology (DLT) genannt, macht die Historie jedes digitalen Vermögenswerts durch Dezentralisierung und kryptografisches Hashing unveränderbar und transparent.
Die Blockchain ist eine besonders vielversprechende und revolutionäre Technologie, da sie dazu beiträgt, Risiken und Betrug zu mindern und ein Front-End für die Skalierung unzähliger Anwendungen bietet.
Blockchain besteht aus drei wichtigen Konzepten: Blöcke, Knoten und Miner.
Blöcke
Das Bitcoin-Netzwerk hat viele Transaktionen erlebt. Die Aufzeichnung dieser Transaktionen hilft den Nutzern, nachzuvollziehen, wofür und von wem sie bezahlt wurden. Die in einem bestimmten Zeitraum getätigten Transaktionen werden in einer Datei aufgezeichnet, die Block genannt wird und die Grundlage des Blockchain-Netzwerks bildet.
Ein Block repräsentiert die „Gegenwart“ und enthält Informationen über seine Vergangenheit und Zukunft. Jedes Mal, wenn ein Block abgeschlossen wird, wird er Teil der Vergangenheit und macht Platz für einen neuen Block in der Blockchain. Der abgeschlossene Block ist eine dauerhafte Aufzeichnung der Transaktionen in der Vergangenheit, und neue Transaktionen werden im aktuellen Block aufgezeichnet.
Auf diese Weise läuft das gesamte System in einer Schleife und die Daten werden dauerhaft gespeichert. Jeder Block besteht aus Aufzeichnungen einiger oder aller aktuellen Transaktionen und einem Verweis auf den vorherigen Block, was es zusammen mit dem Peer-to-Peer-Verifizierungssystem von Bitcoin für einen Benutzer praktisch unmöglich macht, zuvor aufgezeichnete Transaktionsdaten zu verfälschen.
Jede Kette besteht aus mehreren Blöcken, und jeder Block hat drei Hauptelemente:
- Daten des Blocks
- Eine 32-Bit-Ganzzahl, Nonce genannt. Die Nonce-Nummer wird bei der Erstellung des Blocks nach dem Zufallsprinzip generiert, woraufhin ein Hash für den Blockkopf erzeugt wird.
- Der Hash ist eine 256-Bit-Zahl, die mit nonce-a verknüpft ist. Sie beginnt mit einer sehr großen Anzahl von Nullen
Wenn der erste Block der Kette erstellt wird, erzeugt nonce den kryptografischen Hash. Die Daten im Block gelten als signiert und sind dauerhaft an die nonce und den Hash gebunden.
Knotenpunkte
Jedes Gerät, das mit einer Blockchain verbunden ist, kann als Knoten definiert werden. Beispiele hierfür sind: Server, Computer, Laptops, Online- oder Desktop-Wallets und Mobiltelefone. Alle Knoten sind auf irgendeine Weise mit der Blockchain verbunden und aktualisieren sich gegenseitig ständig mit den neuesten Informationen, die der Blockchain hinzugefügt werden.
Die Knoten sind eine wichtige Komponente der Blockchain-Infrastruktur. Sie fungieren als zusätzliche Ledger-Validierung und ermöglichen es jedem, Transaktionen oder Daten, die im Netzwerk durchgeführt oder gespeichert werden, auf transparente Weise einzusehen. Die Hauptvorteile der Knoten bestehen darin, dass sie sicherstellen, dass die auf der Blockchain gespeicherten Daten gültig, sicher und für autorisierte Parteien zugänglich sind.
Der Zweck der Knoten besteht darin, die Zuverlässigkeit der in der Blockchain gespeicherten Daten zu gewährleisten. In der Realität kann die gesamte Geschichte einer Blockchain mit einem einzigen vollständigen Knoten gespeichert werden. Je mehr Knoten eine Blockchain hat, desto dezentraler wird sie und desto widerstandsfähiger gegen Bedrohungen wie Systemabstürze oder Stromausfälle. Wenn ein neuer Datensatz (Block) zu einer Blockchain hinzugefügt wird, übermittelt ein Knoten den Block an andere Knoten im Netzwerk. Je nach Gültigkeit des neuen Blocks und der Art des Knotens können die vollständigen Knoten den Block ablehnen oder akzeptieren. Sobald der neue Block von einem Knoten akzeptiert wird, werden die Informationen gespeichert und über die bereits vorhandenen Blöcke geschrieben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Rolle eines Knotens die folgende ist:
- um einen neuen Block zu bestätigen
- den Transaktionsverlauf eines Blocks speichern und aufbewahren
- aktualisiert andere Knoten in der Blockchain, um sicherzustellen, dass alle Knoten über die neuesten Informationen verfügen
Bergleute
Miner erstellen neue Blöcke in der Kette durch einen Prozess, der Bitcoin-Mining oder Bitcoin-Schürfen genannt wird.
