WAS IST EINE BLOCKCHAIN?

WAS IST EINE BLOCKCHAIN?

Die Blockchain erscheint auf den ersten Blick sehr komplex, mag sein das es diese moderne Technologie auch ist, das Kernkonzept ist allerdings recht simple. So ist eine Blockchain nichts andere als eine Datenbank. Als Basis zum Verständnis der Blockchain, klären wir erst einmal was eigentlich eine Datenbank ist. 

Eine Datenbank ist eine Sammlung von Informationen, die elektronisch auf einem Computersystem gespeichert ist. Informationen oder Daten in Datenbanken sind typischerweise in Tabellen strukturiert, um eine Suche und Filterung nach bestimmten Parametern zu ermöglichen. Wo liegt nun der Unterschied zwischen der Nutzung einer Tabellenkalkulation zum Speichern von Informationen und einer Datenbank?

Tabellenkalkulationen sind für eine Person oder eine kleine Gruppe von Personen gedacht, um begrenzte Mengen an Informationen zu speichern und darauf zuzugreifen. Im Gegensatz dazu ist eine Datenbank dafür ausgelegt, wesentlich größere Mengen an Informationen zu speichern auf die eigene beliebte Anzahl von Benutzern gleichzeitig schnell und einfach zuzugreifen, sie filtern und manipulieren kann. 

Große Datenbanken erreichen dies, indem sie Daten auf Server unterbringen, die aus leistungsstarken Computern bestehen. Diese Server können manchmal aus Hunderten oder Tausenden Computern bestehen, um die nötige Rechenleistung und Speicherkapazität zu haben, damit viele Benutzer gleichzeitig auf die Datenbank zugreifen können. Während eine Tabellenkalkulation oder eine Datenbank für eine beliebige Anzahl von Personen zugänglich sein kann, ist die oft im Besitz eines Unternehmens (Zentrale Steuerung) und wird von einer ernannten Person verwaltet, die die vollständige Kontrolle darüber hat, wie sie funktioniert und welche Daten sie enthält.

Wie unterscheidet sich nun also die Blockchain von einer Datenbank?

 

SPEICHERSTRUKTUR

Einer der prägnantesten Unterschiede zu einer traditionellen Datenbank und einer Blockchain ist die Art und Weise, wie die Daten strukturiert sind. Eine Blockhain sammelt Informationen in Gruppen, die auch Blöcke genannt werden, die Sätze von Informationen enthalten. Blöcke haben bestimmte Speicherkapazitäten (BTC = 1MB) und werden, wenn sie gefüllt sind, an den zuvor gefüllten Block angehängt, wodurch eine Ketten von Daten (Blöcken) entsteht, die als Blockchain bezeichnet wird. Alle neuen Informationen, die auf den frisch hinzugefügten Block folgen, werden in einem neu gebildeten Block kompiliert, der dann ebenfalls der Kette hinzugefügt wird, sobald er gefüllt ist. 

Eine Datenbank strukturiert Ihre Daten in Tabellen, während eine Blockchain ihre Daten in Blöcke (Chunks) strukturiert, die miteinander verkettet sind. Das macht es so, dass alle Blockchain Datenbanken sind, aber nicht alle Datenbanken sind Blockchain. Dieses System macht auch inhärent eine irreversibel Zeitlinie (Timestamp) von Daten, wenn es in einer dezentralen Umgebung implementiert ist. Wenn eine Block gefüllt wird, ist er in Stein gemeißelt und wird ein Teil dieser Zeitlinie. Jeder Block in der Kette wird mit einem exakten Zeitstempel versehen, wenn er der Kette hinzugefügt wird. 

TRANSAKTIONS PROZESS

DEZENTRALISIERUNG

Um das Verständnis der Blockchain zu vereinfachen, betrachten wir den Zusammenhang Ihrer Implementierung am Beispiel von Bitcoin. Bitcoin benötigt ein Netzwerk an Computern, um seine Blockchain zu speichern. Im Grunde ist die Bitcoin-Blockchain nichts andere als ein Kontenbuch, die jede getätigte Transaktion speichert. Im Fall von Bitcoin und im Gegensatz zu den meisten Datenbanken, sind diese Computer nicht alle an einem zentralen Ort, und jeder Computer wird von einer individuellen Person oder Gruppe von Personen betrieben.

