Was ist Blockchain-Technologie? Definitiver Leitfaden

Kapitel

1. Blockchain 101

2. Wie funktioniert Blockchain?

3. Wofür wird Blockchain verwendet?

Kapitel 1 – Blockchain 101

Inhalt

• Was ist Blockchain?

• Wie sind die Blöcke verbunden?

• Blockchains und Dezentralisierung

• Das Problem der byzantinischen Generäle

• Warum müssen Blockchains dezentralisiert werden?

• Was ist Peer-to-Peer-Networking?

• Was sind Knoten auf einer Blockchain?

• Öffentliche vs. öffentliche Blockchains Privat

• Wie funktionieren Transaktionen?

• So führen Sie Bitcoin-Transaktionen durch

  • So heben Sie Bitcoins von Binance ab

  • So senden Sie Bitcoins von Trust Wallet an Electrum

• Wer hat die Blockchain-Technologie erfunden?

• Vor- und Nachteile der Blockchain-Technologie

  • Vorteile

  • Nachteile

Was ist Blockchain?

Eine Blockchain ist eine besondere Art von Datenbank. Möglicherweise kennen Sie den Begriff Distributed-Ledger-Technologie (DLT), der sich in den meisten Fällen auf dasselbe bezieht.

Eine Blockchain hat bestimmte einzigartige Eigenschaften. Es gibt Regeln dafür, wie Daten hinzugefügt werden können, und sobald sie gespeichert sind, ist es praktisch unmöglich, sie zu ändern oder zu löschen.

Daten werden im Laufe der Zeit in Strukturen, sogenannten Blöcken, hinzugefügt. Jeder Block baut auf dem letzten auf und enthält Informationen, die auf den vorherigen verweisen. Indem wir uns den aktuellsten Block ansehen, können wir überprüfen, ob er tatsächlich nach dem letzten erstellt wurde. Wenn wir also weiter „in der Kette zurückgehen“, erreichen wir den ersten Block – den sogenannten Genesis-Block.

Machen wir eine Analogie. Angenommen, Sie haben eine Tabelle mit zwei Spalten. In der ersten Zelle der ersten Zeile platzieren Sie die Daten, die Sie speichern möchten.

Die Daten aus der ersten Zelle werden in eine aus zwei Buchstaben bestehende Kennung umgewandelt, die als Teil des nächsten Eintrags verwendet wird. In diesem Beispiel sollte die aus zwei Buchstaben bestehende Kennung KP zum Ausfüllen der nächsten Zelle in der zweiten Zeile (defKP) verwendet werden. Das heißt, wenn Sie die ersten Eingabedaten (abcAA) ändern, erhalten Sie in allen anderen Zellen eine andere Buchstabenkombination.

Datenbank, in der jeder Eintrag mit dem vorherigen verknüpft ist.

In Zeile 4 sehen Sie, dass unsere aktuellste Kennung TH ist. Wie bereits erwähnt, können Sie nicht zurückgehen und Einträge entfernen oder löschen. Dies liegt daran, dass jeder Benutzer leicht bemerken würde, dass dies geschehen ist, und Ihren Änderungsversuch einfach ignorieren würde.

Angenommen, Sie ändern die Daten in der ersten Zelle – Sie würden eine andere Kennung erhalten, d. h. Ihr zweiter Block hätte andere Daten, was zu einer anderen Kennung in Zeile 2 und so weiter führen würde. Im Wesentlichen ist die TH ein Produkt aller Informationen, die ihr vorangehen.

Wie sind die Blöcke verbunden?

Was wir oben besprochen haben – mit unseren aus zwei Buchstaben bestehenden Bezeichnern – ist eine vereinfachte Analogie dazu, wie eine Blockchain Hash-Funktionen verwendet. Hashing ist der „Kleber“, der Blöcke zusammenhält. Hash-Funktionen sammeln Daten beliebiger Größe und übermitteln sie an eine mathematische Funktion, um eine Ausgabe (einen Hash) zu erzeugen, der immer die gleiche Länge hat.

Die in Blockchains verwendeten Hashes sind interessant, weil die Wahrscheinlichkeit, dass Sie zwei Datenelemente finden, die zu genau der gleichen Ausgabe führen, astronomisch gering ist. Genau wie bei unseren Bezeichnern führt jede geringfügige Änderung der Eingabedaten zu einer völlig anderen Ausgabe.

Lassen Sie uns die Verwendung der SHA256-Funktion veranschaulichen, die häufig für Bitcoin verwendet wird. Wie Sie sehen, reicht bereits eine Änderung der Groß-/Kleinschreibung aus, um die Ausgabe vollständig zu verfälschen.

Die Tatsache, dass es keine bekannten SHA256-Kollisionen gibt (d. h. zwei unterschiedliche Eingaben geben uns die gleiche Ausgabe), ist im Kontext von Blockchains unglaublich wertvoll. Das bedeutet, dass durch die Einbeziehung seines Hashs jeder Block auf den vorherigen verweisen kann und alle Versuche, alte Blöcke zu bearbeiten, sofort im Netzwerk sichtbar werden.

Jeder Block enthält einen Fingerabdruck des vorherigen.

Blockchains und Dezentralisierung

Wir erklären den Grundaufbau einer Blockchain. Aber wenn Sie Leute über Blockchain-Technologie sprechen hören, sprechen sie wahrscheinlich nicht nur über die Datenbank, sondern auch über die Ökosysteme, die um Blockchains herum aufgebaut sind.

Als unabhängige Datenstrukturen werden Blockchains nur in bestimmten Anwendungen wirklich nützlich sein. Interessanter wird es, wenn wir Blockchains als Werkzeuge nutzen, mit denen Fremde sich untereinander koordinieren können. In Kombination mit anderen Technologien und der Spieltheorie kann eine Blockchain als verteiltes Hauptbuch/Datensatz fungieren, der von niemandem kontrolliert wird.

Dies bedeutet, dass niemand die Macht hat, die Eingaben zu ändern, indem er die Regeln des Systems ignoriert (mehr zu den Regeln in Kürze). Daher können wir sagen, dass das Hauptbuch allen gleichzeitig gehört: Die Teilnehmer einigen sich jederzeit darüber.