In einer Blockchain hat jeder Block seinen eigenen eindeutigen Code und Hash, aber er verweist auch auf den Hash des vorherigen Blocks in der Kette, so dass das Mining eines Blocks nicht einfach ist, insbesondere bei großen Ketten.
Miner verwenden spezielle Software, um das unglaublich komplexe mathematische Problem zu lösen, ein Nonce zu finden, das einen akzeptierten Hash erzeugt. Da die Nonce nur aus 32 Bits und der Hash aus 256 Bits besteht, gibt es etwa vier Milliarden mögliche Kombinationen von Nonce und Hash, aus denen die richtige gefunden werden kann. Wenn dies der Fall ist, haben die Schürfer die „goldene Nonce“ gefunden und ihr Block wird der Kette hinzugefügt.
Wenn ein früherer Block in der Kette geändert wird, muss nicht nur der Block, sondern auch alle nachfolgenden Blöcke neu gemined werden. Aus diesem Grund ist die Blockchain-Technologie extrem schwer zu manipulieren. Stellen Sie sich das Ganze als „Sicherheit in der Mathematik“ vor, denn die Suche nach goldenen Nonces erfordert einen enormen Zeitaufwand und eine enorme Rechenleistung.
Wenn der Block erfolgreich geschürft wurde, wird die Änderung von allen Knoten im Netzwerk akzeptiert und der Schürfer erhält eine finanzielle Belohnung.
Arten von Blockchain
Bitcoin-Blockchain
Die ursprüngliche Bitcoin-Kette wurde im Januar 2009 veröffentlicht. Es handelte sich um Open-Source-Software, was bedeutet, dass jeder den Code erforschen und wiederverwenden konnte. Und das taten viele. Anfangs versuchten die Blockchain-Enthusiasten lediglich, Bitcoin zu verbessern. Litecoin, eine andere virtuelle Währung, die auf der Software von bitcoin basiert, wollte schnellere Transaktionen ermöglichen.
Namecoin-Blockchain
Eines der ersten Projekte, das den Bitcoin-Code nicht nur als Währung verwendete, war Namecoin. Bei dem Projekt handelt es sich um ein „.bit“-Domänennamen-Registrierungssystem. Das herkömmliche System zur Verwaltung von Domänennamen – das System, das Ihrem Computer hilft, unsere Website zu finden, wenn Sie etwas eingeben – hängt von einer zentralen Datenbank ab. Aktivisten der Internetfreiheit befürchten seit langem, dass dieser traditionelle Ansatz die Zensur erleichtert. Denn Regierungen können einen Domänennamen beschlagnahmen, indem sie das für die Registrierung zuständige Unternehmen zwingen, die zentrale Datenbank zu ändern. Die US-Regierung hat dies mehrfach getan, um Websites zu schließen, die der Verletzung von Gesetzen zum Glücksspiel oder zum geistigen Eigentum beschuldigt wurden.
Namecoin versucht, dieses Problem zu lösen, indem .bit-Domainregistrierungen auf einer Blockchain gespeichert werden, wodurch es theoretisch für jeden, der den Verschlüsselungsschlüssel nicht hat, unmöglich ist, die Registrierungsinformationen zu ändern. Um einen .bit-Domainnamen zu beschlagnahmen, müsste die Regierung die für die Website verantwortliche Person ausfindig machen und sie zur Herausgabe ihres privaten Schlüssels zwingen.
