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Was ist Blockchain? Wie funktioniert sie?

Blockchain ist ein System, das aus Aufzeichnungen von Transaktionen besteht, die entweder in Bitcoin oder einer anderen Kryptowährung getätigt werden. Sie werden über mehrere Netzwerke gepflegt, die in einem Peer-to-Peer-Netzwerk miteinander verbunden sind.

Wer hat Blockchain erfunden?

Das erste Blockchain-ähnliche Verfahren wurde 1982 vom Kryptografen David Chaum vorgeschlagen. Später, 1991, berichten Stuart Haber und W. Scott Stornetta über ihre Arbeit an Konsortien. Und es war kein Geringerer als Satoshi Nakamoto, der das erste Blockchain-Netzwerk erfand und implementierte, nachdem er die erste digitale Währung der Welt, Bitcoin, eingeführt hatte. Als Satoshi Nakamoto 2008 das Whitepaper Bitcoin veröffentlichte, in dem er eine Peer-to-Peer-Version von elektronischem Bargeld namens Bitcoin beschrieb, feierte die Blockchain-Technologie ihr öffentliches Debüt. 

Blockchain, die Technologie, auf der Bitcoin basiert, hat sich in den letzten zehn Jahren zu einer der umfangreichsten innovativen Technologien unserer Zeit entwickelt, die das Potenzial hat, sich auf jede Branche auszuwirken, vom Finanzsektor über die Fertigung bis hin zu Bildungseinrichtungen.

Bitcoin hat eine tiefe Verbindung mit der Geschichte der Blockchain. Es ist eine Beziehung, die Bitcoin zu einem Zweig desselben Baums macht. Bitcoin wurde der Open-Source-Gemeinschaft im Jahr 2009 nach der Veröffentlichung von Nakamotos Whitepaper angeboten. Die Blockchain hat auch die Sicherheit und den Datenschutz der Daten verbessert, da sie nicht so leicht entfernt werden können. Sie ist transparent, zeitgestempelt und dezentralisiert.

Was ist die Bitcoin-Technologie?

Blockchain fungiert als Hauptbuch für die Bitcoin-Transaktionsaufzeichnungen. Es ist ein dezentrales System, das alle Transaktionen sicher im Blockchain-Netzwerk speichert.

Bitcoin-Schürfer lassen fortschrittliche PC-Anlagen laufen, um anspruchsvolle Puzzles zu lösen, um Teams von Transaktionen, die als Blöcke bezeichnet werden, zu verifizieren. Bei erfolgreichen Ergebnissen werden diese Blöcke Teil der Blockchain-Aufzeichnung. Außerdem wird ein Teil der Bitcoins unter den Minern verteilt.

Den Teilnehmern wird dringend empfohlen, Token entweder an Kryptowährungsbörsen oder über Peer-to-Peer zu erwerben.

Alle Daten im Bitcoin-Ledger sind durch ein vertrauensloses System hochgradig gesichert. Darüber hinaus aktualisieren die Bitcoin-Börsen täglich ihre Firewalls, um sich vor unbekanntem Betrug zu schützen.

Bitcoin hat das Potenzial für digitale Transaktionen geschaffen, obwohl er kein „vertrauenswürdiger Behandler“ ist. Die Technologie ermöglichte dies in großem Maßstab und weltweit, wobei die Kryptografie das tat, was Einrichtungen wie Industriebanken, Geldregulierungsbehörden und Zentralbanken tun wollen: die Legitimität von Transaktionen überprüfen und die Integrität der zugrunde liegenden Qualität sicherstellen.

Bitcoin ist ein dezentrales, öffentliches Hauptbuch. Das Hauptbuch ist nicht im Besitz irgendeiner dritten Partei. Die Grundvoraussetzung ist, dass Sie Bitcoin haben müssen, um den ersten Schritt zu machen. Was die Sicherheit Ihrer Münzen angeht, so ist das Hauptbuch transparent.

Das Bitcoin-Ledger verfolgt einen einzigen Vermögenswert: Bitcoin. Das Hauptbuch gibt jedoch das Limit für die Produktion von Bitcoin an, d.h. 21 Millionen. Darüber hinaus ist es auch nicht möglich, mehr Bitcoins zu erzeugen, da dies den Gesamtwert der Währung senken würde und das Projekt somit scheitern würde.

Was ist die Blockchain-Technologie?

