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Was ist Blockchain?

By Stefano Treviso , Updated on: Oct 18 2022.

Eine Blockchain ist eine Reihe von Informationsblöcken, die miteinander verbunden und voneinander abhängig sind. Jeder abgeschlossene Block enthält einen Hash (einen Geheimcode), der zum nächsten Block hinzugefügt wird. Die Informationen in einem der Blöcke in der Kette zu ändern, würde bedeuten, auch alle anderen Blöcke ändern zu müssen – Was der wahre Wert der Blockchain Technologie ist: Die Fähigkeit, eine öffentlich zugängliche und unveränderliche Informationskette zu erstellen.

 

Der Hauptgrund dafür, dass jeder auf der Welt ein Interesse an der Blockchain Technologie entwickelt hat, ist, Bitcoin: Eine Kryptowährung, die in den letzten Jahren einen explosiven Kursanstieg durchgemacht hat.

Kryptowährungen wie Bitcoin nutzen die Blockchain Technologie und stellen einen möglichen Anwendungsbereich der Technologie dar. Jedoch gibt es noch viele weitere Bereiche, in der die Blockchain Technologie von großem Nutzen ist, und welche dich womöglich zum Staunen bringen. Denn Blockchain zeigt uns, wie viel einfacher das Leben sein könnte, wenn wir diese Technologie in verschiedene Bereiche implementieren. Einige Beispiele dazu wären Wahlen einer Regierung, eine öffentliche Datenbank mit den wichtigen Dokumenten wie Eigentumsurkunden oder Krankenakten, und viele mehr. In unserem Leitfaden erklären wir dir Folgendes näher:

• Blockchain einfach erklärt
• Was ist ein Hash?
• Die Eigenschaften der Blockchain
• Dezentrales und vollständig verteiltes Eigentum
• Unveränderlich
• Anonym (Kryptografisch gesichertes Eigentum)
• Konsenspflicht
• Blockchain Anwendungen
• Blockchain im Wahlverfahren
• Blockchain in Regierungsausgaben
• Fazit

Blockchain einfach erklärt

Eine Blockchain ist eine Reihe von Informationsblöcken, die miteinander verbunden und voneinander abhängig sind, denn nur so kann die gesamte Kette weiterlaufen. Im Fall von Kryptowährungen bestehen diese Blöcke aus Transaktionen, wie du hier im Beispiel siehst: 

 

• Block 0 (der erste Block in jeder Blockchain, auch als Genesis-Block bekannt) enthält Informationen zu mehreren Transaktionen, die im Netzwerk aufgetreten sind. Sobald der Block seine maximale Kapazität an Transaktionen erreicht hat (die in dem jeweiligen Block gespeichert werden kann) wird eine Hash Nummer generiert und an den nächsten Block übergeben.
• Block 1 enthält den Hash des vorherigen Blocks (in diesem Fall Block 0), der Hash verknüpft also die beiden Blocks. Nachdem die volle Kapazität von Block 1 erreicht ist, wird ein neuer Hash generiert, der an Block 2 weitergegeben wird, und so weiter. 

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Was ist ein Hash?

Ein Hash ist ein kleiner Code, in den beliebige Informationen eingegeben werden können, und der eine verschlüsselte Textzeile mit fester Länge erzeugt.

 

Um diesen Artikel besonders aufregend zu machen, ermögliche ich dir, deine eigene Erfahrung zu machen: Du darfst selbst etwas hashen! 

Ich stelle dir den Link zu einer berühmten Website bereit, die dafür gemacht wurde, kostenlos Programmieren zu lernen. Über den Link erhältst du direkten Zugriff auf einen Code Editor mit einer Beispiel-Hash-Funktion.

Klick hier, um selbst zu hashen!

Bevor du mit der Übung anfängst, hier eine kurze Anleitung:

• Auf der linken Seite siehst du den Code Editor
• Rechts siehst du das Ergebnis des Code Editors
• Oben befindet sich ein grüner Button mit der Aufschrift “Ausführen”. Diesen kannst du nutzen, um den Code auszuführen. Danach erscheint rechts das Hash Ergebnis
• Auf der linken Seite befindet sich eine Codezeile, die lautet: str = „Hallo“
• Wenn du den Text zwischen den Anführungszeichen von „Hallo” zu „Halla” änderst, siehst du, wie sich das Hash Ergebnis auf der rechten Seite ändert, bzw. anpasst
• Dieses Hash Ergebnis ist ein verschlüsselter Text, der als String bezeichnet wird.

