Was ist die Blockchain?

Die Blockchain ist eine dezentrale Datenbankstruktur bzw. ein digitales Register, das Transaktionen transparent verzeichnet. Sie dient als Grundlage vieler digitaler Währungen. Die besonderen Charakteristika der Blockchain-Technologie sind Dezentralität, Unveränderlichkeit und Transparenz. Häufig wird mit Blick auf die Dezentralität der Blockchain auch von Distributed Ledger Technology gesprochen.

Be your own bank ist eine gängige Floskel in der Bitcoin- und Blockchain-Szene. Doch warum sollte man seine eigene Bank sein wollen? Manche Idealisten kritisieren am aktuellen Bankensystem, dass die Kontrolle über das Geld zentral in den Händen mächtiger Institutionen liegt. Es stellt sich die Frage, ob ein derart zentralisiertes System auf Dauer sicher und vertrauenswürdig sein kann. Wie etwa garantiert ein zentralisiertes System, dass an den Hauptbüchern keine Veränderungen vorgenommen werden? Wie sichert es sich gegen einen Unfall oder einen Cyberangriff ab? Wie kann es gewährleisten, dass nur autorisierte Personen Zugriff auf sensible Daten bekommen?

Solche Gefahren und Unsicherheiten könnten mit einer dezentralen Lösung reduziert, wenn nicht gar beseitigt werden.

Blockchain für Einsteiger

Die Blockchain ist das Rückgrat von Bitcoin und den meisten anderen digitalen Währungen. Sie ist letztlich ein offen einsehbares Hauptbuch, das alle getätigten Transaktionen transparent dokumentiert. Dieses Hauptbuch wird nicht zentral abgelegt, sondern auf vielen verschiedenen Computern – den sogenannten Nodes – gespeichert und aktualisiert. Die dezentrale Ablage und der Prozess des Mining (Anm.: das Mining muss nicht bei jeder Blockchain vorkommen) sorgen dafür, dass eine Blockchain von keiner zentralen Autorität verwaltet werden muss.

Bildlich kann man sich die Blockchain als eine Kette von Blöcken vorstellen, in denen jeweils Transaktionsdaten miteinander verknüpft werden. Die Transaktionen werden zu Blöcken zusammengefasst, auf Gültigkeit überprüft und in einem Prozess namens Proof-of-Work an die bisherige Kette von Blöcken angefügt.

Bei dem Proof-of-Work-Ansatz müssen Rechenaufgaben gelöst werden, die nur durch häufiges Ausprobieren gelöst werden können. Dies stellt sicher, dass ausreichend Arbeit in die Berechnung und Absicherung der Transaktionen investiert wird. Der Proof-of-Work-Ansatz ist enorm energieaufwendig, sodass die Strom- und Hardwarekosten einen Betrugsversuch sinnlos machen würden.

Neben dem Proof-of-Work-Ansatz gibt es noch weitere Verfahren, etwa den Proof-of-Stake-Ansatz, bei dem nicht die Rechenkapazitäten ausschlaggebend sind, sondern die Anteile (Tokens bzw. Coins) an der jeweiligen Kryptowährung.

Inzwischen existieren Anwendungsmöglichkeiten für die Blockchain, die weit über die Funktion eines Finanztransaktionsbuchs hinausgehen. Es lassen sich zum Beispiel sogenannte Smart Contracts (Verträge, die in einen Programmcode eingebettet sind) auf einer Blockchain ablegen, mit denen verschiedenste Verwaltungs- und Prozessanwendungen abgewickelt werden können. Dabei ist die Ausführung dieser Smart Contracts in Echtzeit verfolgbar – als logische Weiterentwicklung des Open-Source-Gedankens wird mit der Blockchain somit eine Open Execution möglich.

So können auf diese Art und Weise sensible Daten wie etwa Gesundheitsdaten oder Eigentumsverhältnisse wie zum Beispiel Grundbesitz über eine Blockchain organisiert und gesteuert werden. Gleichzeitig kann jeder jemals getätigte Eintrag in einem Blockchain-Verzeichnis für immer nachvollzogen und nicht gelöscht oder verändert werden. Entsprechend interessiert forschen viele Staaten und Unternehmen an dieser Technologie. Die Hauptbeweggründe sind die Aspekte Sicherheit, Transparenz und Effizienzsteigerung. Die Möglichkeit, Prozesse über eine sichere Infrastruktur zu automatisieren und dabei die Gefahr einer Datenmanipulation zu unterbinden, erscheint für viele Institutionen und Unternehmen sehr reizvoll.

Es muss berücksichtigt werden, dass es nicht die eine Blockchain gibt. Eine Blockchain kann vielmehr sehr unterschiedlich ausgestaltet sein. Eine Blockchain, die in der Verwaltung einer Behörde eingesetzt wird, ist anders konzipiert als beispielsweise die bekannteste Blockchain, die Bitcoin-Blockchain, an der sich eine Vielzahl der Anwendungen orientiert.

