Blockchain, Was zu Ledger – Teil 1: Distributed-Ledger-Technologie vs. Blockchain

Quelle: Blockchain network concept. Distributed ledger technology. Locks are located in Hexagonal cells on black background. 3d rendering illustration. Big data node base concept. via shutterstock

Was zu Ledger – Teil 1: Distributed-Ledger-Technologie vs. Blockchain

Distributed-Ledger-Technologie, Blockchain, Tangle und Hashgraph – Begriffe, die immer wieder fallen, jedoch nicht immer leicht zu unterscheiden sind. In unserem 2-Teiler erklären wir die grundlegenden Unterschiede.

Vorneweg sei anzumerken, dass es hier keinesfalls darum gehen soll, die jeweiligen technischen Details in allen Einzelheiten zu klären – hierfür muss man Bücher schreiben. In unserem 2-Teiler „Was zu Ledger“ geht es darum, eine Einordnung der Begriffe Distributed-Ledger-Technologie, Blockchain, Tangle und Hashgraph zu bieten. Dabei ist das Ziel, Neueinsteigern beim ersten Verständnis dieser Technologien zu helfen.

Distributed-Ledger-Technologie – das grundlegende Kontenbuch

Der Begriff Distributed-Ledger-Technologie – kurz DLT – wird häufig mit „verteiltes Kontenbuch“ übersetzt. Das rührt daher, dass die DLT ein Netzwerk ist, bei dem die Daten verteilt (distributed) organsiert sind. Damit steht die DLT im Gegensatz zu gewöhnlichen Datenbanken, bei denen Daten auf zentralen Servern gespeichert werden, die von einer (administrativen) Autorität verwaltet werden.

Ebenso verteilt sind letztlich die Lese- und Schreibberechtigungen der Teilnehmer des Netzwerkes. Jeder anerkannte Nutzer kann gleichsam auf die Daten zugreifen. Was die DLT also zunächst ausmacht, ist das Fehlen einer Instanz oder Autorität, die die Daten verwaltet – all das passiert automatisiert, die Technologie übernimmt die Rolle der Verwaltung: Sie ist distributed, also verteilt und dezentralisiert.


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Aus diesem Grund müssen die Teilnehmer am Netzwerk (Server oder Nodes) eine Übereinkunft darüber finden, wie sie die Daten bzw. den Transfer von Daten anordnen. Über die Anordnung einigen sich die Teilnehmer des Netzwerkes über verschiedene Konsensverfahren. Letztlich ist die DLT also eine Gattung an Datenbanken, die Informationen über Daten und deren Transfer automatisch regelt und so für einen verteilten, gemeinsamen Besitz aller Daten sorgt.

Schließlich können drei Spielarten der DLT unterschieden werden. So unterscheidet man zwischen privaten, permissioned und öffentlichen DLT. Bei privaten ist der Zugriff auf einzelne Teilnehmer begrenzt, bei DLT mit Zugriffsbegrenzungen (permissioned) kann diese Begrenzung erweitert werden, die öffentliche ist – wer hätte es gedacht – öffentlich. Hier kommt die (Bitcoin-)Blockchain ins Spiel.

Die Distributed-Ledger-Technologie ist also ein Oberbegriff für Kontenbücher oder Datenbanken mit einer nicht nur dezentralen, sondern verteilten Struktur. Die Blockchain, der Tangle oder Hashgraph sind in dem Sinne drei Arten einer DLT.

Blockchain – Eine Kette aus Datenblöcken

Wie der Name sagt, kann man sich die Blockchain als eine Kette (Chain) an Blöcken (Block) vorstellen. Während die Hoheit bei einer zentralen Datenbank bei einer Institution liegt, liegt sie bei der dezentralen Blockchain bei mehreren Teilnehmern.

Die verteilten Daten sind in Blöcken gesammelt, die chronologisch „hintereinander“ angeordnet sind. Hier muss man bedenken, dass es sich um eine der Erklärung geschuldete Verbildlichung handelt. Es schwirren keine tatsächlichen greifbaren Ketten im Cyberspace umher. Statt essen wird eine verkettete Liste an Datenblöcken erzeugt, die über bestimmte Prüfsummen, auch als Hashs bekannt, miteinander verbunden sind.

Die Hashs spielen zur Bildung der Blockchain eine zentrale Rolle. Sie sind in jedem neuen Block erhalten und transportieren damit Informationen der vorigen Blöcke weiter. Die Blockchain ist dadurch fälschungssicher und gleichzeitig bleiben die Transaktionen überprüfbar. Der Inhalt der Transaktionen ist hier weniger wichtig, es kommt darauf an, wann und wie Transaktionen stattgefunden haben – und ob diese für richtig befunden worden sind. Die Basis der Blockchain ist also letztlich technisch hergestelltes Vertrauen.

Die einzelnen Blöcke enthalten Daten über Transaktionen. Diese sind innerhalb des Blocks ihrerseits in als Merkle-Trees bekannte Datenstrukturen gespeichert. Die Informationen dazu speichern die Teilnehmer in Hashs. Kommen neue Informationen hinzu, erstellt die Blockchain neue Blöcke. Da der Kette bzw. den Blöcken neue Informationen hinzugefügt werden können, verwenden die Blockchains Konsens-Verfahren wie z.B. Proof of Work oder Proof of Stake.

Auf der Bitcoin-Blockchain findet das Proof-of-Work-Verfahren seine Anwendung. Dabei konkurrieren verschiedene Miner um die richtige Transaktion – die Gewinner bekommen Bitcoin. Die Transaktionskosten sind letztlich ein Anreiz für die Miner, um die Transaktionen zu überprüfen und damit weitere Bitcoin zu schürfen.

Insgesamt lassen sich mit der Blockchain-Technologie nicht nur Kryptowährungen wie Bitcoin verwalten. Vielmehr bietet das Grundgerüst eine Möglichkeit, um sämtliche Datenströme, die Überprüfung benötigen, zu koordinieren. Denkbar sind Anwendungen in der Gesundheitsbranche, bei Wahlen und natürlich im Warenhandel.

Zusammenfassung

Die Distributed-Ledger-Technologie ist ein verteiltes Kontenbuch. Damit stellt es das technologische Rahmengerüst für die Blockchain dar. Die Blockchain wiederum ist eine spezifizierte Distributed-Ledger-Technologie. Die Blockchain-Technologie macht die automatische Überprüfung und Verwaltung von Transaktionen möglich, ohne eine zentrale Instanz zu benötigen. Im zweiten Teil geht es mit den Blockchain-Alternativen Tangle und Hashgraph weiter.

BTC-ECHO

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