Stell dir nun für einen Moment vor, dass die Information „Hallo“ mit folgender Information ersetzt wird: „Bob hat Tom 10 Bitcoins gesendet und die Transaktions-ID ist 22“. 

Fertig, jetzt verstehst du den Zweck eines Hashs!

Die echten Hash Algorithmen (in der Blockchain) sind nur komplexer und führen zu längeren Ergebnissen als im Beispiel, das Prinzip ist das Gleiche.

Ein wichtiger Fakt ist, dass Hashs unmöglich zu entschlüsseln sind. Der einzige Weg besteht darin, die tatsächlichen Informationen zu besitzen, die den Hash erzeugt haben – und genau das ist der springende Punkt.

Sobald jeder Block in der Blockchain seine maximale Kapazität an Transaktionen erreicht hat, wird ein Hash generiert, basierend auf allen Informationen des vorherigen Blocks. Dieser Hash wird weitergegeben an den nächsten Block und stellt die Verbindung zwischen den beiden Blocks dar. Der Versuch, nur eine einzige Ziffer innerhalb der Hash-Information in einem Block zu ändern, würde das zu einem neuen Hash führen, wodurch die Kette unterbrochen und unbrauchbar werden würde – Und genau deshalb ist die Blockchain nicht manipulierbar! 

Jetzt haben wir die die Grundlagen von Blockchain und Hashing verstanden. Jetzt kann es also richtig losgehen… 

Angenommen eine einzelne Person kontrolliert den gesamten Prozess, basierend auf der Blockchain, dem Hashing und alles, was dazugehört. Diese Person könnte also all die Informationen der Blocks ändern (es ist ja nur eine Person), und die Hashs korrigieren, um sein Fehlverhalten zu verbergen, nicht wahr? Richtig, so wäre die Blockchain Technologie in diesem Falle nutzlos.

Um exakt diesen Fall zu verhindern, verwendet die Blockchain Technologie einen dezentralen Ansatz, welcher alle Transaktionen, die jedem Block hinzugefügt werden, überprüft. Lass uns einen genaueren Blick auf die Eigenschaften der Blockchain werfen.

Die Eigenschaften der Blockchain

Die Kerneigenschaften von Blockchain sind: Dezentral (weltweit auf mehreren Computern verteilt), unveränderlich, anonym (kryptographisch gesichert), konsenspflichtig (jede Transaktion erfordert die Konsens anderer Computer). 

Lass uns jede Eigenschaft etwas genauer beleuchtung, um die Bedeutung dahinter zu verstehen:

Dezentrales und vollständig verteiltes Eigentum

 

Im Gegensatz zu einer Bank, die der alleinige Eigentümer und Betreiber ihrer Datenbank ist, arbeitet Blockchain mit einem dezentralen Ansatz.

Jeder einzelne Teilnehmer im Netzwerk erhält eine vollständige Kopie der Blockchain, die öffentlich zugänglich ist, und keine einzelne Person kann Informationen zur Blockchain hinzufügen. Um Änderungen vorzunehmen, ist eine massive Netzwerk Validierung erforderlich (jeder Computer müsste der Änderung zustimmen). 

Um dir ein gutes Beispiel zu geben: Wenn deine Bank dir morgen versehentlich 100 € auf dein Konto einzahlt, kann sie das Geld wieder im Schlaf abheben und du bekommst nichts davon mit. Es sind alles Informationen, die die Bank kontrolliert. Die Bank kann dein Konto und alle dazugehörigen Aufzeichnungen theoretisch löschen, wenn sie möchte.