Woher kommt die Blockchain?

Die Geschichte der Blockchain ist stark mit der Geschichte von Bitcoin verbunden. Im Jahr 2008 wurde das White Paper Bitcoin: a Peer to Peer eletronic cash system unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlicht. In diesem White Paper wurde eine Konzeption für ein dezentral organisiertes Geldsystem vorgestellt.

Letztlich lässt sich in der Blockchain eine Idee erkennen, die in einer Reihe mit dem Internet und BitTorrent steht. Diese beiden Ideen sind ihrem Wesen nach dezentral organisiert und benötigen der Idee nach prinzipiell keine zentralen Server.

Was macht die Blockchain aus?

Dezentralität und Kryptographie

Ein Kernaspekt der Blockchain ist ihre Dezentralität. Zwar kann diese unterschiedlich stark ausgeprägt sein, doch haben alle Applikationen eine Sache gemein: die Blockchain liegt nicht auf einem einzigen Computer. Zudem werden kryptographische Verfahren eingesetzt, die ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten.

Das direkte Versenden von Werten

Das Internet ermöglicht zwar die Versendung von Informationen, nicht jedoch von Werten. Genau an dieser Stelle kommt die Blockchain ins Spiel, da sie eine ausreichend sichere Infrastruktur bietet, um Vermögenswerte oder sensible Daten zu versenden, ohne dabei auf einen Mittelsmann angewiesen zu sein. In diesem Kontext wird auch häufig der Terminus Peer-to-Peer genutzt.

Unveränderlichkeit

Beiträge, die einmal in der Blockchain abgelegt sind, können extrem schwer aus wieder aus der Blockchain entfernt werden. Dazu müssten alle Nodes, auf denen die Blockchain gespeichert ist, gemeinsam eine Manipulation derselben beschließen. Da letztlich ein jeder eine Node errichten kann, ist diese Möglichkeit beinahe ausgeschlossen.

Transparenz

In Abhängigkeit des Dezentralitätsgrads ist ein auf einer Blockchain basierendes System sehr transparent. Bei fast allen digitalen Währungen lassen sich die Transaktionen verfolgen. Es ist einsehbar, wer welche Blöcke über das Proof-of-Work-System an die Blockchain angefügt hat. Selbiges gilt auch für andere Daten, die auf einer öffentlich einsehbaren Blockchain abgelegt sind.

Konsens-Mechanismus

Entscheidungen werden, wie bereits oben schon erwähnt, nicht von einer zentralen Instanz getroffen, sondern vom gesamten Netzwerk (je nach Governance-Konzept). Diese Organisationsform ist aus demokratietheoretischer Sicht etwa zur Entscheidungsfindung sehr interessant, da dadurch beispielsweise partizipatorische Defizite und hierarchische Organisationsformen überwunden werden können.

Vor allem private Blockchains, die gewissen Restriktionen unterliegen, können von den hier getroffenen Annahmen abweichen.

Warum interessieren sich so viele dafür?

Der Gedanke der Dezentralität ist nicht alleine als politische Utopie interessant. Vielmehr lassen sich mithilfe der Blockchain verschiedene Anwendungen realisieren, die in zentralisierter Form schwierig bis unmöglich zu implementieren wären. Drei Beispiele sollen dies veranschaulichen.

Der Internet-of-Things-Sektor zeigt reges Interesse an der Blockchain-Technologie, da hier viele verschiedene Devices als gleichwertige Partner in einem Netzwerk interagieren. Die Blockchain ermöglicht es, diese gleichwertigen Partner ohne Notwendigkeit eines zentralen Servers zu vernetzen.

Im Finanzsektor arbeiten viele Banken an der Blockchain, da auch Banken und Payment-Provider zur Absicherung der Transaktionen auf partiell dezentrale Systeme setzen.

Über die Smart Contracts sind so genannte Dezentrale Autonome Organisationen möglich, also Organisationen, deren zentrale Verwaltung von automatischen Prozessen geregelt wird. Im Zusammenhang mit dem Internet of Things lässt sich über die Smart Contracts eine intermaschinelle Kommunikation ohne zentralen Mittelsmann realisieren.

Die Beispiele zeigen: mithilfe der Blockchain werden traditionelle Geschäfts- und Organisationsmodelle herausgefordert.

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Um die Blockchain-Technologie und ihre vielfältigen Potentiale tiefgreifend zu verstehen, empfiehlt sich eine intensivere Auseinandersetzung mit der Thematik als dies in einem Tutorial geleistet werden kann. Den perfekten Einstieg bietet das Buch “Die Blockchain Bibel – DNA einer revolutionären Technologie”.

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