Das Problem der byzantinischen Generäle

Das sogenannte Problem der byzantinischen Generäle ist eine echte Herausforderung für ein System wie das oben beschriebene. Es wurde in den 1980er Jahren konzipiert und beschreibt ein Dilemma, bei dem isolierte Teilnehmer kommunizieren müssen, um ihre Aktionen zu koordinieren. Das konkrete Dilemma besteht darin, dass eine Gruppe von Generälen einer Armee eine Stadt belagert und über die Durchführung des Angriffs entscheidet. Generäle können nur über einen Boten kommunizieren.

Jeder der Generäle muss die Entscheidung treffen, anzugreifen oder sich zurückzuziehen. Dabei spielt es keine Rolle, ob sie angreifen oder sich zurückziehen, solange sich alle Generäle auf eine gemeinsame Entscheidung einigen. Wenn sie sich zum Angriff entschließen, werden sie nur dann erfolgreich sein, wenn sie dies gleichzeitig tun. Wie können wir das garantieren?

Natürlich können sie auch per Messenger kommunizieren. Was aber, wenn der Bote mit einer Nachricht abgefangen wird, die besagt: „Wir werden im Morgengrauen angreifen“ und diese Nachricht durch „Wir werden heute Nacht angreifen“ ersetzt wird? Was ist, wenn einer der Generäle böswillig ist und die anderen absichtlich täuscht, um sicherzustellen, dass sie besiegt werden?

Alle Generäle sind erfolgreich, wenn sie gleichzeitig angreifen (links). Wenn sich ein General zurückzieht, werden diejenigen, die angegriffen haben, besiegt (rechts).

Wir brauchen eine Strategie, mit der auch bei böswilligen Teilnehmern oder abgefangenen Nachrichten ein Konsens erzielt werden kann. Für eine Datenbank ist das Scheitern eines Konsenses keine Lebens- oder Todessituation, wie es im Fall von Generälen der Fall ist, die eine Stadt ohne die Hilfe von Verstärkungen angreifen, aber es gilt das gleiche Prinzip. Wenn es niemanden gibt, der die Blockchain überwacht und den Benutzern die „richtigen“ Informationen liefert, müssen sie in der Lage sein, miteinander zu kommunizieren.

Um den potenziellen Fehlerpunkt eines (oder mehrerer) Benutzer zu überwinden, müssen Blockchain-Mechanismen sorgfältig so konzipiert werden, dass sie diesen Rückschlägen standhalten. Ein System mit dieser Widerstandsfähigkeit wird als byzantinisches fehlertolerantes System bezeichnet. Wie wir bald sehen werden, werden Konsensalgorithmen verwendet, um strenge Regeln durchzusetzen.

Warum müssen Blockchains dezentralisiert werden?

Natürlich könnte man auch selbst eine Blockchain betreiben. Wenn wir sie jedoch mit anderen, geeigneteren Alternativen vergleichen, würden Sie am Ende eine unorganisierte Datenbank erhalten. Das wahre Potenzial einer Blockchain kann in einer dezentralen Umgebung ausgeschöpft werden – also dort, wo alle Benutzer gleich sind. Auf diese Weise kann die Blockchain nicht gelöscht oder böswillig beherrscht werden. Es ist eine einzige Quelle der Wahrheit, die jeder sehen kann.

Was ist Peer-to-Peer-Networking?

Das Peer-to-Peer-Netzwerk (P2P) ist unsere Benutzerschicht (oder die Generäle, wie im vorherigen Beispiel). Es gibt keinen Administrator; Anstatt also einen zentralen Server zu kontaktieren, wenn er Informationen mit einem anderen Benutzer austauschen möchte, sendet der Benutzer diese direkt an seine Kollegen (Peers).

Betrachten Sie die Grafik unten. Auf der linken Seite muss Benutzer A seine Nachricht über den Server weiterleiten, damit sie Benutzer F erreicht. Auf der rechten Seite sind sie jedoch direkt verbunden. Es gibt keinen Vermittler.

Ein zentralisiertes (links) vs. zentralisiertes Netzwerk ein dezentrales Netzwerk (rechts).

Normalerweise speichert der Server alle Informationen, die Benutzer benötigen. Durch den Zugriff auf die Binance Academy bitten Sie die Server, Ihnen alle Artikel zur Verfügung zu stellen. Wenn die Website offline geht, können Sie sie nicht sehen. Wenn Sie jedoch alle Inhalte heruntergeladen haben, können Sie auf Ihrem Computer darauf zugreifen, ohne die Binance Academy konsultieren zu müssen.

Im Grunde ist es das, was alle Peers mit Blockchain machen: Die gesamte Datenbank wird auf ihren Computern gespeichert. Wenn jemand das Netzwerk verlässt, können die verbleibenden Benutzer weiterhin auf die Blockchain zugreifen und Informationen untereinander austauschen. Wenn der Kette ein neuer Block hinzugefügt wird, werden die Daten über das Netzwerk verbreitet, sodass jeder seine eigene Kopie des Ledgers aktualisieren kann.

Weitere Informationen zu dieser Art von Netzwerk finden Sie in unserem Leitfaden zu Peer-to-Peer-Netzwerken.

Was sind Knoten auf einer Blockchain?

Einfach ausgedrückt sind Knoten Maschinen, die mit dem Netzwerk verbunden sind – sie speichern Kopien der Blockchain und tauschen Informationen mit anderen Maschinen aus. Benutzer müssen diese Prozesse nicht manuell bearbeiten. Im Allgemeinen müssen sie lediglich die Blockchain-Software herunterladen und ausführen, der Rest wird automatisch vom System erledigt.

Was wir oben geschrieben haben, ist die Beschreibung eines Knotens im reinsten Sinne, aber die Definition kann auch andere Benutzer umfassen, die auf andere Weise mit dem Netzwerk interagieren. Bei Kryptowährungen gilt beispielsweise eine einfache Wallet-Anwendung auf dem Handy als Light Node.

Öffentliche vs. öffentliche Blockchains Privat

Wie Sie vielleicht wissen, bildete Bitcoin die Grundlage für die Entwicklung der Blockchain-Industrie zu dem, was wir heute haben. Seit sich Bitcoin als legitimer Finanzwert zu beweisen begann, haben viele innovative Wissenschaftler über das Potenzial der zugrunde liegenden Technologie für den Einsatz in anderen Bereichen nachgedacht. Dies ermöglichte die Erforschung der Blockchain-Technologie für zahlreiche Anwendungsfälle neben dem Finanzbereich.

