Was ist eine Blockchain?

  Technologie

Eine Blockchain ist ein digitales Register, das Transaktionen in kryptografisch verketteten Blöcken speichert. Bei öffentlichen Blockchains wie Bitcoin führen viele unabhängige Rechner, die sogenannten Nodes, eine eigene Kopie und einigen sich per Konsensverfahren auf jeden neuen Block. Eine zentrale Stelle wie eine Bank braucht es dort nicht, private Blockchains haben dagegen feste Betreiber. Bekannt wurde die Technik am 3. Januar 2009 mit dem Start von Bitcoin. Heute laufen auf Blockchains auch Smart Contracts, DeFi-Anwendungen und tokenisierte Wertpapiere.

Gattung
Distributed-Ledger-Technologie (DLT)
Erste Umsetzung
Bitcoin, 3. Januar 2009
Konzeptvorläufer
Haber & Stornetta (1991)
Konsens
Proof of Work, Proof of Stake u. a.
Netzwerktypen
öffentlich, privat, Konsortium
EU-Regulierung
MiCA, DLT-Pilotregime

Eine Blockchain ist ein Kassenbuch, das alle gemeinsam führen

Eine öffentliche Blockchain wie Bitcoin funktioniert wie ein Kassenbuch, das tausendfach kopiert ist und das niemand allein kontrolliert. Jeder darf mitlesen. Neue Einträge kommen nur dazu, wenn das Netzwerk sie nach festen Regeln geprüft hat. Radieren sehen die Regeln nicht vor.

Jede Seite dieses Kassenbuchs ist ein Block. Jeder Block trägt einen digitalen Fingerabdruck seines Vorgängers, so entsteht eine Kette. Zwei Fremde können damit Werte tauschen, ohne einer Bank oder einem Notar zu vertrauen. Sie vertrauen stattdessen den Regeln des Netzwerks und der Mathematik dahinter.

Jeder Block verweist auf seinen Vorgänger

Ein Block ist ein Datenpaket, das über den Hash seines Vorgängers mit der Kette verbunden ist. Er besteht aus zwei Teilen. Der Block Body enthält die geprüften Transaktionen. Der Block Header enthält die Metadaten. Bei Bitcoin hat der Header sechs Felder, die du in der Tabelle siehst.

Feld im Block Header Funktion
Version Zeigt, nach welchen Regeln der Block gebaut ist
Hash des Vorgängerblocks Verknüpft den Block mit der Kette
Merkle Root Fasst alle Transaktionen des Blocks in einem einzigen Hash zusammen
Zeitstempel Ungefährer Zeitpunkt der Erstellung
Schwierigkeitsziel Grenzwert, unter dem der Block-Hash liegen muss
Nonce Zahl, die Miner so lange verändern, bis der Hash passt

Andere Blockchains nutzen andere Felder, das Prinzip der Verkettung bleibt gleich. Bei Bitcoin entsteht im Schnitt alle zehn Minuten ein Block. Alle 2.016 Blöcke passt das Netzwerk die Mining Difficulty an. Ethereum arbeitet derzeit mit festen Zeitfenstern, sogenannten Slots, von zwölf Sekunden. Der allererste Block heißt Genesis-Block.

Warum lässt sich ein alter Block nicht einfach ändern? Wer eine einzige Transaktion manipuliert, verändert die Merkle Root und damit den Hash des Blocks. Alle folgenden Blöcke verweisen dann ins Leere und müssten neu berechnet werden. Durchsetzen lässt sich eine geänderte Historie nur, wenn die alternative Kette nach den Konsensregeln des Netzwerks gewinnt. In großen Netzwerken ist das extrem teuer, in kleineren ist es bereits passiert.

Die Blockgröße bestimmt, wie viele Transaktionen in einen Block passen

Die Blockgröße legt fest, wie viele Daten und damit Transaktionen ein Block aufnehmen kann. Bei Bitcoin galt lange ein Limit von 1 MB. Seit dem SegWit-Upgrade im August 2017 zählt stattdessen das Blockgewicht von maximal 4 Millionen Gewichtseinheiten. Ein Block kann dadurch größer als 1 MB werden, theoretisch sind knapp 4 MB möglich. Ein Bitcoin-Block enthält je nach Transaktionsart meist einige Tausend Transaktionen.

Ethereum kennt keine feste Größe in Megabyte. Dort begrenzt das Gas-Limit, wie viel Rechenarbeit ein Block enthalten darf. Größere Blöcke bringen mehr Durchsatz, lassen die Blockchain aber schneller wachsen. Nodes brauchen dann mehr Speicher und Bandbreite, was private Betreiber verdrängen kann. Genau dieser Streit führte am 1. August 2017 zur Abspaltung von Bitcoin Cash. Das Netzwerk startete mit 8-MB-Blöcken und hob das Limit 2018 auf 32 MB an. Seit Mai 2024 passt ein Algorithmus das Limit dynamisch an die Nutzung an, 32 MB bleiben dabei die Untergrenze.