Ethereum-Blockchain
Im Jahr 2013 veröffentlichte ein Startup namens Ethereum ein Papier, in dem eine Idee beschrieben wurde, die es Programmierern erleichtern sollte, ihre eigene Blockchain-basierte Software zu erstellen, ohne bei Null anfangen zu müssen. Und ohne auf die ursprüngliche Bitcoin-Blockchain zurückzugreifen. Im Jahr 2015 veröffentlichte das Unternehmen seine Plattform für „intelligente Verträge“ – Softwareanwendungen, die eine Vereinbarung ohne menschliches Zutun durchsetzen können. Sie können zum Beispiel einen intelligenten Vertrag erstellen, um auf das morgige Wetter zu wetten. Sie und Ihr Wettpartner würden den Vertrag in das Etherium-Netzwerk hochladen und dann eine digitale Währung senden, die die Software im Wesentlichen auf einem Treuhandkonto verwahren würde. Am nächsten Tag würde die Software die Uhrzeit überprüfen und dem Gewinner seinen Gewinn übermitteln. Zusätzlich zur Plattform gibt es eine Reihe von „Prognosemärkten“, die es ermöglichen, auf interessantere Ergebnisse zu wetten, z. B. darauf, welche Mannschaft Meister wird.
Wenn die Software richtig geschrieben ist, müssen Sie diese Transaktionen niemandem anvertrauen. Doch genau hier liegt der große Haken. Im Jahr 2016 entwendete ein Hacker Ethereum im Wert von rund 50 Millionen US-Dollar, das für ein demokratisches Investitionssystem bestimmt war, bei dem die Anleger ihr Geld zusammenlegen und darüber abstimmen sollten, wie es investiert werden sollte. Ein Programmierfehler ermöglichte es einer noch unbekannten Person, das virtuelle Geld in die Hände zu bekommen.
Blockchains haben noch einige andere Einschränkungen. Sicherheitsprotokolle ermöglichen es den Menschen, Blockchain-Systemen ohne zentrale Aufsicht zu vertrauen. Auf der anderen Seite sind sie jedoch manchmal langsam und schwerfällig zu skalieren. Ethereum gibt Entwicklern die Werkzeuge an die Hand, um Anwendungen zu schreiben, aber die Technologie kann immer noch nicht die hochauflösenden Grafiken eines Computerspiels oder die Menge an Nutzern bewältigen, die für die Existenz eines dezentralen sozialen Netzwerks erforderlich sind. Seitdem sind in den Krypto-Labors Dutzende konkurrierender Projekte entstanden, von denen jedes behauptet, neue technische Lösungen für die Probleme von Ethereum zu haben. Auch Ethereum selbst arbeitet an der Skalierung seiner Technologie.
Private Unternehmens-Blockchains
Diese Unbeholfenheit hat auch die Entwicklung von Blockchain-Systemen für Unternehmen ermöglicht. Große Unternehmen haben ihre eigenen Experimente mit Blockchain begonnen. Bei vielen Unternehmensexperimenten handelt es sich um „private“ Blockchains, die auf Servern innerhalb eines Unternehmens und ausgewählter Partner laufen. Im Gegensatz dazu kann jeder die Bitcoin- oder Ethereum-Software auf seinem Computer ausführen und alle in den jeweiligen Blockchain-Netzwerken aufgezeichneten Transaktionen einsehen. Große Unternehmen ziehen es jedoch vor, die Daten in ihren eigenen Händen zu behalten und sie selektiv öffentlich zu teilen. Private Blockchains sind auch wesentlich schneller, weil sie nicht die intensiven Sicherheitsprotokolle von Bitcoin und Etherium erfordern. Technologieunternehmen wie IBM und Intel bieten private Blockchains für Unternehmen an, die z. B. an der Verfolgung von Lieferungen interessiert sind.
Blockchain-Anwendungsfälle
Mit der zunehmenden Popularität der Blockchain haben viele Unternehmen begonnen, diese Technologie zu nutzen. Und warum auch nicht? Blockchain kann in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden, z. B. in der Versorgungskette, im Gesundheitswesen, bei Behörden, Versicherungen, Banken, Immobilien und vielen anderen.
Sie fragen sich bereits, welche Unternehmen Blockchain nutzen? Sie brauchen nicht weiter zu suchen, denn wir haben eine Liste beliebter Unternehmen, die Blockchain in vielerlei Hinsicht nutzen. Schauen wir uns also an, wer diese Unternehmen sind.
Bankensektor
Visa
Visa ist eines der Unternehmen, die im Bereich der Blockchain-Technologie noch einen langen Weg vor sich haben. Anfang 2016 stellte das Unternehmen eine Blockchain-Plattform vor, die sich mit Business-to-Business-Zahlungsdiensten befassen soll.