Das Bitcoin-System ist das, was wir eine öffentliche Blockchain nennen. Mit anderen Worten: Jeder kann Ihre Transaktionen einsehen. Sie benötigen lediglich eine Internetverbindung und die erforderliche Software. Da es keine weiteren Teilnahmevoraussetzungen gibt, können wir dieses System als erlaubnislose Umgebung bezeichnen.

Andererseits gibt es andere Arten von Blockchains, sogenannte private Blockchains. Diese Systeme legen Regeln darüber fest, wer die Blockchain sehen und mit ihr interagieren kann. Daher bezeichnen wir sie als autorisierte Umgebungen (wenn eine Genehmigung erforderlich ist). Obwohl private Blockchains auf den ersten Blick überflüssig erscheinen mögen, haben sie einige wichtige Anwendungen – insbesondere in Unternehmensszenarien.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im Artikel Private, öffentliche und konsortiale Blockchains – Was ist der Unterschied?

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Wie funktionieren Transaktionen?

Wenn Alice eine Zahlung per Banküberweisung an Bob leisten möchte, teilt sie dies ihrer Bank mit. Nehmen wir aus praktischen Gründen an, dass beide Parteien dieselbe Bank nutzen. Bevor die Bank ihre Datenbank aktualisiert (z. B. -50 $ für Alice, +50 $ für Bob), überprüft die Bank, ob Alice über die Mittel zur Durchführung der Transaktion verfügt.

Es unterscheidet sich nicht sehr von dem, was mit einer Blockchain passiert. Schließlich handelt es sich auch um eine Datenbank. Der Hauptunterschied besteht darin, dass es keine einzelne Partei gibt, die die Kontrollen durchführt und die Salden aktualisiert. Alle Knoten im Netzwerk müssen dies tun.

Wenn Alice fünf Bitcoins an Bob senden möchte, sendet sie eine Nachricht mit diesen Informationen an das Netzwerk. Die Transaktion wird nicht sofort zur Blockchain hinzugefügt – Knoten können sie sehen, es müssen jedoch andere Aktionen ausgeführt werden, damit die Transaktion bestätigt wird. Schauen Sie sich an: Wie werden Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

Sobald diese Transaktion zur Blockchain hinzugefügt wurde, können alle Knoten sehen, dass sie durchgeführt wurde. Sie werden ihre Kopie der Blockchain unter Berücksichtigung der Änderungen aktualisieren. Jetzt kann Alice nicht dieselben fünf Bitcoins an Carol senden (doppelte Ausgaben), da das Netzwerk weiß, dass sie die fünf Bitcoins bereits in einer früheren Transaktion ausgegeben hat.

Es gibt kein Konzept für Benutzernamen und Passwörter – zum Nachweis des Eigentums an Geldern wird die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln verwendet. Um Gelder zu erhalten, muss Bob zunächst einen privaten Schlüssel generieren. Es handelt sich lediglich um eine sehr lange Zufallszahl, die praktisch für niemanden zu erraten ist, selbst wenn man es jahrhundertelang versucht. Wenn Bob jedoch seinen privaten Schlüssel preisgibt, kann jeder, der über diese Informationen verfügt, damit nachweisen, dass er der Eigentümer der Gelder ist (und diese dann ausgeben). Daher ist es sehr wichtig, dass er den privaten Schlüssel geheim hält.

Was Bob jedoch tun kann, ist, aus seinem privaten Schlüssel einen öffentlichen Schlüssel abzuleiten. Er kann den öffentlichen Schlüssel jedem zur Verfügung stellen, da ein Reverse Engineering zur Erlangung des privaten Schlüssels mithilfe des öffentlichen Schlüssels praktisch nicht durchführbar ist. Darüber hinaus führt der Benutzer in den meisten Fällen einen weiteren Vorgang (z. B. Hashing) am öffentlichen Schlüssel durch, um eine öffentliche Adresse zu erhalten.

Bob wird Alice seine öffentliche Adresse mitteilen, damit sie weiß, wohin sie das Geld schicken soll. Es wird eine Transaktion erstellt, die besagt, dass diese Gelder an diese öffentliche Adresse gezahlt werden sollen. Um dem Netzwerk zu beweisen, dass es nicht versucht, Gelder auszugeben, über die es nicht verfügt, generiert es mithilfe seines eigenen privaten Schlüssels eine digitale Signatur. Jeder kann Alices signierte Nachricht nehmen und sie mit ihrem öffentlichen Schlüssel vergleichen und so mit Sicherheit sagen, dass sie das Recht hat, diese Gelder an Bob zu senden.

So führen Sie Bitcoin-Transaktionen durch

Um zu veranschaulichen, wie Sie mit Bitcoin Transaktionen durchführen können, stellen wir uns zwei verschiedene Szenarien vor. Bei der ersten Methode heben Sie Bitcoins von Binance ab und bei der zweiten Methode senden Sie Geld von Ihrem TrustWallet an die Electrum-Wallet.

So heben Sie Bitcoins von Binance ab

1. Melden Sie sich bei Ihrem Binance-Konto an. Wenn Sie noch keine Bitcoins haben, schauen Sie sich unseren Leitfaden zum Kauf von Bitcoin an.

2. Positionieren Sie den Cursor auf Wallet und wählen Sie Spot Wallet.

3. Klicken Sie in der Seitenleiste links auf „Auszahlen“.

4. Wählen Sie die Währung aus, die Sie abheben möchten – in diesem Fall BTC.

5. Kopieren Sie die Adresse, an die Sie Bitcoins abheben möchten, und fügen Sie sie in das Feld „BTC-Adresse des Empfängers“ ein.

6. Geben Sie den Betrag ein, den Sie abheben möchten.

7. Klicken Sie auf Senden.

8. Sie erhalten in Kürze eine Bestätigungs-E-Mail. Überprüfen Sie sorgfältig, ob die Adresse korrekt ist. Wenn ja, bestätigen Sie die Transaktion über den Link in der E-Mail.

9. Warten Sie, bis Ihre Blockchain-Transaktion abgeschlossen ist. Sie können Ihren Status auf der Registerkarte Ein- und Auszahlungsverlauf oder mithilfe eines Block-Explorers überwachen.