Ein Hash ist der digitale Fingerabdruck der Daten

Ein Hash ist eine Zeichenkette fester Länge, die eine Hashfunktion aus beliebigen Daten erzeugt. Gleiche Eingaben ergeben immer denselben Hash. Schon kleinste Änderungen erzeugen einen völlig anderen Wert. Aus dem Hash lässt sich die Eingabe nicht zurückrechnen, und zwei verschiedene Eingaben mit gleichem Hash zu finden, ist bei guten Verfahren praktisch unmöglich. Wie stark sich der Hash schon bei einem Zeichen ändert, zeigt die Tabelle.

Eingabe SHA-256-Hash
BTC-ECHO 4c836b8362d6fb1b56b8ccc7dec360bb45ffb2dad25cf3884b912f1f1baf1483
btc-echo 40a00ee50b2b626474f2916f2d154065f5d7baee14d8fcdb3048b25f7a83da61
BTC-ECHO. 1159a288bcd81f916b00643d87abe6a316413d75ca83bca8033fbdb1a1b8388b

Bitcoin nutzt SHA-256, und zwar doppelt hintereinander. Daraus entstehen Block-Hashes, Transaktions-IDs und der Arbeitsnachweis beim Mining. Ethereum nutzt Keccak-256. Wie viele Hashes alle Miner zusammen pro Sekunde berechnen, zeigt die Hashrate. Hashfunktionen altern. SHA-1 gilt als gebrochen, seit Forscher von Google und CWI Amsterdam 2017 eine Kollision vorgeführt haben.

Blockchains signieren, statt zu verschlüsseln

Bitcoin und Ethereum speichern Transaktionen unverschlüsselt, ihre Sicherheit beruht auf Hashes und digitalen Signaturen. Dass Blockchains Daten verschlüsseln, ist ein verbreiteter Irrtum. Kryptografie ist nur der Oberbegriff. Bei symmetrischen Verfahren wie AES nutzen beide Seiten denselben Schlüssel. Bei asymmetrischen Verfahren gibt es ein Paar aus öffentlichem und privatem Schlüssel.

Mit deinem Private Key unterschreibst du eine Transaktion in der Wallet. Bei einer Self-Custody-Wallet bleibt der Private Key dabei in der Regel auf deinem Gerät, bei Börsen und anderen Verwahrern signiert der Anbieter. Die Nodes prüfen die Signatur mit dem zugehörigen Public Key. Passt sie, ist bewiesen, dass mit dem passenden Private Key signiert wurde. Wem die Coins rechtlich gehören, beweist die Signatur nicht. Welche Verfahren wofür zum Einsatz kommen, siehst du hier.

Verfahren Aufgabe in der Blockchain Beispiele
Hashfunktion Daten verketten, Integrität sichern, Mining SHA-256 (Bitcoin), Keccak-256 (Ethereum)
Digitale Signatur Transaktionen autorisieren ECDSA auf der Kurve secp256k1 (Bitcoin, Ethereum), Schnorr (Bitcoin seit Taproot 2021), Ed25519 (Solana)
Verschlüsselung Private Daten schützen, nicht die Kette selbst Verschlüsselte Wallet-Dateien, Ende-zu-Ende-Kommunikation

RSA spielt bei großen Blockchains keine Rolle. Verfahren auf elliptischen Kurven erreichen dieselbe Sicherheit mit viel kürzeren Schlüsseln und Signaturen, das spart Platz in jedem Block. Ein Langfrist-Thema sind Quantencomputer. Ausreichend leistungsfähige Rechner könnten heutige Signaturverfahren theoretisch brechen, einen praktischen Angriff gibt es bislang nicht. Das BSI empfiehlt Kryptoagilität, also Systeme, deren Verfahren sich später austauschen lassen.

Drei Arten von Algorithmen arbeiten zusammen

Ein Algorithmus ist eine eindeutige Schritt-für-Schritt-Anleitung, die aus einer Eingabe ein Ergebnis macht. In einer Blockchain arbeiten drei Arten zusammen.

  • Hash-Algorithmen erzeugen Fingerabdrücke, etwa SHA-256 oder Keccak-256.
  • Signatur-Algorithmen beweisen, wer eine Transaktion freigegeben hat, etwa ECDSA oder Ed25519.
  • Konsens-Algorithmen legen fest, wie sich das Netzwerk auf den nächsten Block einigt, etwa Proof of Work oder Proof of Stake.

Mining-Algorithmen sind kryptografische Verfahren, mit denen Miner beim Proof of Work rechnen. Sie bauen auf Hashfunktionen auf, können aber weitere Bausteine enthalten. Bitcoin nutzt doppeltes SHA-256. Litecoin setzt auf Scrypt, eine speicherintensive Funktion zur Schlüsselableitung.

