Wenn Sie auf dieser Seite angekommen sind und versuchen, die Blockchain-Technologie zu verstehen, ist der erste Schritt dieser: Vergessen Sie den Krypto-Teil, sogar Bitcoin. Ein winziges Wort steht im Mittelpunkt dessen, worum es bei Blockchain geht – Daten.
Was ist Blockchain?
Es gibt drei Elemente, die etwas zu einer „Blockchain“ machen:
- Es ist eine digitale Datenbank, die Daten enthält – dies können alle Arten von Daten sein, wie Geldtransaktionen (z. B. Alice hat Bob 10 Dollar geschickt), Krankenakten, persönliche Identitäten, sogar Computerspeicherplatz oder Abstimmungsdaten.
- Diese Datenbank wird über ein Peer-to-Peer-Netzwerk von Computern verteilt, was bedeutet, dass sie nicht auf einem zentralen Server gespeichert und als solche nicht von einer Partei kontrolliert oder verwaltet wird. Daher trägt Blockchain manchmal den Namen „Distributed Ledger Technology (DLT)“.
- Alle Informationen in dieser Datenbank sind wahrheitsgemäß und unveränderlich, d. h. sie ändern sich im Laufe der Zeit nicht; Jedes Datenelement wird von diesen Computern gemeinsam mit Kryptographie, Code und Konsens verifiziert und genehmigt, wodurch eine einzige Version der Wahrheit sichergestellt wird.
Im Gegensatz zu einer traditionellen Datenbank, die von einer zentralen Behörde verwaltet wird, wird eine Blockchain über ein Netzwerk von Computern gespeichert, von denen jeder eine vollständige Kopie der Daten besitzt – das meinen die Leute, wenn sie sagen, dass Blockchain die „Dezentralisierung“ von Daten ermöglicht .
Warum ist es so wichtig, dass Daten dezentralisiert werden?
Einige Leute haben sich über den Hype um Blockchain lustig gemacht und gesagt, dass es „eine Lösung ist, die nach einem Problem sucht“. Was sie nicht sehen, ist, dass wir ein Problem haben – eines, das sich auf Datenkontrolle, Eigentum und Datenschutz bezieht.
Blockchain gibt uns das Datenäquivalent von „unseren Kuchen haben und ihn essen“. Erstens übernimmt es die Kontrolle über Daten aus den Händen mächtiger vertrauenswürdiger Dritter, die nicht immer im Interesse seiner Kunden handeln, und gibt sie in die Hände mehrerer Parteien.
Gleichzeitig stellt es sicher, dass alle Parteien die gleiche Version der Wahrheit haben, ohne dass eine einzige Autorität vorschreibt, was diese Wahrheit sein sollte (denken Sie daran, wie zwei Freunde versuchen, nachzustellen, was während einer besonders wilden Party in der Nacht zuvor passiert ist, und Sie können sofort wissen, wie schwer das zu erreichen ist!)
Diese einzige Version der Wahrheit ermöglicht nicht nur eine solide Entscheidungsfindung, Planung und Steuerung auf Regierungsebene, sondern ermöglicht auch die Zusammenarbeit zwischen Menschen, die normalerweise keinen Grund haben, einander zu vertrauen. Das klingt erst nach einer allzu großen Sache, wenn Sie es in die praktischen Aspekte des Lebens übersetzen.
Stellen Sie sich vor, ein Haus zu kaufen, indem Sie einfach eine E-Mail senden – sofort, unkompliziert, fast ohne Kosten (mit einem sofortigen Hypothekenplan obendrein), weil:
- Sie wissen, dass der Verkäufer wirklich die Rechte an dem Haus hat, das Sie kaufen, ohne Anwälte oder Agenten hinzuziehen zu müssen
- Ihr Verkäufer weiß, dass Sie ihn wirklich bezahlen werden, wenn er die Jahre übergibt, aufgrund eines „Smart Contract“, eines selbstausführenden Kontrakts, der in der Blockchain gespeichert ist und die Kontraktsbedingungen automatisch ausführt, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, und die Bedingungen einer Vereinbarung ohne die Notwendigkeit einer Aufsicht durch Dritte durchsetzen kann.