Alle Online-Transaktionen werden digital in der Blockchain aufgezeichnet. Blockchain ist die grundlegende Technologie für Kryptowährungen wie Bitcoin. Die Integrität der Daten wird durch die Blockchain gewährleistet, da sie die Daten verschlüsselt, validiert und dauerhaft speichert. Das Hauptbuch unterscheidet sich nicht so sehr vom Hauptbuch einer Bank, aber die Blockchain ist für jeden leicht zugänglich.

Das digitale Hauptbuch ist wie eine Google-Tabelle, die von einer Reihe von Computern gemeinsam genutzt wird, die über ein Netzwerk verbunden sind, und in der jeder tatsächliche Kauf einen Transaktionsbeleg hat. Die Daten können von jedem eingesehen und gelesen, aber nicht gestohlen werden.

Blockchain wird als verteilte Datenbank bezeichnet, die sich selbst auf dem neuesten Stand halten kann und eine wachsende Liste von Transaktionen, die sogenannten Blöcke, führt. Diese Blöcke sind durch Kryptographie miteinander verbunden. 

Jeder Block besteht aus einem kryptografischen Hash des vorherigen Blocks, einem Zeitstempel und schließlich den Transaktionsdaten. Blockchain wurde entwickelt, um große Datenmengen zwischen vielen Computern in einem Netzwerk zu verwalten, so dass der Datensatz nicht so leicht geändert werden kann, da jeder seine eigene Transaktionshistorie bei sich hat.

Blockchain ist eine Kombination aus drei führenden Technologien:

  1. Kryptografische Schlüssel
  2. Ein Peer-to-Peer-Netzwerk mit einem gemeinsamen Hauptbuch
  3. eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Speicherung der Transaktionen und Aufzeichnungen des Netzes

Blockchains bestehen aus kryptografisch verknüpften Blöcken, die sich innerhalb der dezentralen Strukturdatenbanken befinden. Die gespeicherten Daten sind in Blockchain-Datenbanken sowohl fälschungssicher als auch transparent, wodurch sich die Technologie besonders für die nachvollziehbare Übertragung von Werten eignet. Sie können entweder als intelligente Kontakte oder in Form von Kryptowährungen gespeichert werden. Blockchain-basierte Lösungen in Anwendungen haben es sehr einfach gemacht, Transaktionen abzusichern, da keine authentifizierenden Instanzen mehr benötigt werden, um die Transaktion abzusichern. Stattdessen werden die Daten sorgfältig zwischen zwei Blockchain-Servern ausgetauscht, ohne dass ein Dritter beteiligt ist. Allerdings ist der Prozess aufgrund des hohen Datenverkehrs langsam.

Arten von Blockchains

Es gibt vier Arten von Blockchains:

1. Öffentliche Blockchains

Öffentliche Blockchains können von jedem, der mit dem Server verbunden ist, eingesehen werden. Sie sind entweder dazu da, um Transaktionen zu validieren oder um sie anzufordern. Mit der Validierung von Transaktionen können Belohnungen verdient werden.

Öffentliche Blockchains haben Zugang zu Proof-of-Work- und Proof-of-Stake-Mechanismen. Bitcoin-Blockchains sind eines der häufigsten Beispiele für öffentliche Blockchains.

2. Private Blockchains

Wie der Name schon sagt, sind private Blockchains nicht für jedermann zugänglich. Sie haben Zugangsbeschränkungen, so dass nur einige wenige Personen Zugang zu ihnen haben können. Jeder, der Teil einer bestimmten privaten Blockchain sein möchte, muss zuerst die Erlaubnis des Administrators einholen. Das bedeutet, dass die Blockchain nur von einem einzigen Unternehmen kontrolliert wird, wodurch sie zentralisiert ist. Hyperledger ist ein Beispiel für eine private Blockchain.

3. Hybride Blockchains oder Konsortien

Konsortien enthalten die Merkmale sowohl zentralisierter als auch dezentralisierter Systeme. Das bedeutet, dass hybride Blockchains eine Kombination aus öffentlichen und privaten Blockchains sind. Zum Beispiel Energy Web Foundation, etc.

4. Sidechains

Sidechains ermöglichen es Nutzern, digitale Vermögenswerte von einer Blockchain auf eine andere zu übertragen, da Sidechains neben der Hauptkette laufen. Außerdem verbessern sie die Effizienz und Skalierbarkeit. Ein liquides Netzwerk ist ein gängiges Beispiel für eine Sidechain.

Wie funktioniert die Blockchain?

Blöcke, Knoten und Miner sind die drei grundlegenden Konzepte, aus denen die Blockchain entstanden ist.