Nodes prüfen jede Transaktion selbst

Ein Node ist ein Rechner, der die Software einer Blockchain ausführt und mit anderen Nodes verbunden ist. Nodes empfangen Transaktionen und Blöcke, prüfen sie nach den Regeln des Netzwerks und geben sie weiter. Je mehr unabhängige Nodes es gibt, desto dezentraler und robuster ist das Netzwerk. Die wichtigsten Node-Typen im Überblick.

Node-Typ Speichert Aufgabe Beispiel
Full Node Prüft jeden Block selbst und hält die vollständigen Daten bzw. den aktuellen Zustand Setzt die Regeln durch, verhindert Double Spends Bitcoin Core
Pruned Node Prüft alles, löscht aber alte Blockdaten Spart Speicherplatz Bitcoin Core mit Pruning
Light Node (SPV) Nur Block-Header Schnelle Prüfung ohne große Datenmengen Einige Mobile Wallets
Archive Node Alle historischen Zustände Datenabfragen für Explorer und Analysen Ethereum-Archivknoten
Mining Node / Validator Je nach Setup, meist gestützt auf einen eigenen oder angebundenen Full Node Erstellt bzw. schlägt neue Blöcke vor Bitcoin-Miner, Ethereum-Validator

Bei Ethereum besteht ein Full Node aus zwei Programmen, einem Execution Client und einem Consensus Client. Wer als Validator Blöcke vorschlagen will, braucht zusätzlich einen Validator Client und muss mindestens 32 ETH hinterlegen. Bei Bitcoin betreiben viele Miner in Pools keinen eigenen Full Node, die Blockvorlage kommt vom Pool. Mit einem eigenen Node prüfst du jede Zahlung selbst und musst keinem fremden Server vertrauen. In der Community heißt das Don’t trust, verify.

Proof of Work und Proof of Stake regeln, wer den nächsten Block schreibt

Ein Konsensverfahren legt fest, wer den nächsten Block anhängen darf und welche Version der Kette gilt. Beim Proof of Work suchen Miner mit Rechenleistung eine Nonce, die einen gültigen Block-Hash ergibt. Wer zuerst fündig wird, bekommt die Blockbelohnung und die Gebühren. Bei Bitcoin halbiert sich die Blockbelohnung etwa alle vier Jahre, mehr dazu unter Halving.

Beim Proof of Stake hinterlegen Validatoren eigene Coins als Sicherheit. Das Protokoll wählt sie pseudozufällig aus, gewichtet nach Stake. Bei bestimmten schweren Konsensverstößen, etwa wenn ein Validator zwei widersprüchliche Blöcke oder Stimmen signiert, verliert er einen Teil seines Einsatzes. Das heißt Slashing. Wer nur offline ist, erhält bei Ethereum geringere Belohnungen oder kleine Abzüge. Ethereum ist am 15. September 2022 mit dem Merge auf Proof of Stake umgestiegen.

Merkmal Proof of Work Proof of Stake
Ressource Rechenleistung (Hashrate) Hinterlegte Coins (Stake)
Energieverbrauch Hoch Deutlich niedriger
Strafe bei Fehlverhalten Verlorene Strom- und Hardwarekosten für ungültige Blöcke Slashing bei schweren Konsensverstößen wie doppelten Signaturen
Beispiele Bitcoin, Litecoin Ethereum (seit 2022), Solana, Cardano

Daneben gibt es weitere Modelle wie Delegated Proof of Stake oder Proof of Authority. Private Netzwerke mit bekannten Teilnehmern setzen oft auf schnelle Abstimmungsverfahren wie BFT- oder Raft-basierte Protokolle.

Byzantinische Fehler sind die Kernfrage jeder Blockchain

Ein byzantinischer Fehler liegt vor, wenn ein Teilnehmer eines verteilten Systems falsche oder widersprüchliche Informationen verbreitet. Das kann ein Defekt sein oder Absicht. Anders als ein Absturz fällt so ein Fehler nicht sofort auf. Der Name geht auf das Problem der byzantinischen Generäle zurück, das Leslie Lamport, Robert Shostak und Marshall Pease 1982 beschrieben. Mehrere Generäle müssen sich per Bote auf einen Angriff einigen, einige von ihnen könnten Verräter sein.

Klassische BFT-Verfahren funktionieren, solange weniger als ein Drittel der Teilnehmer fehlerhaft ist. Algorand baut zum Beispiel auf einem Byzantine-Agreement-Protokoll auf. Bitcoin löst das Problem mit Proof of Work auf Wahrscheinlichkeitsbasis. Je mehr Blöcke auf eine Transaktion folgen, desto sicherer ist sie. Bei Ethereum gelten Blöcke als final, sobald Validatoren mit mindestens zwei Dritteln des Stakes zugestimmt haben.

