Blockchain – Wie funktioniert die Blockchain? — Einfach erklärt!

«Was ist die Blockchain»

Die aller Kryptowährungen zugrunde liegende Technologie nennt sich Blockchain. Das Prinzip der Blockchain ist so genial wie einfach und verschiebt die Kontrolle und Verifizierung sowie Speicherung von Informationen von einer zentralen Instanz wie Banken, Staaten und Konzernen hin zu einer rein mathematisch, dezentralen und öffentlichen Datenbank, einsehbar für jedermann und auf tausenden Computern gespeichert.

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Dabei hat jede Blockchain Ihr eigenes Protokoll sowie ihren eigenen Client für den Zugriff auf die Informationen in der entsprechenden Blockchain. Das ermöglicht  teils grundlegend andere Funktionen der Blockchains. Die Bitcoin Blockchain ist nur für die Speicherung von Kontoständen der Bitcoinkonten gedacht – also ein reines Zahlungssystem. Weiterentwicklungen wie der Ethereum ermöglichen die Umsetzung ganzer Projekte und Programme mit Hilfe der Blockchain. Andere Protokolle wie der Ripple greifen das aktuelle Banksystem der Schuldverschreibungen auf und beschleunigen dies extrem.


Wie funktioniert die Blockchain

Informationen werden in der Blockchain in sogenannten Blöcken ( Blocks ) gespeichert. Die Art der Information ( Finanztransaktionen, Verträge, Testament, Aktien, Kaufverträge etc. ) ist dabei zweitrangig, muss allerdings in einen Block passen. Die Blockgröße variiert bei den verschiedenen Blockchains.

Für jeden Block wird eine Prüfsumme berechnet. Diese Prüfsumme ist Bestandteil des darauf folgenden Blocks. Die daraus resultiere Blockkette – die Blockchain — ist damit gegen Manipulation geschützt, da die Veränderung eines bereits in der Kette befindlichen Blocks eine Prüfsummenänderung ALLER darauf folgenden Blöcke verursachen würde und dies vom System sofort erkannt wird. Die Verifizierung der Blockchain. dessen Kopien auf tausenden bis millionen Computern redundant vorliegen erfolgt über den abgleich der Prüfsummen der Blöcke. Weicht nun die Prüfsumme einer Blockchain von der Kopie der anderen Blockchains ab, erkennt das Netzwerk diese Blockchain als ungültig und verwirft diese.

Zusätzlich zur Prüfsumme des vorhergehenden Blocks enthält ein Block auch immer die Prüfsumme der gesamten Kette.


Wer berechnet die Blöcke der Blockchain

Jeder Block wird durch das sogenannte Mining verifiziert und versiegelt. Einmal verifiziert ist der Block und die darin enthaltene Information für alle Ewigkeit, unveränderlich und für jeden sichtbar gespeichert. Da gespeicherte Informationen für jeden im Original verfügbar sind, ist die Blockchain entsprechend transparent. Korruption und Manipulation ist im System nicht vorgesehen. Die Blöcke werden dabei durch Miner berechnet und verifiziert. Miner agieren als eine Art Buchhalterkollektiv, das sich gegenseitig permanent überprüft.

Die Berechnung der Blöcke erfolgt dabei nach strengen Regeln der Kryptografie. Demnach ist eine Prüfsumme ( Hashwert oder Hash ) nur aus einem bestehenden Datenbestand berechenbar. Der umgekehrte Weg, durch die Prüfsumme den Datensatz wiederherzustellen ist dagegen unmöglich.

Um die Prüsumme eines Blockes zu bestimmen, z.b. die ersten 5 Stellen müssen den wert 0 haben um als verifizierter Block zu gelten, wird vor jeder Berechnung der Blockprüfsumme eine Variable eingefügt – die Nounce. Ergibt die Prüfsumme eines Blockes den Hash 040340…. ist dieser laut Definition nicht gültig. Jetzt wird nur die Nounce verändert, jedoch nicht die Daten in dem Block selbst und die Prüfsumme erneut berechnet. Dieser Vorgang wird solange wiederholt bis die Prüfsumme des Blocks die o.g. Vorgaben erfüllt und mit 00000h43ui … beginnt. Damit ist der Block gültig, wird von anderen Minern des Netzwerks überprüft und bei gültiger Verifizierung der Blockchain hinzugefügt. Die Transaktionsgebühren der im verifizierten Block getätigten Transaktionen werden dabei dem Miner, der den Block berechnet hat gutgeschrieben. Der gesamte Vorgang wird Mining genannt.