Blöcke: Jede Kette besteht aus vielen Blöcken, und jeder einzelne Block setzt sich aus drei Grundelementen zusammen:

  • Die Daten im Block.
  • Eine ganze 32-Bit-Zahl wird als Nonce bezeichnet. Es handelt sich um eine zufällig generierte Zahl, die bei der Entstehung eines neuen Blocks erscheint. Sie erzeugt auch einen Block-Header-Hash.
  • Hash ist eine 256-Bit-Zahl, die an die Nonce angehängt ist. Die Bedingung für diese Zahl ist, dass sie extrem klein ist (sie muss mit einer großen Anzahl von Nullen beginnen).

Ein kryptografischer Hash generiert sich selbst durch die Nonce bei der Erstellung der ersten Blockchain. Die Nonce und die Daten im Block sind für immer verbunden, es sei denn, sie werden von jemandem geschürft.

Knotenpunkte: 

Jeder neu geschürfte Block muss algorithmisch vom Netzwerk genehmigt werden. Außerdem hat jeder Knoten seine eigene Kopie der Blockchain.

Bergleute: 

Jeder neue Block wird von Minern erstellt. Dieser Vorgang wird als Mining bezeichnet. Das Schürfen eines Blocks ist nicht einfach, da in einer Blockchain jeder einzelne Block seine eigene eindeutige Nonce und seinen eigenen Hash hat. Bei großen Ketten ist es noch komplizierter. Mit der Zeit wird das Mining einer Kryptowährung immer schwieriger, wofür Bitcoin das beste Beispiel ist.

Vorteile der Blockchain

  • Es kann zur Erstellung und Verfolgung digitaler Repräsentationen jeder Art von Vermögenswerten, Gegenständen oder Ideen (einschließlich nativ digitaler Güter) verwendet werden.  
  • Es wird sich auf eine Vielzahl von Branchen auswirken, darunter soziale Medien, Finanzdienstleistungen, Gesundheitswesen, Einzelhandel, Glücksspiel und Energie, und kann für die Verfolgung der Lieferkette und das Identitätsmanagement eingesetzt werden. 
  • Es ist wichtig, das breite Spektrum an Vermögenswerten und anderen Gegenständen zu erkennen, die in Blockchains digitalisiert werden können, einschließlich materieller Vermögenswerte wie Gold, Kaffeetassen, Schuhe und Sammlerstücke.
  • Die Erstellung einer digitalen Darstellung eines Vermögenswerts ändert weder den Charakter oder die Art des Vermögenswerts, noch sollte sie die rechtliche Behandlung des Vermögenswerts ändern.
  • Für die Regulierungsbehörden ist es wichtig zu verstehen, dass die Technologie sowohl für finanzielle als auch für nicht-finanzielle Vermögenswerte eingesetzt werden kann.
  • Der Online-Einkauf ist ein gutes Beispiel dafür: Einzelhändler nutzen Datenbanken, um uns digitale Versionen von Waren zur Verfügung zu stellen, die wir uns im Internet ansehen können, während wir unsere Präferenzen festlegen.
  • Die Blockchain bietet eine bessere Datenbanktechnologie für diesen und andere Zwecke, da sie weder die Nutzererfahrung noch die Rechtsnatur des in der Datenbank gespeicherten Vermögenswerts oder Gegenstands ändert.
  • Zu den wichtigsten Vorteilen gehören Transparenz, Zensurresistenz (Unveränderbarkeit), Sicherheit und geordnete Datenstrukturen, die zu einem hohen Maß an Überprüfbarkeit und Zuverlässigkeit führen.

Zukunft der Blockchain

Die Blockchain-Technologie entwickelt sich in rasantem Tempo und ermöglicht neue Anwendungen, die von der gemeinsamen Speicherung bis hin zu sozialen Netzwerken reichen. In Bezug auf die Sicherheit betreten wir Neuland. Entwickler sollten der Absicherung ihrer Blockchain-Anwendungen und -Dienste bei der Erstellung von Blockchain-Anwendungen Priorität einräumen. Risikobewertungen, Bedrohungsmodelle und Code-Analysen wie statische Code-Analysen, interaktive Sicherheitstests für Anwendungen und Software-Kompositionsanalysen sollten auf der Roadmap eines Entwicklers für Blockchain-Anwendungen enthalten sein. Die Sicherheit muss von Anfang an eingebaut werden, um eine erfolgreiche und sichere Blockchain-Anwendung zu gewährleisten.