So senden Sie Bitcoins von Trust Wallet an Electrum

In diesem Beispiel senden wir einige Bitcoins von Trust Wallet an Electrum.

1. Öffnen Sie die Trust Wallet-App.

2. Wählen Sie Ihr Bitcoin-Konto aus.

3. Wählen Sie Senden.

4. Öffnen Sie Ihr Electrum-Wallet.

5. Klicken Sie in Electrum auf die Registerkarte „Empfangen“ und kopieren Sie die Adresse.

Eine weitere Alternative besteht darin, über die Trust Wallet-App auf das Symbol [–] zu klicken, um den QR-Code zu scannen, der Ihrer Electrum-Adresse entspricht.

6. Fügen Sie Ihre Bitcoin-Adresse in das Feld „Empfängeradresse“ in Trust Wallet ein.

7. Geben Sie den Betrag ein.

8. Überprüfen Sie die Richtigkeit der Daten und bestätigen Sie die Transaktion.

9. Fertig! Warten Sie, bis Ihre Transaktion in der Blockchain bestätigt wird. Sie können Ihren Status überwachen, indem Sie Ihre Adresse in einen Block-Explorer kopieren.

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Wer hat die Blockchain-Technologie erfunden?

Die Blockchain-Technologie wurde 2009 mit der Einführung von Bitcoin – der ersten und beliebtesten Blockchain – formalisiert. Sein Schöpfer (Pseudonym) Satoshi Nakamoto ließ sich jedoch von früheren Technologien und Vorschlägen inspirieren.

Blockchains nutzen in großem Umfang Hash-Funktionen und Kryptografie, die es bereits Jahrzehnte vor der Einführung von Bitcoin gab. Interessanterweise lässt sich die Blockchain-Struktur bis in die frühen 1990er Jahre zurückverfolgen, obwohl sie nur zum Zeitstempeln von Dokumenten verwendet wurde, sodass diese später nicht geändert werden konnten.

Um mehr über das Thema zu erfahren, schauen Sie sich The History of Blockchain an.

Vor- und Nachteile der Blockchain-Technologie

Richtig entwickelte Blockchains lösen ein Problem, das Interessengruppen in verschiedenen Sektoren plagt, von der Finanzwelt bis zur Landwirtschaft. Ein verteiltes Netzwerk hat gegenüber dem herkömmlichen Client-Server-Modell viele Vorteile, es gibt jedoch auch einige Nachteile.

Vorteile

Einer der unmittelbaren Vorteile, auf die im Bitcoin-Whitepaper hingewiesen wird, besteht darin, dass Zahlungen ohne Einschaltung eines Vermittlers übermittelt werden können. Nachfolgende Blockchains gingen noch einen Schritt weiter und ermöglichten es Benutzern, alle Arten von Informationen zu übermitteln. Durch die Eliminierung von Gegenparteien besteht für die beteiligten Nutzer ein geringeres Risiko, was zu niedrigeren Gebühren führt, da kein Vermittler erforderlich ist.

Darüber hinaus ist ein öffentliches Blockchain-Netzwerk, wie bereits erwähnt, erlaubnisfrei – es gibt keine Eintrittsbarriere, da es niemanden gibt, der dafür verantwortlich ist. Wenn ein Benutzer eine Verbindung zum Internet herstellen kann, kann er mit anderen Netzwerkteilnehmern (Peers) interagieren.

Viele argumentieren, dass die wichtigste Eigenschaft von Blockchains ihr hoher Grad an Zensurresistenz ist. Um einem zentralisierten System Schaden zuzufügen, muss ein böswilliger Akteur lediglich den Server ins Visier nehmen. In einem Peer-to-Peer-Netzwerk fungiert jedoch jeder Knoten als sein eigener Server.

Ein System wie die Bitcoin-Blockchain verfügt über mehr als 10.000 sichtbare Knoten, die über die ganze Welt verteilt sind. Mit anderen Worten: Es ist praktisch unmöglich, dass ein Angreifer über genügend Ressourcen verfügt, um das Netzwerk in irgendeiner Weise zu gefährden. Es ist wichtig zu beachten, dass es auch viele versteckte Knoten gibt, die nicht für das gesamte Netzwerk sichtbar sind.

Dies sind einige der allgemeinen Vorteile. Es gibt viele spezifische Anwendungsfälle für Blockchains, wie Sie im Kapitel „Wofür wird Blockchain verwendet?“ sehen können.

Nachteile

Blockchains sind kein Allheilmittel für alle Probleme. Wenn sie für die Vorteile des vorherigen Abschnitts optimiert werden, lassen sie in anderen Bereichen letztendlich zu wünschen übrig. Das offensichtlichste Hindernis für die Masseneinführung von Blockchains besteht darin, dass sie sich nicht gut skalieren lassen.

Dies gilt für jedes verteilte Netzwerk. Da alle Teilnehmer synchron bleiben müssen, können neue Informationen nicht so schnell hinzugefügt werden, wie die Knoten nicht mithalten könnten. Daher neigen Entwickler dazu, die Geschwindigkeit, mit der eine Blockchain aktualisiert wird, absichtlich zu begrenzen, um sicherzustellen, dass das System dezentral bleibt.

Wenn in einem Netzwerk viele Benutzer gleichzeitig Transaktionen durchführen, kann es zu langen Wartezeiten kommen. Blöcke können eine begrenzte Datenmenge speichern und werden nicht sofort zur Kette hinzugefügt. Wenn es mehr Transaktionen gibt, als ein Block speichern kann, müssen weitere Transaktionen auf den nächsten Block warten.

Ein weiterer möglicher Nachteil dezentraler Blockchain-Systeme besteht darin, dass sie nicht einfach aktualisiert werden können. Wenn Sie Ihre eigene Software erstellen, können Sie nach Wunsch neue Funktionen hinzufügen. Sie müssen nicht mit anderen zusammenarbeiten oder um Erlaubnis bitten, um Änderungen vorzunehmen.

In einer Umgebung mit potenziell Millionen von Benutzern ist es viel schwieriger, Änderungen vorzunehmen. Sie könnten einige der Softwareparameter des Knotens ändern, würden sich dadurch jedoch vom Netzwerk trennen. Wenn Ihre geänderte Software nicht mit anderen Knoten kompatibel ist, werden diese dies erkennen und die Interaktion mit Ihrem Knoten verweigern.