Bei einer zentralen Struktur würden alle Computer an einem Server hängen und mit allen anderen Computern vernetzt sein, welche sich Ihre Informationen von dem Server holen. Somit gibt es einen zentralen Ort, von welchem alle andern Computer Ihre Informationen beziehen (Single-Point-of-Failure). Bitcoin hingegen besteht aus tausenden Computern, aber jeder Computer oder jede Gruppe von Computern, die die Blockhain enthalten, befinden sich an einem geografisch anderen Ort und sie werden alle von seperaten Personen oder Gruppen von Personen betrieben. Diese Computer, die das Bitcoin-Netzwerk bilden, werden als Nodes bezeichnet.

In diesem Modell wird die Bitcoin-Blockchain auf dezentrale Weise benutzt. Es gibt jedoch auch private, zentralisierte Blockchain, bei denen die Computer, aus denen sich das Netzwerk zusammensetzt, einer einzigen Person gehört und von ihr betrieben werden.

In einer Blockchain hat jeder Knoten eine vollständige Aufzeichnung der Daten, die auf der Blockchain seit Gründung dieser gespeichert wurden. Für Bitcoin sind die Daten die gesamte Historie aller Bitcoin-Transaktionen Wenn ein Knoten als Referenzpunkt verwendet, um sich selbst zu korregieren. Auf diese Weise kann kein einzelner Knoten innerhalb des Netzwerks die darin enthaltenen Informationen verändern. Aus diesem Grund ist die Geschichte der Transaktionen in jedem Block, aus denen die Bitcoin-Blockchain besteht, umkehrbar.

Wenn ein Benutzer die Bitcoin-Transaktionshistorie manipuliert, können alle anderen Knoten mit Querverweisen versehen werden und den Knoten mit den falschen Informationen leicht ausfindig machen. Dieses System hilft dabei, eine exakte und transparente Reihenfolge der Ereignisse festzulegen. Für Bitcoin ist diese Information eine Liste von Transaktionen, aber es ist auch möglich, dass eine Blockchain eine Vielzahl von Informationen wie juristische Verträge, staatliche Identifikationen oder den Produktbestand eines Unternehmens enthält.

Um die Funktionsweise des Systems oder die darin gespeicherten Informationen zu ändern, muss eine Mehrheit der Rechenleistung des dezentralen Netzwerks diesen Änderungen zustimmen. (min. 51%). Dadurch wird sichergestellt, dass alle Änderungen im Interesse der Mehrheit sind.

TRANSPARENZ

Aufgrund der dezentralen Natur der Bitcoin-Blockchain können alle Transaktionen transparent eingesehen werden, indem man entweder einen persönlichen Knoten hat oder indem man Blockchain-Explorer verwendet, die es jedem erlauben, Transaktionen live zu sehen. Jeder Knoten hat seine eigene Kopie der Kette, die aktualisiert wird, wenn neue Blöcke bestätigt und hinzugefügt werden. Das bedeutet, dass man, wenn man wollte, Bitcoin verfolgen könnte, wohin es geht.

Zum Beispiel wurden in der Vergangenheit Börsen gehackt, wobei diejenigen, die Bitcoin auf der Börse hielten, alles verloren. Der Hacker mag zwar völlig anonym sein, aber die Bitcoins, die er erbeutet hat, sind leicht zu verfolgen. Wenn die Bitcoins, die bei einigen dieser Hacks gestohlen wurden, irgendwo bewegt oder ausgegeben würden, wäre das bekannt.

UNVERFÄLSCHT

Wie wir gelernt haben, ist eine Blockchain nichts anderes als ein digitales Datenbuch, auf welchem alle Transaktionen gespeichert und abgebildet werden. Da es keinen Single-Point-of-Failure gibt und jeder Note eine vollständige Kopie der Blockchain besitzt, ist eine Manipulation nahezu ausgeschlossen. IM fall von Bitcoin wär eine 51% Attacke unverhältnismäßig teuer und würde das Risiko eines Scheiterns nicht rechtfertigen. Aus diesem Grund, sowie der Tatsache, das jeder Netzwerk.Teilnehmer zugriff auf alle Transaktionen hat, ist die Blockchain quasi sicher gegenüber Manipulationen, wie wenn es nur einen zentralen Server gibt.

PEER-TO-PEER

Eine der wohl revolutionärsten Eigenschaften einer dezentralen Blockchain ist wohl, das Transaktionen Peer-to-Peer also direkt von Teilnehmer zu Teilnehmer ausgeführt werden. D.h. es ist kein Mittelsmann wie eine Bank notwendig, welche diesen Prozess unnötig verzögert, sowie die Kosten in die höhe treiben würde. Dadurch kann eine Transaktion anstatt in Tagen, schon in wenigen Sekunden durchgeführt werden. Die Transaktionskosten sind dabei idR. äußerst gering.

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