Die Blockchain verhindert Double Spending ohne zentrale Stelle

Double Spending heißt, dieselbe digitale Münze zweimal auszugeben. Digitale Daten lassen sich beliebig kopieren, ohne Schutz könntest du denselben Coin an zwei Empfänger schicken. Banken lösen das zentral mit ihrem Kontobuch. Bitcoin löst es ohne zentrale Stelle. Nicht jeder Node sieht jede Transaktion im selben Moment. Eine gemeinsame Reihenfolge entsteht erst durch den Konsensmechanismus, sobald eine Transaktion in einem Block steht. Danach lehnen alle Nodes eine zweite Ausgabe derselben Coins als ungültig ab.

Ein Restrisiko bleibt bei unbestätigten Transaktionen und bei einer 51-Prozent-Attacke. Wer die Mehrheit der Rechenleistung oder des Stakes kontrolliert, kann eigene Zahlungen rückgängig machen. Solche Angriffe trafen Bitcoin Gold 2018 und 2020 sowie Ethereum Classic 2019 und 2020, jeweils kleinere Netzwerke. Der beste Schutz sind Bestätigungen. Börsen schreiben Einzahlungen deshalb erst nach einer bestimmten Zahl von Folgeblöcken gut. Bei Bitcoin gelten sechs Bestätigungen als verbreitete Faustregel.

So kommt deine Transaktion in die Blockchain

Eine Transaktion durchläuft fünf Schritte, bis sie praktisch nicht mehr umkehrbar ist.

  1. Du signierst die Transaktion in deiner Wallet mit deinem Private Key.
  2. Die Wallet sendet sie an einen oder mehrere Nodes.
  3. Die Nodes prüfen Signatur, Guthaben und mögliche Konflikte. Gültige Transaktionen landen im Mempool, dem Warteraum des Netzwerks.
  4. Ein Miner oder Validator nimmt die Transaktion in einen neuen Block auf. Höhere Gebühren werden meist zuerst berücksichtigt.
  5. Jeder weitere Block erhöht die Zahl der Bestätigungen.

Mit der Transaktions-ID verfolgst du jede Zahlung

Die Transaktions-ID, kurz TX-ID oder TXID, ist die eindeutige Kennung einer Transaktion. Sie ist ein Hash der Transaktionsdaten. Bei Bitcoin besteht sie aus 64 Zeichen im Hexadezimalformat. Bei Ethereum heißt sie Transaction Hash und beginnt zusätzlich mit 0x.

Du findest die TX-ID im Transaktionsverlauf deiner Wallet oder in den Auszahlungsdetails deiner Börse. Mit ihr prüfst du im Blockexplorer, ob eine Zahlung angekommen ist und wie viele Bestätigungen sie hat. Auch der Support einer Börse fragt bei Problemen meist danach. Eine TX-ID verrät keinen Namen, aber Adressen und Beträge. Blockchains wie Bitcoin sind deshalb pseudonym, nicht anonym.

Ein Blockexplorer ist die Suchmaschine der Blockchain

Ein Blockexplorer zeigt dir alle öffentlichen Daten einer Blockchain zu einer TX-ID, einer Adresse oder einer Blocknummer. Du siehst Status und Bestätigungen einer Transaktion, Gebühren und Auslastung des Mempools, Guthaben und Verlauf einer Adresse sowie den Inhalt einzelner Blöcke bis zurück zum Genesis-Block. Bei Ethereum kommen Token und Smart Contracts dazu.

Bekannte Explorer sind mempool.space und Blockstream Explorer für Bitcoin, Etherscan für Ethereum und Solscan für Solana. Für die Nutzung brauchst du kein Konto. Gib dort niemals deine Seed Phrase ein, seriöse Explorer fragen nie danach.

Im Mainnet zählt es, im Testnet wird geübt

Das Mainnet ist das Hauptnetz einer Blockchain, in dem echte Transaktionen mit echten Werten laufen. Das Testnet ist eine Kopie zum Ausprobieren, Coins dort haben keinen Marktwert. Entwickler testen neue Software und Upgrades zuerst im Testnet. Bekannte Testnetze sind Testnet und Signet bei Bitcoin sowie Sepolia und Hoodi bei Ethereum. Das nächste große Ethereum-Upgrade Glamsterdam durchläuft derzeit genau diese Testphase (Stand Oktober 2026).

Für junge Projekte ist der Mainnet-Launch ein Meilenstein. Viele starteten früher als ERC-20-Token auf Ethereum und zogen später auf eine eigene Blockchain um. EOS und TRON tauschten 2018 ihre Token gegen native Coins im neuen Mainnet. Bei Ein- und Auszahlungen fragen Börsen oft nach dem Netzwerk. Wähle immer das Mainnet, das auch die Gegenseite unterstützt, sonst können Coins verloren gehen.