Angenommen, Sie möchten eine Regel zu Blockgrößen ändern (von 1 MB auf 2 MB). Sie können versuchen, diesen Block an die Knoten zu senden, mit denen Sie verbunden sind, aber diese haben eine Regel, die besagt: „Akzeptieren Sie keine Blöcke, die größer als 1 MB sind“. Wenn sie einen Block erhalten, der größer als zulässig ist, werden sie ihn nicht in ihre Kopie der Blockchain aufnehmen.

Die einzige Möglichkeit, Änderungen vorzunehmen, besteht darin, die Mehrheit des Ökosystems dazu zu bringen, sie zu akzeptieren. Betrachtet man die wichtigsten Blockchains, kann es Monate – oder sogar Jahre – intensiver Diskussionen in Foren dauern, bis Änderungen oder Änderungsvorschläge umgesetzt werden können. Weitere Informationen finden Sie unter Hard Forks und Soft Forks.

Kapitel 2 – Wie funktioniert Blockchain?

Inhalt

• Wie werden Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

• Bergbau (Arbeitsnachweis)

  • Vorteile des Proof of Work

  • Nachteile von Proof of Work

• Staking (Nachweis des Einsatzes)

  • Vorteile von Proof of Stake

  • Nachteile von Proof of Stake

• Andere Konsensalgorithmen

• Ist es möglich, Blockchain-Transaktionen rückgängig zu machen?

• Was ist Blockchain-Skalierbarkeit?

• Warum muss die Blockchain skaliert werden?

• Was ist ein Blockchain-Fork?

  • Weiche Gabeln

  • Harte Gabeln

Wie werden Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

Wir haben bisher viele wichtige Informationen abgedeckt. Wir wissen, dass Knoten miteinander verbunden sind und Kopien der Blockchain speichern. Sie übermitteln sich gegenseitig Informationen über Transaktionen und neue Blöcke. Wir haben bereits besprochen, was Knoten sind, aber Sie fragen sich vielleicht: Wie werden neue Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

Es gibt keine einzige Quelle, die den Benutzern sagt, was sie tun sollen. Da alle Knoten die gleiche Leistung haben, muss es einen Mechanismus geben, der genau entscheidet, wer neue Blöcke zur Blockchain hinzufügen darf. Wir brauchen ein System, das Betrug kostspielig macht und Benutzer für ehrliches Handeln belohnt. Jeder rationale Nutzer wird es vorziehen, so zu handeln, wie es für ihn wirtschaftlich vorteilhaft ist.

Da das Netzwerk erlaubnisfrei ist (es ist keine Erlaubnis erforderlich), muss die Erstellung von Blöcken für jedermann zugänglich sein. Protokolle stellen dies im Allgemeinen sicher, indem sie vom Benutzer verlangen, einen Teil seiner „Haut ins Spiel“ zu bringen – er muss sein eigenes Geld aufs Spiel setzen. Dadurch können Benutzer an der Blockerstellung teilnehmen und wenn ein gültiger Block generiert wird, werden die Belohnungen entsprechend verteilt.

Sollte es jedoch zu einem Betrugsversuch kommen, erfährt jeder im Netzwerk Bescheid. Jeglicher Einsatzwert des Benutzers, der versucht zu betrügen, geht verloren. Wir nennen diese Mechanismen Konsensalgorithmen, weil sie es den Netzwerkteilnehmern ermöglichen, einen Konsens darüber zu erzielen, was der nächste hinzugefügte Block sein soll.

Bergbau (Arbeitsnachweis)

Mining ist mit Abstand der am häufigsten verwendete Konsensalgorithmus. Beim Mining wird ein Proof of Work (PoW)-Algorithmus verwendet. Dabei stellen Benutzer Rechenleistung zur Verfügung, um zu versuchen, ein durch das Protokoll festgelegtes Rätsel zu lösen.

Dieses Rätsel erfordert, dass Benutzer den Hash und andere im Block enthaltene Informationen abwickeln. Damit der Hash jedoch als gültig gilt, muss er kleiner als eine bestimmte Zahl sein. Da es keine Möglichkeit gibt, die Ausgabe vorherzusagen, müssen die Miner weiterhin leicht modifizierte Daten verwenden, bis sie eine gültige Lösung gefunden haben.

Offensichtlich ist der Prozess des wiederholten Daten-Hashings rechenintensiv. Bei Proof-of-Work-Blockchains ist der „Einsatzwert“, den Benutzer vorschlagen, das Geld, das in Computer für das Mining investiert wurde, und der Strom, der für deren Betrieb verwendet wird. Sie tun dies in der Hoffnung, eine Blockbelohnung zu erhalten.

Erinnern Sie sich daran, was wir zuvor gesagt haben, dass es praktisch unmöglich ist, einen Hash umzukehren, es aber einfach ist, ihn zu überprüfen? Wenn ein Miner einen neuen Block an den Rest des Netzwerks sendet, verwenden ihn alle anderen Knoten als Eingabe in eine Hash-Funktion. Sie müssen es nur einmal ausführen, um zu überprüfen, ob der Block gemäß den Blockchain-Regeln gültig ist. Andernfalls erhält der Miner die Belohnung nicht und hat Ressourcen und Strom umsonst ausgegeben.

Die erste Proof-of-Work-Blockchain war Bitcoin. Seit seiner Gründung haben viele andere Blockchains den PoW-Mechanismus übernommen.

Vorteile des Proof of Work

• Bewährt – Bis heute ist Proof of Work der ausgereifteste Konsensalgorithmus und hat einen Wert in Milliardenhöhe erzielt.

• Ohne Erlaubnis – jeder kann am Mining-Wettbewerb teilnehmen oder einfach einen Validierungsknoten betreiben.

• Dezentralisierung – Miner konkurrieren miteinander um die Produktion von Blöcken, was bedeutet, dass die Hash-Leistung niemals von einem einzelnen Netzwerkteilnehmer kontrolliert wird.

Nachteile von Proof of Work

• Abfall – Der Bergbau verbraucht eine große Menge elektrischer Energie.

• Zunehmende Eintrittsbarrieren – Je mehr Miner dem Netzwerk beitreten, desto schwieriger wird das Mining-Puzzle durch Protokolle. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Anwender in bessere Ausrüstung investieren. Die Kosten könnten für die Bergleute am Ende zu hoch sein.