Dies ist nur eine der unzähligen Möglichkeiten der Blockchain-Technologie.
Das größte Missverständnis über Blockchain
Viele Leute denken, dass es bei Blockchain nur um Kryptowährungen oder Token geht, aber das könnte nicht weiter von der Wahrheit entfernt sein. Tatsächlich ist es das komplette Gegenteil.
Blockchain ist im Wesentlichen eine Technologie, um einen Konsens in einem dezentralisierten System herzustellen. Dies geschieht durch Aufzeichnen und Teilen von Daten über alle Knoten des Blockchain-Netzwerks hinweg, sodass jeder im Netzwerk die Daten sehen und überprüfen kann. Dies führt zu einer gemeinsamen Version der Wahrheit, die Unternehmen und Einzelpersonen nutzen können, um miteinander zu arbeiten.
Wo Krypto ins Spiel kommt, ist, dass sie als wirtschaftlicher Anreiz fungiert, um Menschen zu ermutigen, die Rechenarbeit für diesen Verifizierungsprozess zu leisten. Um Buterin noch einmal zu zitieren: „Um eine dezentrale Datenbank zu haben, braucht man Sicherheit. Um Sicherheit zu haben, braucht man Anreize.“ Dies ist wichtig für öffentliche Netzwerke, ist aber in privaten Konsortialnetzwerken möglicherweise nicht erforderlich (erklärt in „Arten von Blockchain“ im folgenden Abschnitt).
Anders gesagt, es geht wirklich nur um die Daten. Genaue, wahrheitsgemäße Daten sind von enormem Wert für die Gesellschaft, da sie eine ungehinderte Zusammenarbeit zwischen zwei Parteien ermöglichen, was wiederum den Werteaustausch und die allgemeine Vermögensbildung fördert. Die Krypto ist nur eine Möglichkeit, diese Daten zu überprüfen und zu schützen.
Was ist der Unterschied zwischen Bitcoin und Blockchain?
Bitcoin und Blockchain werden oft in einem Atemzug genannt, sind aber eigentlich zwei sehr unterschiedliche Dinge. Bitcoin ist eine digitale Währung, die zum Kauf von Waren und Dienstleistungen verwendet werden kann; Anstatt von Regierungen oder harten Rohstoffen wie Gold unterstützt zu werden, wird es von der Blockchain-Technologie unterstützt, die auf der Disziplin der Kryptographie basiert. Blockchain ist die zugrunde liegende Technologie, die die Existenz von Bitcoin und anderen Kryptowährungen ermöglicht.
Anders ausgedrückt: Blockchain ist die Technologie und Bitcoin die Anwendung, genau wie das Internet die Technologie und E-Mail eine Anwendung ist. Und so wie das Internet für andere Anwendungen wie Surfen im Internet, soziale Medien und E-Commerce genutzt wurde, findet die Blockchain verschiedene Anwendungen jenseits der Kryptowährung.
Kann Blockchain ohne Kryptowährung verwendet werden?
Ja, Blockchain kann ohne Kryptowährung verwendet werden, aber Kryptowährung kann ohne Blockchain nicht funktionieren. Eine Blockchain ohne Kryptowährung bezieht sich einfach auf ein verteiltes Hauptbuch, das Daten auf mehreren Computern verfolgt und speichert. Diese Daten können alles sein, von vertraulichen Abstimmungsdaten, Krankenakten, Kunstwerken/geistigem Eigentum (hier kommen NFTs ins Spiel), digitalen Identitäten oder Lieferkettendaten – die Möglichkeiten sind nahezu unbegrenzt (wir sehen uns das weiter unten genauer an).