Transaktionen pro Sekunde sagen allein wenig aus

Transaktionen pro Sekunde, kurz TPS, messen den Durchsatz eines Netzwerks und hängen vor allem von Blockgröße und Blockzeit ab. Bitcoin verarbeitet auf der Basisschicht nur wenige Transaktionen pro Sekunde. Ethereum schafft auf dem Mainnet mehr, bleibt aber weit hinter zentralen Zahlungsnetzwerken. Auf Hochleistung ausgelegte Blockchains wie Solana und Layer-2-Netzwerke erreichen ein Vielfaches.

TPS-Angaben solltest du mit Vorsicht lesen. Projekte nennen oft theoretische Höchstwerte aus Tests, im Alltag liegen die Werte meist deutlich darunter. Ein hoher TPS-Wert sagt außerdem nichts darüber, wie dezentral und sicher ein Netzwerk ist.

Das Blockchain-Trilemma zwingt zu Kompromissen

Das Blockchain-Trilemma beschreibt den Zielkonflikt zwischen Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit. Bekannt gemacht hat den Begriff vor allem Ethereum-Mitgründer Vitalik Buterin. Seine These lautet, dass eine Blockchain auf ihrer Basisschicht nur zwei der drei Ziele voll erreichen kann. Bitcoin setzt auf Sicherheit und Dezentralisierung und nimmt geringen Durchsatz in Kauf. Mit welchen Ansätzen Entwickler das Trilemma entschärfen, siehst du hier.

Ansatz Prinzip Beispiele
Layer 2 Transaktionen außerhalb der Hauptkette bündeln, Sicherheit der Hauptkette nutzen Lightning Network (Bitcoin), Arbitrum, Optimism, Base (Ethereum)
Mehr Datenkapazität Hauptkette liefert günstigen Datenplatz für Layer 2 Ethereum mit Dencun (2024) und Fusaka (Dezember 2025)
Größere Blöcke, schnellere Blockzeit Mehr Transaktionen pro Zeiteinheit Bitcoin Cash, Solana
Neue Konsensverfahren Schnellere Einigung zwischen Validatoren Proof of Stake und BFT-Varianten

Jede Blockchain ist eine DLT, aber nicht jede DLT eine Blockchain

Distributed-Ledger-Technologie (DLT) ist der Oberbegriff für verteilte Register, die Blockchain ist ihre bekannteste Form. Die EU-Verordnung MiCA definiert ein Distributed Ledger sinngemäß als Informationsspeicher mit Aufzeichnungen über Transaktionen, der per Konsensmechanismus auf DLT-Netzwerkknoten verteilt und zwischen ihnen synchronisiert wird. Kryptowerte sind nach MiCA digitale Darstellungen von Werten oder Rechten, die über DLT oder eine vergleichbare Technologie übertragen und gespeichert werden.

Andere DLT-Formen weichen von der einfachen Kette ab. Kaspa nutzt einen BlockDAG, in dem Blöcke parallel entstehen. Hedera setzt auf ein Hashgraph-Verfahren. Corda teilt Daten nur zwischen den Beteiligten einer Transaktion. Wie sich Blockchain, genehmigungspflichtige DLT und klassische Datenbank unterscheiden, zeigt die Tabelle.

Merkmal Öffentliche Blockchain Genehmigungspflichtige DLT Zentrale Datenbank
Datenstruktur Kette aus Blöcken Blöcke, Graph oder Einzeltransaktionen Tabellen
Wer darf mitmachen? Jeder Nur zugelassene Teilnehmer Nutzer, denen der Betreiber Zugriff gibt
Wer sieht die Daten? Alle Nur Berechtigte Berechtigte Nutzer, die Rechte vergibt der Betreiber
Kontrolle Verteilt auf viele Nodes Konsortium oder Unternehmen Eine Stelle
Nachträgliche Änderungen Nur über eine alternative Kette, die sich nach den Konsensregeln durchsetzt Nach Regeln des Konsortiums Jederzeit durch Berechtigte
Beispiele Bitcoin, Ethereum Corda, Hyperledger Fabric Klassische Bank- oder ERP-Systeme

Eine Blockchain lohnt sich vor allem dort, wo sich mehrere Parteien nicht gegenseitig vertrauen und keine zentrale Stelle die Daten führen soll. Gibt es eine vertrauenswürdige Instanz, ist eine normale Datenbank meist schneller und günstiger.

Öffentlich, privat oder Konsortium

Blockchains unterscheiden sich vor allem darin, wer mitmachen darf. Öffentliche Netzwerke sind transparent und zensurresistent. Private und Konsortium-Netzwerke sind schneller und vertraulicher, verlangen aber Vertrauen in die Betreiber.