• 51 % Angriffe – Obwohl Mining die Dezentralisierung fördert, besteht die Möglichkeit, dass ein einzelner Miner den Großteil der Hash-Leistung erwirbt. In diesem Fall wäre es theoretisch möglich, Transaktionen rückgängig zu machen und die Sicherheit der Blockchain zu gefährden.

Staking (Nachweis des Einsatzes)

Was bei Proof-of-Work-Systemen die Benutzer zu ehrlichem Handeln anregt, ist der hohe Betrag, der in das Mining investiert wird. Der Miner erhält keine Rendite auf seine Investition, wenn er keine gültigen Blöcke schürft.

Beim Proof of Stake (PoS) fallen keine externen Kosten an. Anstelle von Minern gibt es Validatoren, die Blöcke vorschlagen (oder „fälschen“). Sie können einen normalen Computer verwenden, um neue Blöcke zu generieren, müssen jedoch einen erheblichen Teil ihrer Mittel einsetzen, um dieses Privileg zu erhalten. Der Einsatzwert ist ein vordefinierter Betrag der nativen Kryptowährung der Blockchain, gemäß den Regeln jedes Protokolls.

Verschiedene Implementierungen haben unterschiedliche Variationen, aber sobald ein Validator seine Einheiten absteckt, können sie vom Protokoll zufällig ausgewählt werden, um den nächsten Block anzukündigen. Wenn der Benutzer dies richtig macht, erhält er eine Belohnung. Es kann mehrere Validatoren geben, die sich auf den nächsten Block einigen, und eine Belohnung wird proportional zum Einsatzwert jedes einzelnen verteilt.

„Reine“ PoS-Blockchains sind weniger verbreitet als DPoS (Delegated Proof of Stake), bei denen Benutzer abstimmen und Knoten (Zeugen) auswählen müssen, um Blöcke für das gesamte Netzwerk zu validieren.

Ethereum, die führende Smart-Contract-Blockchain, wird bei der Migration auf ETH 2.0 bald auf Proof of Stake umstellen.

Vorteile von Proof of Stake

• Nachhaltig – die Umweltauswirkungen von PoS sind viel geringer als die von PoW-Mining. Durch das Abstecken entfällt die Notwendigkeit ressourcenintensiver Hashing-Vorgänge.

• Schnellere Transaktionen – Da keine Rechenleistung für die Lösung zufälliger, durch das Protokoll definierter Rätsel aufgewendet werden muss, argumentieren einige PoS-Befürworter, dass die Transaktionsrate höher sein kann.

• Einsatz- und Zinsprämien – anstatt den Minern zugute zu kommen, werden die Belohnungen für die Sicherung des Netzwerks direkt an die Token-Inhaber ausgezahlt. In einigen Fällen ermöglicht PoS den Benutzern, passives Einkommen in Form von Airdrops oder Zinsen zu erzielen, indem sie einfach ihre Gelder einsetzen.

Nachteile von Proof of Stake

• Zu wenig getestet – PoS-Protokolle wurden noch nicht in großem Umfang getestet. Möglicherweise gibt es einige noch nicht bekannte Schwachstellen in der Implementierung oder der Kryptoökonomie.

• Plutokratie – Es besteht die Sorge, dass PoS ein Ökosystem fördern könnte, in dem „die Reichen reicher werden“, da Validatoren mit einem großen Einsatz (Einsatzwert) tendenziell mehr Belohnungen erhalten.

• „Nichts steht auf dem Spiel“-Problem – im PoW-System können Benutzer nur eine Kette auswählen – sie schürfen auf der Kette, von der sie glauben, dass sie das größte Erfolgspotenzial hat. Während einer Hard Fork können sie nicht mehrere Ketten mit derselben Hash-Leistung abstecken. Allerdings können PoS-Validatoren mit sehr geringen Zusatzkosten über mehrere Ketten hinweg arbeiten, was zu wirtschaftlichen Problemen führen kann.

Andere Konsensalgorithmen

Proof of Work und Proof of Stake sind die gebräuchlichsten Konsensalgorithmen, es gibt jedoch noch viele andere. Bei einigen handelt es sich um Hybridmodelle, die Elemente beider Systeme kombinieren, während andere unterschiedliche Methoden verwenden.

Auf die anderen Methoden gehen wir hier nicht näher ein. Wenn Sie interessiert sind, schauen Sie sich die folgenden Artikel an:

• Was ist ein verzögerter Arbeitsnachweis?

• Algorithmus des gemieteten Proof of Stake-Konsens

• Was ist ein Autoritätsnachweis?

• Was ist ein Brandnachweis?

Ist es möglich, Blockchain-Transaktionen rückgängig zu machen?

Blockchains sind sehr robuste Datenbanken. Aufgrund seiner inhärenten Eigenschaften ist das Entfernen oder Ändern von Daten aus der Blockchain nach der Registrierung ein sehr schwieriger Prozess. Bei Bitcoin und anderen größeren Netzwerken ist dies nahezu unmöglich. Wenn Sie also eine Transaktion auf einer Blockchain durchführen, ist es am besten, sie als eine ewige Transaktion zu betrachten, die nicht rückgängig gemacht werden kann.

Vor diesem Hintergrund gibt es mehrere Blockchain-Implementierungen, deren Hauptunterschied darin besteht, einen Konsens innerhalb des Netzwerks zu erzielen. Dies bedeutet, dass in einigen Implementierungen eine relativ kleine Gruppe von Teilnehmern genügend Leistung im Netzwerk erhalten kann, um Transaktionen effektiv umzukehren. Dies ist besonders besorgniserregend für Altcoins, die in kleinen Netzwerken laufen (mit niedrigen Hash-Raten aufgrund der geringen Mining-Konkurrenz).

Was ist Blockchain-Skalierbarkeit?

Der Begriff „Blockchain-Skalierbarkeit“ wird üblicherweise als Überbegriff für die Fähigkeit eines Blockchain-Systems verwendet, der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. Blockchains haben wünschenswerte Eigenschaften (wie Dezentralisierung, Zensurresistenz, Unveränderlichkeit), aber diese Eigenschaften haben ihren Preis.