Es wird erwartet, dass Visa damit beginnt, Transaktionen mit Krypto-Partnern über die Ethereum-Blockchain von USDC abzuwickeln.
Barclays
Die zweitgrößte Bank Großbritanniens, Barclays, nutzt die Blockchain-Technologie, um Überweisungs- und KYC-Prozesse (Know-Your-Customer) zu rationalisieren. Außerdem hat sie für diese beiden Funktionen sogar Patente angemeldet. Man kann also unschwer erkennen, dass sie definitiv an der Implementierung der Technologie arbeitet.
Die Lieferkette
Unilever
Unilever steht ebenfalls auf der Liste der Unternehmen, die Blockchain in der Lieferkette einsetzen. Tatsächlich nutzt Unilever derzeit die Technologie, um seine Teeindustrie zu verwalten. Mit Hilfe von Blockchain werden alle Transaktionen in der Lieferkette verfolgt.
Walmart
Walmart ist schon seit langem ein Fan der Blockchain. Tatsächlich nutzt das Unternehmen die Lieferkettentechnologie von IBM, die Hyperledger Fabric-Plattform, um seine Lieferkette zu stärken. Darüber hinaus plant Walmart, seine Lebensmittelprodukte direkt von den Landwirten zu verfolgen und seinen Kunden die Möglichkeit zu geben, die Herkunft zu überprüfen, bevor sie einen Artikel kaufen.
DHL
DHL ist ein weiteres großes Unternehmen, das die Blockchain-Technologie einsetzt. Gemeinsam mit Accenture arbeiten sie an einem Proof-of-Concept, um pharmazeutische Produkte vom Ursprungsort bis zum Verbraucher zu verfolgen. Damit können Unternehmen endlich alle Probleme mit Fälschungen und Manipulationen aus dem Weg räumen, mit denen sie tagtäglich konfrontiert sind.
Versicherung
AIA Group
Auch die AIA Group ist eines der großen Unternehmen, die Blockchain für Versicherungszwecke nutzen. Das Unternehmen hat mit anderen Partnerbanken ein Projekt für Bank-Versicherungs-Lösungen gestartet. Diese Plattform wird die Leistungsfähigkeit der Blockchain nutzen und den Austausch von Dokumenten und Versicherungsdaten in Echtzeit über einen sicheren Kanal ermöglichen.
MetLife
Ein weiteres großes Unternehmen, das die Blockchain-Technologie einsetzt, ist MetLife. LumenLab ist das Inkubator-Unternehmen von MetLife in Singapur, das an der Entwicklung von Lifechain arbeitet. Mithilfe dieser Plattform können Sie Ihren Angehörigen helfen, herauszufinden, ob der Verstorbene versichert war oder nicht, und bei Bedarf automatisch einen Versicherungsanspruch anmelden.
AIG
Das Unternehmen American International Group (AIG) ist eines der öffentlichen Unternehmen, die die Blockchain-Technologie nutzen. Sie arbeitet derzeit mit der International Business Machines Corp. zusammen, um eine intelligente Versicherungsplattform zu entwickeln. Mit Hilfe der Plattform werden sie in der Lage sein, alle komplexen internationalen Versicherungsfragen abzudecken.
Energie
Shell
Shell ist eines der Energieunternehmen, die die Blockchain-Technologie im Energiesektor einsetzen. Zusammen mit seinen Partnern plant Shell, Blockchain für den Rohölhandel zu nutzen.
Mithilfe der Plattform lassen sich Produkte leicht nachverfolgen, die Transparenz fördern und Betrug verhindern.
Siemens
Siemens ist ein weiteres Unternehmen, das in die Blockchain investiert. Darüber hinaus hat das Unternehmen kürzlich erklärt, dass es im Energiesektor innovativ sein will. So oder so planen sie, die Lösung auch auf Stromerzeugungsdienste auszuweiten.
Regierungen
Dubai
Die Regierung von Dubai hat sich zum Ziel gesetzt, die erste intelligente Stadt der Welt zu schaffen. Zu diesem Zweck hat sie das Regierungsbüro Smart Dubai eingerichtet und arbeitet mit einer Reihe von Technologieunternehmen zusammen, um ihren künftigen Smart-City-Plan zu optimieren. Zu diesem Zweck wird auch die Blockchain eingesetzt.