Typ Zugang Betreiber Beispiele
Öffentlich (permissionless) Offen für alle Weltweite Community aus Nodes und Minern bzw. Validatoren Bitcoin, Ethereum, Solana
Privat (permissioned) Nur autorisierte Teilnehmer Ein Unternehmen Interne Firmennetzwerke
Konsortium Ausgewählte Organisationen Mehrere Unternehmen gemeinsam Netzwerke auf Basis von Hyperledger Fabric oder Corda

Corda ist eine DLT für Unternehmen, ohne eigenen Coin

Corda ist eine genehmigungspflichtige DLT-Plattform für Unternehmen, vor allem aus der Finanzbranche. Entwickelt hat sie das Softwareunternehmen R3, hinter dem ursprünglich ein Konsortium großer Banken stand. Corda ist seit 2016 Open Source. Daten gehen nur an die Parteien, die an einer Transaktion beteiligt sind. Statt Minern oder Validatoren verhindern sogenannte Notare, dass Werte doppelt ausgegeben werden.

Die Corda-Plattform hat keinen eigenen Coin. Tokens, die mit dem Namen werben, stehen nicht automatisch mit R3 in Verbindung. Eingesetzt wird Corda unter anderem in der Handelsfinanzierung, an Kapitalmärkten und für tokenisierte Vermögenswerte. Im Mai 2025 kündigte R3 eine strategische Partnerschaft mit Solana an.

Davon zu unterscheiden ist das Corda Protocol. R3 hat es im Dezember 2025 als eigenes, Solana-basiertes Angebot für kuratierte Rendite-Vaults vorgestellt und den Start für die erste Hälfte 2026 angekündigt. Mit der genehmigungspflichtigen Corda-Plattform ist es nicht gleichzusetzen.

Öffentliche Blockchains sind fast immer Open Source

Open Source heißt, der Quellcode einer Software ist öffentlich und jeder darf ihn einsehen, prüfen, verändern und weitergeben. Der Begriff stammt aus dem Jahr 1998. Im selben Jahr gründete sich die Open Source Initiative, die bis heute festlegt, welche Lizenzen als Open Source gelten. Für öffentliche Blockchains ist offener Code fast Pflicht. Wer einem Netzwerk ohne zentrale Instanz vertrauen soll, muss dessen Regeln selbst prüfen können. Bitcoin Core steht zum Beispiel unter der MIT-Lizenz.

Offener Code macht Forks möglich. Litecoin basiert auf dem Code von Bitcoin, Bitcoin Cash ist eine Abspaltung der Bitcoin-Blockchain. Open Source bedeutet aber nicht automatisch sicher. Fehler können lange unentdeckt bleiben, bei Smart Contracts gelten Audits durch externe Prüfer deshalb als Standard.

Blockchain steckt längst nicht nur in Kryptowährungen

Blockchains tragen heute weit mehr als Kryptowährungen. Die wichtigsten Einsatzfelder im Überblick.

  • Smart Contracts sind Programme, die Vereinbarungen automatisch ausführen, sobald festgelegte Bedingungen erfüllt sind.
  • DeFi bietet Kredite, Handel und Zinsprodukte ohne klassische Bank, etwa über eine DEX.
  • Tokenisierung bildet Anleihen, Fondsanteile oder Immobilien als Token ab. Ob diese handelbar sind und welche Rechte sie verbriefen, hängt von der rechtlichen Ausgestaltung ab. In Deutschland erlaubt das Gesetz über elektronische Wertpapiere (eWpG) seit 2021 Kryptowertpapiere.
  • Digitale Identitäten ermöglichen fälschungssichere Nachweise, die Nutzer selbst verwalten.
  • In Lieferketten dienen Blockchains als Herkunftsnachweis für Waren.
  • Gaming und NFTs bilden digitale Besitzrechte an Spielgegenständen und Sammlerstücken ab.

In der Supply Chain zeigt die Blockchain Stärken und Grenzen

Eine Supply Chain, auf Deutsch Lieferkette, umfasst alle Schritte vom Rohstoff bis zum Endkunden. Beteiligt sind Lieferanten, Hersteller, Logistiker und Händler, jeder führt eigene Daten. Eine Blockchain kann hier als gemeinsames, manipulationssicheres Protokoll dienen. Jede Station trägt ihre Daten ein, alle sehen denselben Stand. Das macht Herkunft und Weg von Lebensmitteln, Medikamenten oder Rohstoffen nachvollziehbar. Smart Contracts können Zahlungen auslösen, sobald eine Lieferung bestätigt ist.

Die Praxis ist ernüchternder als die Theorie. Die von Maersk und IBM entwickelte Logistikplattform TradeLens wurde 2023 eingestellt, weil sich zu wenige Branchenteilnehmer beteiligten. Dazu kommt das Orakel-Problem. Eine Blockchain beweist nur, dass ein Eintrag nicht verändert wurde. Ob er von Anfang an stimmte, kann sie nicht prüfen.