Wer hat Blockchain erfunden?
Die früheste Version einer Blockchain wurde von den Wissenschaftlern Stuart Haber und Scott Stornetta erfunden, um ein ärgerliches Problem zu lösen – die Authentifizierung digitaler Dokumente: Wie können Sie sicher sein, dass die Version, die Sie betrachten, das Original ist und nicht verändert wurde? 1991 veröffentlichten sie ein Papier, in dem sie erstmals ein digitales Hierarchiesystem namens „Blockchain“ beschrieben.
Was ist Blockchain-Mining?
Blockchain-Mining bezieht sich auf den Prozess des Erstellens und Hinzufügens neuer Datenblöcke zur Blockchain. Dies geschieht durch „Knoten“, also Computer, die mit der Blockchain verbunden sind. Neue Blöcke werden erstellt und in das Netzwerk hochgeladen, nachdem alle Daten im Block verifiziert und akzeptiert wurden. Als Gegenleistung für ihre Verifizierungsarbeit werden diese Knoten mit Kryptowährung belohnt. Schauen wir uns dies weiter unten genauer an.
Wie funktioniert Blockchain?
Die Sicherheit und Unveränderlichkeit von Blockchains wird durch einen zweistufigen Ansatz erreicht.
Die erste besteht in der Verwendung von privaten und öffentlichen Schlüsseln und kryptografischen Signaturen. Private und öffentliche Schlüssel sind Zeichenfolgen aus zufälligen Zahlen und Buchstaben, die zur Authentifizierung von Nachrichten/Transaktionen in Form von Daten verwendet werden, die dann in den Block gehen.
Wenn ein Block erstellt wird, generiert er eine Zufallszahl, die Nonce genannt wird. Die Nonce generiert einen Block-Header-Hash – einen „Fingerabdruck“, der für den Block einzigartig ist. Wenn etwas in einem Block geändert wird, ändert sich sein Hash.
Der Block enthält auch den Hash des vorherigen Blocks, wodurch Manipulationen verhindert werden. Wenn etwas mit einem Block passiert, ändert sich der Hash. Infolgedessen speichert der folgende Block nicht mehr den Hash des vorherigen Blocks, wodurch alle nachfolgenden Blöcke ungültig werden. Ein Angreifer müsste den Hash jedes ungültigen Blocks neu generieren.
Für eine verbesserte Sicherheit verwenden Blockchains auch Konsensmechanismen, um Transaktionen in einem verteilten Ledger zu authentifizieren. Ein Konsensmechanismus ist ein Algorithmus, der erfordert, dass Knoten zusammenarbeiten und sich über die Legitimität jeder Transaktion einigen, die auf einer Blockchain durchgeführt wird. Mit anderen Worten, es ist das, was die Blockchain sichert.
Der häufigste Konsensmechanismus ist Proof of Work (PoW), der die Erstellung neuer Blöcke verlangsamt. Einfach ausgedrückt erfordert PoW von Minern, dass sie spezialisierte Computer verwenden und sich anstrengen, um ein mathematisches Rätsel für jeden Block zu lösen.
Miners treten gegeneinander an, um das Rätsel zu lösen; Der erste, der dies tut, darf seinen Block zur Kette hinzufügen und erhält für seine Arbeit eine Belohnung in der Kryptowährung der Blockchain. Wenn ein Angreifer einen Block manipuliert, muss er mathematische Rätsel für alle folgenden Blöcke lösen, was eine erhebliche Menge an Rechenressourcen erfordert. Als Alternative zu PoW wurden auch andere energieeffizientere Mechanismen wie das Proof of Stake (PoS)-Modell eingeführt.