Im Gegensatz zu dezentralen Systemen kann eine zentrale Datenbank mit höherer Geschwindigkeit und Übertragungsraten arbeiten. Dies ist sinnvoll, da nicht Tausende von Knoten auf der ganzen Welt sich bei jeder Änderung ihrer Inhalte mit dem Netzwerk synchronisieren müssen. Dies ist jedoch bei Blockchains nicht der Fall. Daher war Skalierbarkeit schon immer ein heiß diskutiertes Thema unter Blockchain-Entwicklern.

Es wurden bereits mehrere Lösungen vorgeschlagen oder implementiert, um einige der Leistungsnachteile von Blockchains zu mildern. Bisher gibt es jedoch keinen Ansatz, der eindeutig wirksam ist. Es besteht noch Bedarf, viele der verschiedenen Lösungen zu testen, bis es direktere Antworten auf das Skalierbarkeitsproblem gibt.

Auf einer breiteren Ebene haben wir eine grundlegende Frage zur Skalierbarkeit: Sollten wir die Leistung der Blockchain selbst verbessern (On-Chain-Skalierbarkeit) oder sollten wir die Ausführung von Transaktionen ermöglichen, ohne die Hauptblockchain zu überlasten (Off-Chain-Skalierbarkeit)?

Beides hat klare Vorteile. On-Chain-Skalierungslösungen können die Größe von Transaktionen reduzieren oder einfach die Art und Weise optimieren, wie Daten in Blöcken gespeichert werden. Bei Off-Chain-Lösungen hingegen handelt es sich um Batch-Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain, die später hinzugefügt werden. Einige der bemerkenswertesten Off-Chain-Lösungen werden Sidechains und Zahlungskanäle genannt.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im Artikel Blockchain-Skalierbarkeit – Sidechains und Zahlungskanäle.

Warum muss die Blockchain skaliert werden?

Wenn Blockchain-Systeme mit zentralisierten Systemen konkurrieren wollen, müssen sie mindestens die gleiche Leistung wie diese haben. Realistisch gesehen müssen sie jedoch wahrscheinlich noch bessere Leistungen erbringen, um Entwickler und Benutzer zum Umstieg auf Plattformen und Anwendungen zu bewegen, die auf der Blockchain-Technologie basieren.

Mit anderen Worten: Im Vergleich zu zentralisierten Systemen muss die Verwendung von Blockchains für Entwickler und Benutzer schneller, kostengünstiger und einfacher sein. Dies ist keine leichte Aufgabe, wenn man bedenkt, dass die oben genannten wichtigsten Eigenschaften von Blockchains erhalten bleiben müssen.

Was ist ein Blockchain-Fork?

Wie jede Software benötigen auch Blockchains Updates, um Probleme zu beheben, neue Regeln hinzuzufügen oder alte zu entfernen. Da Blockchain-Software Open-Source ist, kann theoretisch jeder neue Updates für die Software vorschlagen, die das Netzwerk verwaltet.

Denken Sie daran, dass Blockchains verteilte Netzwerke sind. Nachdem die Software aktualisiert wurde, müssen Tausende von Knoten auf der ganzen Welt kommunizieren und die neue Version implementieren. Aber was passiert, wenn sich die Teilnehmer nicht darauf einigen können, welches Update implementiert werden soll? Im Allgemeinen gibt es keine etablierte Organisation oder Hierarchie, die diese Entscheidung trifft. Dies bringt uns zu Hard Forks und Soft Forks.

Weiche Gabeln

Wenn Konsens über ein Update besteht, ist der Prozess relativ einfach. Die Software wird mit abwärtskompatiblen Änderungen aktualisiert, was bedeutet, dass aktualisierte Knoten weiterhin mit denen interagieren können, die dies nicht getan haben. In Wirklichkeit wird erwartet, dass fast alle Knoten nach einer Weile aktualisiert werden. Dies wird als Soft Fork bezeichnet.

Harte Gabeln

Eine harte Gabel ist komplizierter. Nach der Umsetzung sind die neuen Regeln nicht mehr mit den alten Regeln kompatibel. Wenn daher ein Knoten, auf dem die neuen Regeln ausgeführt werden, versucht, mit einem Knoten zu interagieren, auf dem die alten Regeln ausgeführt werden, kann er nicht kommunizieren. Dies führt dazu, dass sich die Blockchain in zwei Teile aufspaltet – in der einen läuft die alte Software und in der anderen sind die neuen Regeln bereits implementiert.

Nach der Hard Fork gibt es im Wesentlichen zwei Netzwerke, die parallel zwei verschiedene Protokolle ausführen. Es ist erwähnenswert, dass zum Zeitpunkt der Abzweigung (Aufteilung) die Guthaben der nativen Blockchain-Einheit aus dem alten Netzwerk geklont werden. Wenn Sie also zum Zeitpunkt der Gabelung einen Saldo auf der alten Kette haben, haben Sie auch einen Saldo auf der neuen.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Hard Forks und Soft Forks.

Kapitel 3 – Wofür wird Blockchain verwendet?

Inhalt

• Blockchain für die Lieferkette

• Blockchain und die Gaming-Industrie

• Blockchain für Gesundheitssysteme

• Blockchain und Überweisungen

• Blockchain und digitale Identität

• Blockchain und das Internet der Dinge (IoT)

• Blockchain für Governance-Systeme

• Blockchain für Wohltätigkeitsorganisationen

• Blockchain für den Spekulationsmarkt

• Crowdfunding mit Blockchain

• Blockchain und verteilte Dateisysteme

Die Blockchain-Technologie kann für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden. Lassen Sie uns einige davon besprechen.

Blockchain für die Lieferkette

Effiziente Lieferketten sind die Grundlage vieler erfolgreicher Unternehmen, deren Schwerpunkt auf der Warenverwaltung vom Lieferanten bis zum Verbraucher liegt. Allerdings hat sich die Koordinierung mehrerer Interessengruppen in einem bestimmten Sektor traditionell als schwierig erwiesen. Allerdings kann die Blockchain-Technologie in vielen Sektoren ein neues Maß an Transparenz ermöglichen. Ein interoperables Lieferketten-Ökosystem, das sich um eine unveränderliche Datenbank dreht, ist genau das, was viele Branchen brauchen, um robuster und zuverlässiger zu werden.

Wenn Sie mehr zu diesem Thema lesen möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain-Anwendungsfälle: Supply Chain.