In der Blockchain ist das nicht möglich. Alle Informationen sind öffentlich zugänglich und erfordern die Zustimmung vieler Netzwerkteilnehmer, etwas zu tun. Lass uns das an einer Bitcoin Transaktion illustrieren:

 

• Wayne beschließt, Tom Bitcoin zu schicken. Wayne öffnet seine Wallet und klickt auf "sende 10 Bitcoins".
• In dem Moment, in dem er das tut, wird die Transaktion in das Netzwerk gesendet. Die Transaktion ist mit einem speziellen Schlüssel signiert, den nur Wayne besitzt.
• Ein Miner wird versuchen, mehrere ausstehende Transaktionen zu überprüfen und zu einem einzigen vollständigen Block zu gruppieren.
• Dieser Block ist eine mathematische Herausforderung, die ein Miner lösen muss, um die Transaktion in die Blockchain aufzunehmen. Mehrere Miner konkurrieren dafür und derjenige, der die Herausforderung löst, wird finanziell belohnt.

Das ist eine super vereinfachte Erklärung dessen, was hinter den Kulissen wirklich passiert und veranschaulicht dir, dass eine einzelne Person die Blockchain nicht ändern kann, da sie dezentral arbeitet, und bei der alle Teilnehmer konkurrieren, indem sie Probleme überprüfen und lösen, um Datensätze zur Blockchain hinzuzufügen, wobei alle Zugriff auf die Informationen haben.

Unveränderlich

Die Blockchain Technologie löst das Problem des Vertrauens: Sie ist dezentralisiert, und eine massive Netzwerk Validierung ist für das Hinzufügen von Informationen in die Blockchain erforderlich, wobei ein Hash einen Block mit dem vorherigen Block verbindet. 

Angenommen ein Hacker möchte die Blockchain manipulieren. Dann müsste er:

• die Computerleistung haben, um jeden einzelnen Block in der Blockchain zu überschreiben (was unmöglich ist)
• die Kontrolle über 51% des Netzwerks haben, um eine Mehrheitsentscheidung zu haben und die Kette zu ändern (was sehr unwahrscheinlich ist, wenn ein Netzwerk so groß ist wie bei z.B. Bitcoin)

Anonym (Kryptografisch gesichertes Eigentum)

Die Verwendung des Private und Public Key für Wallet Adressen und Hashing sind die Grundlagen der Blockchain Technologie. Wie du bereits gelernt hast: Nachdem gehasht wurde, gibt es keine Möglichkeit die Informationen zu entschlüsseln, und jeder Hash setzt sich aus den vorherigen Informationen zusammen.

Das bedeutet, dass dein Private Key die einzige Möglichkeit ist, eine Transaktion tatsächlich in der Blockchain anzufordern. Denn dein Private Key ist der Einzige, der mit dem Public Key übereinstimmen kann, und um eine Transaktion überhaupt erst gültig zu machen. So können die Miner die Transaktion genehmigen und mit dem Rest des Prozesses fortfahren.

Würdest du also lediglich eine einzige Ziffer in einem Block ändern, würde dieser Block in der Blockchain einen komplett anderen Hash erstellen, der nicht mehr mit dem Rest übereinstimmt, und unterbricht so die Blockchain (macht sie ungültig).

Konsenspflicht 

Für jede wichtige Entscheidung, die in der Blockchain zu treffen sind, ist eine Zustimmung (Konsens) unter den Netzwerkteilnehmern erforderlich. Entscheidungen wie beispielsweise: 

• Wie lange dauert es, jede mathematische Herausforderung zu lösen, um einen neuen Block hinzuzufügen?
• Wie viele Transaktionen kann ein Block enthalten?

Alle müssen darüber abstimmen und sich einigen. 

Ein Netzwerkteilnehmer kann nicht morgen aufwachen und das mathematische Problem der Blockchain ändern (da dieser Teilnehmer dadurch beispielsweise mehr Bitcoins minen würde). Das gesamte Netzwerk muss einen Konsens erzielen, damit die Blockchain funktioniert.

Je größer das Netzwerk, desto mehr Teilnehmer stimmen über Entscheidungen ab, und desto sicherer ist der Konsens von Tausenden von Teilnehmern, und Manipulation wird unmöglich. 

Blockchain Anwendungen

Die Blockchain Technologie wurde entwickelt, um das Problem des Vertrauens und Transparenz zu lösen, dass durch die Zentralisierung entsteht (wo man immer auf die Partei in der Mitte angewiesen ist, z. B. Bank). 

In jeder Situation, in der diese Probleme bestehen, wird die Blockchain zu einer möglichen Lösung. Lass uns mein Lieblingsbeispiel verwenden, um das zu verdeutlichen: Die Wahlen von Regierungen.