Mit der Implementierung eines Konsensmechanismus muss der Block, selbst wenn ein Angreifer erfolgreich einen schädlichen Block hinzufügt, die Überprüfung durch die Mehrheitsblöcke bestehen, bevor er an die Kette angehängt wird. Wenn die Knoten feststellen, dass ein Block ungültig ist, können sie den Block ablehnen und er wird nicht zur Blockchain hinzugefügt. So erreicht eine Blockchain Sicherheit und Unveränderlichkeit.
Ist Bitcoin die erste Blockchain?
Wenn es um Kryptowährungen geht, wird Bitcoin oft als Vorreiter angesehen. Es war die erste dezentrale digitale Währung und ist bis heute die bekannteste Kryptowährung. Einige Experten argumentieren jedoch, dass Bitcoin nicht wirklich die erste Blockchain ist.
Die früheste Form der Kryptowährung, „B-Money“ genannt, wurde 1998 vom Computeringenieur Wei Dai vorgeschlagen. Wei ist bekannt für seine Arbeit in Kryptographie und Kryptowährungen. Dieses System verwendete ein dezentralisiertes Hauptbuch, um Transaktionen aufzuzeichnen, aber es fehlte eine Möglichkeit, einen Konsens zwischen den Benutzern zu erzwingen. Dieser Konsens ist entscheidend; Ohne sie wüssten wir nicht, ob jemand sein Geld doppelt ausgibt.
Infolgedessen wurde B-Money nie implementiert. Die im B-Money-Whitepaper vorgeschlagenen Ideen legten jedoch den Grundstein für spätere Kryptowährungen, einschließlich Bitcoin. Obwohl Bitcoin vielleicht nicht die erste Blockchain ist, ist es sicherlich eine der einflussreichsten.
Was sind die verschiedenen Arten von Blockchain?
Es gibt verschiedene Arten von Blockchains, jede mit ihren eigenen Stärken und Schwächen.
- Öffentliche Blockchains sind für jeden offen und ermöglichen es jedem, am Netzwerk teilzunehmen, d.h. erlaubnislos und dezentral. Diese Dezentralisierung macht öffentliche Blockchains extrem sicher, aber auch langsam und teuer. Beispiele für öffentliche Blockchains sind Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH) und Solana (SOL).
- Private Blockchains hingegen sind zugelassene Netzwerke, die von einer einzigen Entität verwaltet werden und daher schneller und effizienter sein können. Die Entität bestimmt, welcher Benutzer ein Knoten sein kann. Ein Beispiel für eine private Blockchain ist Ripple (XRP). Diese Arten von Blockchains sind jedoch weniger sicher, da sie einen Single Point of Failure haben.
- Konsortial-Blockchains liegen irgendwo dazwischen und werden von einer Gruppe zusammenarbeitender Organisationen betrieben, wobei jedes Mitglied einen Teil des Netzwerks besitzt. Ein Beispiel für eine Konsortium-Blockchain ist Quorum, das von JP Morgan entwickelt wird.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Leitfaden zu den verschiedenen Arten von Blockchains.
Wie kann Blockchain Lieferketten verbessern?
Da unsere Welt zunehmend vernetzt wird, war der Bedarf an effizienten und zuverlässigen Lieferketten größer denn je. Leider werden traditionelle Lieferketten oft durch ineffiziente Koordination und mangelnde Transparenz behindert. Die Blockchain-Technologie hat das Potenzial, Lieferketten zu verändern, indem sie eine dezentrale Plattform für den aktuellen Datenaustausch bereitstellt, um die Lebensmittelproduktion vom Erzeuger bis zum Tisch zu verfolgen.
Dies hat enorme Auswirkungen auf Lebensmittelbetrug. Beispielsweise wurde vielfach berichtet, dass bis zu 80 % dessen, was als reines Olivenöl vermarktet wird, tatsächlich andere Arten von ungesundem Pflanzenöl sind. In ähnlicher Weise ist der Verdacht naheliegend, dass viele der frischen Produkte, die als „Bio“ vermarktet und zu einem höheren Preis angeboten werden, in Wirklichkeit überhaupt nicht sehr biologisch sind. Blockchain kann dies zumindest bis zu einem gewissen Grad lindern.