Vorteile und Grenzen im Überblick

Die Blockchain löst Vertrauensprobleme, bringt aber eigene Nachteile mit. Beide Seiten siehst du in der Tabelle.

Vorteile Grenzen
Bei öffentlichen Blockchains keine zentrale Instanz nötig Begrenzter Durchsatz auf der Basisschicht
Nachträgliche Änderungen in großen Netzwerken nur mit extrem hohem Aufwand durchsetzbar Hoher Energieverbrauch bei Proof of Work
Öffentliche Blockchains sind transparent und jederzeit prüfbar Transaktionen nicht umkehrbar, Fehler bleiben
Läuft rund um die Uhr Verlorene Private Keys bedeuten verlorene Coins
Programmierbar über Smart Contracts Kleinere Netzwerke anfällig für 51-Prozent-Attacken
Zensurresistent in öffentlichen Netzwerken Orakel-Problem bei Daten aus der realen Welt

Die größten Risiken liegen außerhalb der Kette

Große öffentliche Blockchains wie Bitcoin und Ethereum gelten auf Protokollebene als sehr robust. Hashfunktionen und Signaturverfahren sind bewährt, ein Angriff auf die Kette selbst wäre extrem teuer. Die meisten Verluste entstehen woanders. Typische Risiken sind fehlerhafte Smart Contracts, gehackte Bridges zwischen Blockchains, Phishing und schlecht gesicherte Private Keys. Die Technik ist also selten das schwächste Glied. Sorgfalt bei Wallet, Seed Phrase und Anbietern zählt mehr. Viele Anleger verwahren größere Bestände in einer Cold Wallet. Sie schützt vor Online-Angriffen, Schlüsselverlust und Bedienungsfehler bleiben aber dein Risiko.

MiCA regelt Kryptowerte in der EU

Die EU-Verordnung über Märkte für Kryptowerte (MiCA) ist seit Juni 2023 in Kraft. Regeln für Stablecoins gelten seit dem 30. Juni 2024, alle übrigen Vorgaben seit dem 30. Dezember 2024. Die Übergangsfristen für bestehende Anbieter sind inzwischen ausgelaufen. In Deutschland beaufsichtigt die BaFin Kryptowerte-Dienstleister.

Über das DLT-Pilotregime können Marktinfrastrukturen in der EU seit dem 23. März 2023 Handel und Abwicklung tokenisierter Wertpapiere auf DLT erproben. Mit dem eWpG erlaubt Deutschland seit Juni 2021 elektronische Wertpapiere, auch in Kryptowertpapierregistern auf Blockchain-Basis.

Von Merkle-Bäumen bis zum Merge

Die Blockchain baut auf Jahrzehnten Forschung auf. Die wichtigsten Stationen siehst du hier im Überblick.

Datum Ereignis
1979 Ralph Merkle entwickelt Hash-Bäume, die heutigen Merkle Trees
1982 Lamport, Shostak und Pease beschreiben das Problem der byzantinischen Generäle
1991 Stuart Haber und W. Scott Stornetta stellen kryptografisch verkettete Zeitstempel für Dokumente vor
1998 Nick Szabo entwirft das Konzept Bit Gold
31. Oktober 2008 Satoshi Nakamoto veröffentlicht das Bitcoin-Whitepaper
3. Januar 2009 Der Bitcoin-Genesis-Block entsteht
30. Juli 2015 Ethereum startet und bringt Smart Contracts auf die Blockchain
1. August 2017 Bitcoin Cash spaltet sich nach dem Streit um die Blockgröße ab, kurz darauf aktiviert Bitcoin SegWit
November 2021 Bitcoin aktiviert Taproot mit Schnorr-Signaturen
15. September 2022 Ethereum wechselt mit dem Merge zu Proof of Stake
30. Dezember 2024 MiCA ist in der EU vollständig anwendbar

Aktuelle News zu Upgrades, Unternehmensprojekten und Regulierung rund um die Blockchain-Technologie findest du unter diesem Text.

Häufige Fragen zur Blockchain

Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist ein digitales Register, das Transaktionen in verketteten Blöcken speichert. In öffentlichen Netzwerken wie Bitcoin führen viele unabhängige Rechner eine Kopie und einigen sich per Konsensverfahren auf neue Einträge, eine zentrale Stelle braucht es dort nicht. Private Blockchains haben dagegen feste Betreiber.

Wie funktioniert eine Blockchain?

Transaktionen werden signiert, von Nodes geprüft und in Blöcken gebündelt. Jeder Block enthält den Hash seines Vorgängers. Über ein Konsensverfahren wie Proof of Work oder Proof of Stake entscheidet das Netzwerk, welcher Block als Nächstes angehängt wird.

Ist Blockchain dasselbe wie Bitcoin?

Nein. Die Blockchain ist die Technologie. Bitcoin ist die erste Kryptowährung, die auf einer Blockchain läuft. Heute gibt es Tausende weitere Blockchains und Token.