El Salvador
Am 7. September trat das Bitcoin-Gesetz in dem Land in Kraft. Damit wurde der Bitcoin in El Salvador zum ersten Mal auf staatlicher Ebene zur wichtigsten Zahlungsmethode. Natürlich werden alle Bitcoin-Überweisungen in dem Land über die Blockchain abgewickelt. Ist das nicht ein echter Anwendungsfall?
Währungsbehörde von Singapur
Die Währungsbehörde von Singapur betreibt ein Blockchain-basiertes Projekt, das Zahlungen in verschiedenen Währungen über dasselbe Netzwerk ermöglicht. In Zusammenarbeit mit Temasek und J.P. Morgan plant die MAS, die Kosteneffizienz von Unternehmen im ganzen Land zu verbessern. Derzeit wird es noch für industrielle Anwendungen getestet.
Was ist Blockchain im Überblick?
Da das wachsende Ökosystem rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen die Anforderungen an Organisationen in Bezug auf eine bessere Governance erhöht, besteht ein wachsender Bedarf an robusten Datenschutz- und Privatsphäre-Mechanismen. Eine neue Art von Blockchain-Lösungen wird Tools verwenden, um Mechanismen zu schaffen, die digitale Vermögenswerte mit der physischen Welt verbinden, indem externe Daten automatisch in Netzwerke eingespeist werden. Durch diesen Ansatz wird die Abhängigkeit von der menschlichen Dateneingabe, die oft fehler- und betrugsanfällig ist, verringert oder sogar beseitigt.
Blockchain wird bereits zur Erleichterung des Identitätsmanagements eingesetzt und könnte potenziell dazu beitragen, Wählerinformationen zu erhalten und das ordnungsgemäße Funktionieren von Wahlprozessen zu gewährleisten.
Die Blockchain-Technologie hat auch das Potenzial, eine viel schnellere und billigere Alternative zu herkömmlichen grenzüberschreitenden Zahlungsmethoden zu bieten. Typische Überweisungskosten können bis zu 20 % des Überweisungsbetrags betragen, aber Blockchain könnte die Kosten um ein Vielfaches senken, zusätzlich zu garantierten Transaktionen und einer Verarbeitungsgeschwindigkeit in Echtzeit.
Das ist ziemlich aufregend, nicht wahr?
Häufig gestellte Fragen zur Blockchain und ihrer Funktionsweise
Kann die Blockchain in irgendeiner Weise gehackt werden?
Die Frage der Sicherheit war von Anfang an ein zentrales Thema bei bitcoin. Zum einen ist bitcoin selbst sehr schwer zu hacken, und das liegt vor allem an der Blockchain-Technologie, die es unterstützt. Da die Blockchain ständig von Bitcoin-Nutzern überprüft wird, sind Hacks oder Manipulationen nahezu unmöglich.
Wie unterscheidet sich die Blockchain von Bitcoin?
Bitcoin ist eine Kryptowährung und eine Blockchain ist eine verteilte Datenbank. Bitcoin wird durch die Blockchain-Technologie angetrieben, aber die Blockchain hat viele Anwendungen außerhalb von Bitcoin gefunden.
Wofür wird die Blockchain verwendet?
Blockchain kann in einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden, z. B. in der Lieferkette, im Gesundheitswesen, in Behörden, im Versicherungswesen, im Bankwesen, im Immobiliensektor und in vielen anderen Bereichen.
Wie laufen Blockchain-Transaktionen ab?
Bei einer öffentlichen Blockchain wird die Entscheidung, eine Transaktion in die Kette aufzunehmen, im Konsens getroffen. Das bedeutet, dass eine Mehrheit der „Knoten“ zustimmen muss, dass die Transaktion gültig ist. Die Personen, denen die Computer im Netzwerk gehören, erhalten durch Belohnungen einen Anreiz, Transaktionen zu verifizieren.
Matthias Sommer
Matthias ist ein in Berlin ansässiger Diplom-Finanzwirt, der sich eine Nische im Bereich der Kryptowährung und Blockchain-Technologie geschaffen hat. Als Teilnehmer und angesehener Redner auf den wichtigsten Krypto-Konferenzen in Dubai, Amsterdam und Miami hat er einen aktuellen Überblick über die neuesten Branchentrends. Seine Artikel bieten gut recherchierte Einblicke, die seinen akademischen Hintergrund im Finanzwesen und seine praktischen Erfahrungen kombinieren. Matthias genießt den Nervenkitzel beim Fahren schneller Autos.