Blockchain könnte dazu beitragen, die Umweltauswirkungen zu reduzieren, indem Lieferketten optimiert werden. Wenn Sie beispielsweise genau wissen, woher Ihr Produkt stammt und wie es hergestellt wurde, können Sie sicher sein, dass Sie nicht bei Unternehmen kaufen, die Kinderarbeit oder gefährliche Chemikalien einsetzen.
VeChain ist eine solche Blockchain, die eine durchgängige Rückverfolgbarkeit für Lieferketten bietet. Durch die Verwendung von VeChain können Unternehmen ihre Produkte von der Produktion bis zum Verkaufsregal verfolgen. Darüber hinaus liefert VeChain Daten, die zur Verbesserung der Produktqualität und -sicherheit genutzt werden können.
In ähnlicher Weise kann Blockchain in der Gesundheitsbranche verwendet werden, um Krankenakten zu speichern und Patientendaten zu verfolgen. Dies schützt nicht nur sensible Informationen, sondern erleichtert Ärzten und Patienten auch den Zugriff auf wichtige Gesundheitsinformationen.
Es gibt viele weitere Anwendungen von Blockchain in anderen Branchen, die über den Rahmen dieses Artikels hinausgehen, darunter Naturkatastrophenmanagement, Immobilien, Versicherungen, Smart Cities und so weiter.
Was ist die Verbindung von Blockchain mit dem Internet der Dinge (IoT)?
Das Internet der Dinge (IoT) bezieht sich auf das wachsende Netzwerk physischer Geräte, die mit dem Internet verbunden sind – darunter alles von Thermostaten über Autos bis hin zu Fertigungsanlagen. Laut Statista sind im Jahr 2021 weltweit schätzungsweise 11,3 Milliarden IoT-Geräte im Einsatz.
Diese Geräte sammeln riesige Datenmengen, die zur Verbesserung der Effizienz und Effektivität in verschiedenen Branchen verwendet werden können. Diese Daten werden jedoch häufig innerhalb einzelner Organisationen isoliert, wodurch ein Single Point of Failure entsteht, der anfällig für Cyberangriffe ist.
Angesichts der exponentiell großen Datenmengen, die mit dem zunehmenden Einsatz von KI generiert werden, ist es ebenso besorgniserregend, dass der Datenschutz und das Eigentum an Daten zu einem dringenden Problem werden – so viel von unserem Leben hängt heutzutage von digitalen Geräten ab. Wer die Daten kontrolliert, kontrolliert alles.
Blockchain könnte eine Lösung bieten, indem es eine sichere und dezentrale Methode zum Speichern und Teilen dieser Daten schafft. Dies würde verschiedenen Organisationen den Zugriff auf die von ihnen benötigten Daten ermöglichen und gleichzeitig die Datenkontrolle durch eine einzelne Einheit verhindern, was wiederum die Privatsphäre und Freiheit einzelner Benutzer schützt.
Einschränkungen der Blockchain-Technologie
1) Skalierbarkeit
Eines der größten Probleme der Blockchain-Technologie ist ihre Skalierbarkeit. Skalierbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, große Mengen an Transaktionen gleichzeitig zu verarbeiten. Derzeit können Blockchain-Netzwerke wie Bitcoin nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Dies liegt daran, dass sich alle Teilnehmer des Netzwerks darüber einigen müssen, welche Transaktionen gültig sind.
Da immer mehr Menschen beginnen, die Blockchain-Technologie zu verwenden, wird dieses Problem der Skalierbarkeit immer ausgeprägter. Wenn keine Lösung gefunden wird, werden Blockchain-Netzwerke einfach nicht in der Lage sein, mit der Nachfrage Schritt zu halten.