Was ist der Unterschied zwischen Blockchain und DLT?

DLT ist der Oberbegriff für verteilte Register. Eine Blockchain ist eine DLT, die Daten in einer Kette aus Blöcken speichert. Andere DLTs wie Corda oder Hedera arbeiten ohne diese Kette.

Was ist ein Node?

Ein Node ist ein Rechner, der die Software einer Blockchain ausführt. Er prüft Transaktionen und Blöcke nach den Regeln des Netzwerks und gibt sie weiter. Full Nodes prüfen alles selbst, Light Nodes laden nur die Block-Header. Mining Nodes und Validatoren erstellen zusätzlich neue Blöcke, bei Ethereum brauchen Validatoren dafür einen eigenen Validator Client.

Was ist ein Hash bei Bitcoin?

Ein Hash ist der digitale Fingerabdruck von Daten. Bitcoin nutzt die Hashfunktion SHA-256 für Block-Hashes, Transaktions-IDs und das Mining. Schon eine winzige Änderung der Daten erzeugt einen völlig anderen Hash.

Wie autorisieren digitale Signaturen Transaktionen, und wird dafür RSA genutzt?

Du signierst eine Transaktion mit deinem Private Key, die Nodes prüfen die Signatur mit deinem Public Key. Bitcoin und Ethereum nutzen dafür Verfahren auf elliptischen Kurven wie ECDSA, Bitcoin seit 2021 auch Schnorr. RSA spielt bei großen Blockchains keine Rolle.

Was ist Double Spending?

Double Spending bedeutet, dieselben Coins zweimal auszugeben. Eine Blockchain verhindert das, weil sich das Netzwerk per Konsensmechanismus auf eine gemeinsame Reihenfolge der Transaktionen einigt. Eine zweite Ausgabe derselben Coins ist danach ungültig. Ein Restrisiko besteht bei unbestätigten Zahlungen und bei 51-Prozent-Attacken auf kleine Netzwerke.

Was kann ein 51-Prozent-Angriff bewirken?

Wer die Mehrheit der Rechenleistung oder des Stakes kontrolliert, kann eigene Transaktionen rückgängig machen und so Coins doppelt ausgeben. Fremde Private Keys kann er nicht knacken und keine Coins aus fremden Wallets stehlen.

Was ist ein Mainnet?

Das Mainnet ist das Hauptnetz einer Blockchain, in dem echte Werte übertragen werden. Im Testnet werden Software und Upgrades dagegen mit wertlosen Test-Coins erprobt.

Wo finde ich die Transaktions-ID?

Die TX-ID steht im Transaktionsverlauf deiner Wallet oder in den Auszahlungsdetails deiner Börse. In einem Blockexplorer wie mempool.space oder Etherscan siehst du damit Status und Bestätigungen.

Wie schnell verarbeitet eine Blockchain Transaktionen?

Das hängt von Blockgröße und Blockzeit ab. Bitcoin erzeugt im Schnitt alle zehn Minuten einen Block und schafft auf der Basisschicht nur wenige Transaktionen pro Sekunde. Layer-2-Netzwerke und schnelle Blockchains wie Solana schaffen ein Vielfaches.

Können Einträge in einer Blockchain geändert oder gelöscht werden?

Nur wenn sich eine alternative Transaktionshistorie nach den Konsensregeln des Netzwerks durchsetzt. In großen öffentlichen Netzwerken wie Bitcoin bräuchte ein Angreifer dafür die Mehrheit der Rechenleistung oder des Stakes, das ist extrem teuer. Kleinere Blockchains wurden durch 51-Prozent-Attacken bereits nachträglich verändert.

Was ist der Unterschied zwischen öffentlicher und privater Blockchain?

Bei einer öffentlichen Blockchain wie Bitcoin darf jeder mitmachen und alle Daten einsehen. Private und Konsortium-Blockchains lassen nur zugelassene Teilnehmer zu und werden von Unternehmen betrieben.

Was sind Smart Contracts?

Smart Contracts sind Programme auf einer Blockchain, die Vereinbarungen automatisch ausführen, sobald festgelegte Bedingungen erfüllt sind. Ethereum hat sie 2015 populär gemacht. Sie sind die Grundlage für DeFi, NFTs und tokenisierte Wertpapiere.

Wofür wird Blockchain außerhalb von Kryptowährungen eingesetzt?

Zum Beispiel für tokenisierte Wertpapiere, digitale Identitäten, Herkunftsnachweise in Lieferketten und Gaming. Viele Projekte stecken noch in der Pilotphase.

Hat Corda einen eigenen Coin?

Nein. Corda ist eine genehmigungspflichtige DLT-Plattform von R3 und kommt ohne eigene Kryptowährung aus. Doppelte Ausgaben verhindern dort sogenannte Notare.