Blockchain im Wahlverfahren

Stimmst du mir zu, dass die Wahlen so transparent wie möglich sein sollten und alle Wahlinformationen öffentlich zugänglich sein sollten?

 

Wenn ja, perfekt: Wir vertreten einen ähnlichen Standpunkt – pro Demokratie! 

Betrügerische Wahlen sind ein großes Problem, insbesondere in Ländern, in denen Diktatoren bereit sind, auf rechtswidrige Praktiken zurückzugreifen, um an der Macht zu bleiben.

Eine Wahl basierend auf Blockchain würde bedeuten, dass Tausende von Computern auf der ganzen Welt überprüfen könnten, ob alle Stimmen gültig sind und von einer gültigen Adresse stammen. Die Computer (übrigens auch Nodes genannt) zählen alle Stimmen und während dem Prozess kann jeder auf der ganzen Welt alle abgegebenen Stimmen sehen, deren Standort abrufen und die Uhrzeit einsehen.

Abgesehen von der Möglichkeit, die Stimmen zu überprüfen, kann keine einzelne Person die Stimmen ändern oder welche hinzufügen, um zu manipulieren oder einen bestimmten Kandidaten gewinnen zu lassen. Das Ergebnis entspricht auf der Grundlage von Blockchain der Wirklichkeit und dem korrekten Ergebnis – Und könnte nicht manipuliert oder geändert werden!

Ein Traum würde wahr werden.

Blockchain in Regierungsausgaben

Auch das Verfolgen öffentlicher Ausgaben von Regierungen ist ein einwandfreies Beispiel für den Einsatz der Blockchain. 

 

Wer in Deutschland ist es nicht Leid, enorm hohe Steuern und Abgaben zu zahlen und nicht zu wissen, wohin das Geld fließt? 

Vielleicht hast du einem Politiker geholfen, den neuen Audi seiner Frau zu finanzieren? Vielleicht ist das Geld aber auch in soziale Einrichtungen geflossen und du hast einem notdürftigen Menschen geholfen. So oder so, bisher haben wir alle keine Ahnung wohin das Geld fließt. 

Blockchain könnte hier einen entscheidenden Unterschied machen.

Wenn jedes einzelne Regierungsbankkonto zusammen mit jeder Transaktion öffentlich zugänglich wäre, würden zwielichtige Regierungsgeschäfte enden. Wir könnten endlich sehen, ob unser Geld tatsächlich für den öffentlichen und gesellschaftlichen Nutzen verwendet wird oder nicht.

Fazit

Die Blockchain löst das Vertrauensproblem: Ergebnisse und Transaktionen entsprechen den wahren Ergebnissen, können nicht geändert werden, sind manipulationssicher und wir müssen nicht länger auf dritte Parteien vertrauen. Es entsteht das Privileg, dass jeder die Ergebnisse einsehen kann und, dass Informationen öffentlich zugänglich gemacht werden.

Sollte die Blockchain Technologie zum Standardsystem für Finanz- und Regierungsinstitutionen werden, würden wir definitiv eine bessere Welt sehen.

Zum Abschluss möchte ich noch etwas klarstellen:

Nur weil du alle Vorteile der Blockchain Technologie kennen gelernt hast, und siehst wie großartig die Welt sein könnte, bedeutet das nicht, dass Bitcoin die Antwort auf alle Probleme ist.

Die Blockchain Technologie ist großartig, wobei Bitcoin nur eine Kryptowährung ist, die auf dieser Technologie aufbaut.

In einem anderen Artikel haben wir für dich analysiert, ob Bitcoin wirklich eine Investition wert ist oder nicht – Mache also bitte nicht den Fehler, anhand der Blockchain Vorteile dich in Bitcoin zu verlieben. Um einen Vermögenswert richtig zu bewerten, müssen wir uns immer die Fragen stellen: 

• Welchen Mehrwert bringt dieser Vermögenswert oder diese Technologie? 
• In wie fern wird die Welt dadurch besser?

Nun bist also du an der Reihe, zu deiner eigenen Einschätzung zu kommen und vielleicht sogar aktiv im Trading zu werden!

Viel Erfolg!!