2) Energieverbrauch
Ein weiteres Problem der Blockchain-Technologie ist der Energieverbrauch. Da jeder Knoten in einem Blockchain-Netzwerk jede Transaktion verifizieren muss, erfordert dieser Verifizierungsprozess viel Energie (einige Experten haben argumentiert, dass dies eine beabsichtigte Funktion der Blockchain ist, um das Netzwerk zu sichern). Es wurde geschätzt, dass das Bitcoin-Netzwerk allein verbraucht so viel Energie wie das Land Dänemark. Dies ist auf lange Sicht nicht nachhaltig und muss angegangen werden, wenn die Blockchain-Technologie in großem Umfang eingesetzt werden soll.
3) Sicherheitslücken
Trotz ihres Rufs, sicher zu sein, ist die Blockchain-Technologie nicht immun gegen Sicherheitslücken. Tatsächlich gab es in den letzten Jahren eine Reihe hochkarätiger Hacks in Blockchain-Netzwerken.
Eines der bemerkenswertesten Beispiele ist der DAO-Hack von Ethereum im Jahr 2016, der zum Verlust von Ether im Wert von über 50 Millionen Dollar führte. Einige Analysten haben argumentiert, dass der Angreifer einen Fehler in der Blockchain ausgenutzt hat und es sich daher technisch gesehen nicht um einen „Hack“ handelte. Bitcoin selbst hatte im Laufe der Jahre Fehler, die (von freiwilligen „Wachmann“-Programmierern) behoben wurden, bevor jemand sie ausnutzen konnte.
Diese Sicherheitsbedenken müssen angegangen werden, wenn die Blockchain-Technologie für unternehmenskritische Anwendungen eingesetzt werden soll.
4) Fehlende Regulierung
Ein weiteres Problem der Blockchain-Technologie ist die fehlende Regulierung. Da Blockchain-Netzwerke dezentralisiert sind, gibt es keine zentrale Behörde, die Regeln und Vorschriften erlassen kann. Dieser Mangel an Regulierung könnte in Zukunft ein Problem darstellen, da er zu Missbrauch der Technologie führen könnte.
Wie kann man in Blockchain investieren?
Es gibt keine Möglichkeit, direkt in Blockchain oder Blockchain-Technologie zu investieren. Sie können jedoch in Kryptowährung investieren, indem Sie Kryptowährung an einer Kryptowährungsbörse wie Phemex kaufen. Wenn die Volatilität des Kryptowährungsmarktes zu riskant ist, können Sie Anteile eines Kryptowährungs-Trusts wie Grayscale Bitcoin Trust oder eines börsengehandelten Fonds (exchange-traded fund/ETF) kaufen. Benutzer mit einer hohen Risikotoleranz können auch an einem Initial Coin Offering (ICO) teilnehmen, bei dem sie eine neue Kryptowährung kaufen, die sich derzeit in der Entwicklung befindet, um das Team zu unterstützen.
Fazit
Blockchain ist notorisch schwer zu verstehen. Die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen und es gibt viele verwirrende Fachausdrücke. Darüber hinaus macht es die Natur der Blockchain schwierig, sie sich vorzustellen. Die Lernkurve ist steil und es kann schwierig sein, sich mit allen beteiligten Konzepten auf einmal vertraut zu machen.
Aber der Kampf gehört zum Spaß am Lernen dazu, oder? Unser Vorschlag: Informieren Sie sich weiter und sprechen Sie mit anderen über Ihre Lernreise. Manchmal reicht eine Perspektive oder ein Winkel aus, damit die Dinge funktionieren. Wenn es ein Trost ist, die meisten Leute verstehen es nicht, wenn sie das erste Blockchain-Buch lesen, auf das sie stoßen.
Das Potenzial der Blockchain ist enorm und scheint so schnell nicht zu verschwinden, wenn überhaupt. Diejenigen, die in der Lage sind, die Herausforderungen des Verständnisses zu meistern, werden gut positioniert sein, um die Früchte zu ernten.
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