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Absicherung durch öffentliche und private Schlüssel

Um an einem auf Blockchain basierenden System teilzunehmen, braucht es eine Zugangssoftware. Diese Zugangssoftware, die sogenannte Wallet, basiert auf einem Schlüsselpaar, bestehend aus einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel ist für jeden sichtbar. Der private Schlüssel ist geheim und vergleichbar mit einem Passwort. Jede Transaktion oder Bewegung innerhalb der Blockchain wird mit Hilfe des privaten Schlüssels signiert. Ohne Signatur ist die Transaktion ungültig. Da das Schlüsselpaar auf einer asymmetrischen Verschlüsselung basiert, ist es unmöglich, nur anhand des öffentlichen Schlüssels den privaten Schlüssel zu erraten.


Anwendungsgebiete der Blockchain

Die Blockchain Technologie ermöglicht der Informationsindustrie nie geahnte Möglichkeiten. Im Vertragswesen oder im Steuerrecht, also überall dort wo Transparenz und Nachvollziehbarkeit erforderlich ist. In der Finanzbranche könnten internationale Überweisungen, das Settlement von Wertpapieren oder Settlement von Überweisungen zwischen Banken über Blockchain abgewickelt werden. In der Finanzbranche beschäftigt man sich eingehend mit Blockchain. Die CITI-Bank arbeitet angeblich an über vierzig Blockchain-Projekten, die New Yorker Börse überlegt daran, den Aktienhandel über die Blockchain effizienter zu machen und laut einer Studie von Santander könnten Banken jährlich 20 Mrd. EUR einsparen.

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Marktreife Anwendungen gibt es bereits jede Menge :

  • Smart Contract
    Ein über Blockchain abgewickelter Autokauf schaltet den digitalen Autoschlüssel für den neuen Eigentümer frei, nachdem der definierte Betrag auf dem Konto des Verkäufers eingegangen ist. Beim Ausbleiben einer Raten-Zahlung wird der Wagen gesperrt. Verträge werden so wertneutral ausgeführt und zwar exakt so, wie sie ursprünglich definiert waren. Bei Smart Contracts handelt es sich im Prinzip um ausführbaren Programmcode in Form einer Wenn-Dann-Bedingung: Sobald ein Ereignis mit direktem Bezug zu einem Vertragsinhalt eingetreten ist, löst es die entsprechende Aktion aus. Der digitale Vertrag kommuniziert über Blockchain ohne einen Intermediär direkt mit dem Objekt – zum Beispiel einem Auto. Ethereum bietet diese Möglichkeit beispielsweise.
  • Banking the Unbanked
    Zugang zu einer Finanzinfrastruktur von Entwicklungsländern kann ebenfalls über Blockchain abgebildet werden. Bei einer auf Blockchain basierenden Währung benötigt man formelle Aufnahmekriterien nicht mehr, denn mit Kryptowährungen kann jeder ein Konto in Form eines Wallets eröffnen und Herr seiner Finanzen sein, unabhängig von Ort und Zeit.
  • Banken-Infrastruktur
    Die Struktur der Banken ist seit Jahrzehnten unverändert. Der Prozess zur Wertübertragung mit Banken als Intermediär ist seit über 150 Jahren der gleiche. Das Prinzip der Blockchain kann das grundlegend verändern. Die Abwicklung von Transaktionen und die Übertragung von Werten dauert in der Blockchain nicht mehr Tage, sondern wenige Sekunden bis Minuten.
  • Micro Payments
    Da Kryptowährungen wie Bitcoins sich nahezu beliebig stückeln lassen und die bei einer Transaktion anfallenden Gebühren nur etwa 1 Prozent betragen, sind sie prädestiniert für Micropayments und damit einhergehend für digitale Güter wie Zeitungsartikel, Apps oder Musiktitel.
  • Musikindustrie
    Ein auf Blockchain basierender Musikdienst ist ein öffentlicher dezentraler Musikladen, in dem es keine Plattenverträge mehr braucht und Künstler die Rechte an der eigenen Musik verwalten und die Bedingungen für die Nutzung der Musik festlegen. Das Verhältnis zwischen Fan und dem Künstler verändert sich in einem System dramatisch. Fans könnten für die Unterstützung der Künstler und das Verbreiten von Musik partizipieren und damit Teil des Erfolges sein.
  • Wahlsysteme
    Ein auf Blockchain basierendes Wahlsystem wäre nicht nur vor Manipulation geschützt, sondert auch anonym und sicher. Vor allem können die Wähler von zu Hause wählen, ohne zu einer Wahlurne zu gehen. Fehler beim Auszählen sind ausgeschlossen.
  • Versicherungen
    Wie Smart Contracts auch, könnten Versicherungen funktionieren. Die Versicherung und Versicherungsnehmer einigen sich auf ein Regelwerk und die Blockchain setzt dieses Regelwerk fair und neutral um. Das Fahrverhalten wird über die Blockchain analysiert und passt automatisch die Beiträge an. Vorsichtige Fahrer werden belohnt, risikobereite Fahrer zahlen mehr. Ein Regelwerk in der Blockchain setzt dieses System autark und wertneutral um.

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Quellen: http://speefak.spdns.de/cc-trade.info/technik/die-blockchain / https://platincoinsite.blog

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