Blockchain und die Gaming-Industrie

Die Gaming-Industrie hat sich zu einer der größten Unterhaltungsindustrien der Welt entwickelt und kann stark von der Blockchain-Technologie profitieren. Typischerweise neigen Gamer dazu, vollständig von Spieleentwicklern abhängig zu sein. In den meisten Online-Spielen müssen die Spieler die Serverbedingungen akzeptieren und sich an die Regeln der Entwickler halten, die sich ständig ändern. In diesem Zusammenhang kann Blockchain dazu beitragen, die Verwaltung, Verwaltung und Wartung von Online-Spielen zu dezentralisieren.

Ein potenzielles Problem besteht jedoch darin, dass Spielgegenstände nicht extern existieren können, wodurch die Chancen auf echten Besitz und Sekundärmärkte ausgeschlossen sind. Durch die Einführung eines Blockchain-basierten Ansatzes können Spiele langfristig nachhaltiger werden und In-Game-Gegenstände, die als Krypto-Sammlerstücke ausgegeben werden, könnten einen realen Wert haben.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain-Anwendungsfälle: Spiele.

Blockchain für Gesundheitssysteme

Die zuverlässige Speicherung von Krankenakten ist für jedes Gesundheitssystem von entscheidender Bedeutung. Die Abhängigkeit von zentralisierten Servern führt dazu, dass vertrauliche Informationen anfällig sind. Die Transparenz und Sicherheit der Blockchain-Technologie machen sie zu einer idealen Plattform für die Speicherung von Krankenakten.

Durch die kryptografische Sicherung ihrer Aufzeichnungen in einer Blockchain können Patienten ihre Privatsphäre wahren und gleichzeitig ihre medizinischen Daten bei Interesse mit jeder Gesundheitseinrichtung teilen. Wenn alle Mitglieder des derzeit fragmentierten Gesundheitssystems auf eine sichere, globale Datenbank zugreifen könnten, wäre der Informationsfluss zwischen allen Institutionen und Mitgliedern des Systems viel schneller.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain Use Cases: Health Systems.

Blockchain und Überweisungen

Der internationale Geldversand über traditionelle Banken ist ein relativ komplizierter Prozess. Vor allem aufgrund des bürokratischen Netzwerks von Vermittlern machen Gebühren und Abwicklungszeiten die Nutzung traditioneller Banken zu einer teuren und unzuverlässigen Option für dringendere Transaktionen.

Kryptowährungen und Blockchains eliminieren dieses Ökosystem von Vermittlern und ermöglichen schnelle und kostengünstige Überweisungen rund um die Welt. Während Blockchains zweifellos einige ihrer wünschenswerten Eigenschaften auf Kosten der Leistung opfern, nutzen mehrere Projekte die Technologie, um günstigere und nahezu sofortige Transaktionen zu ermöglichen.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain-Anwendungsfälle: Überweisungen.

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Blockchain und digitale Identität

Sicheres Identitätsmanagement im Internet braucht dringend eine schnelle Lösung. Eine außergewöhnliche Menge unserer personenbezogenen Daten wird ohne unser Wissen oder unsere Zustimmung auf zentralen Servern gespeichert und von maschinellen Lernalgorithmen analysiert.

Die Blockchain-Technologie ermöglicht es Benutzern, den Besitz ihrer Daten zu übernehmen und Informationen nur dann selektiv an Dritte weiterzugeben, wenn dies erforderlich ist. Diese Art von kryptografischer Magie kann das Online-Erlebnis verbessern, ohne die Privatsphäre der Benutzer zu beeinträchtigen.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain-Anwendungsfälle: Digitale Identität.

Blockchain und das Internet der Dinge (IoT)

Derzeit verbinden sich außerordentlich viele Geräte mit dem Internet und diese Zahl nimmt täglich zu. Einige spekulieren, dass die Kommunikation und Interaktivität zwischen diesen Geräten mithilfe der Blockchain-Technologie erheblich verbessert werden könnte. Automatisierte Machine-to-Machine-Zahlungen (M2M) können eine neue Wirtschaft schaffen, die auf einer sicheren Datenbanklösung mit hohem Durchsatz basiert.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain Use Cases: Internet of Things (IoT).

Blockchain für Governance-Systeme

Verteilte Netzwerke können ihre eigenen Regulierungsformen in Form von Computercodes definieren und durchsetzen. Es ist keine Überraschung, dass die Blockchain-Technologie die Eliminierung von Vermittlern aus verschiedenen Governance-Systemen auf lokaler, nationaler oder sogar internationaler Ebene ermöglichen kann.

Darüber hinaus könnte es eines der größten Probleme lösen, mit denen Open-Source-Entwicklungsumgebungen heute konfrontiert sind – das Fehlen eines zuverlässigen Mechanismus zur Verteilung von Geldern. Die Blockchain-Governance stellt sicher, dass alle Beteiligten in die Entscheidungsfindung einbezogen werden können, und bietet einen transparenten Überblick darüber, welche Richtlinien umgesetzt werden.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain Use Cases: Governance Systems.

Blockchain für Wohltätigkeitsorganisationen

Wohltätigkeitsorganisationen leiden oft unter Einschränkungen bei der Annahme von Geldern und Spenden. Darüber hinaus kann es schwierig sein, den endgültigen Bestimmungsort der gespendeten Gelder genau zu verfolgen, was zweifellos viele Menschen davon abhält, diese Organisationen zu unterstützen.

Bei der „Krypto-Philanthropie“ geht es darum, mithilfe der Blockchain-Technologie diese Einschränkungen zu umgehen. Der aufstrebende Bereich nutzt die inhärenten Eigenschaften der Technologie, um mehr Transparenz, globale Beteiligung und geringere Kosten zu gewährleisten, und versucht, die Wirkung von Wohltätigkeitsorganisationen zu optimieren. Eine solche Organisation ist die Blockchain Charity Foundation.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain-Anwendungsfälle: Wohltätigkeitsorganisationen.

Blockchain für den Spekulationsmarkt

Zweifellos ist die Finanzspekulation eine der beliebtesten Anwendungen der Blockchain-Technologie. Reibungslose Transfers zwischen Brokern, nicht verwahrte Handelslösungen und ein wachsendes Derivate-Ökosystem machen Blockchain zu einem idealen Umfeld für alle Arten von Spekulationen.

Aufgrund ihrer Eigenschaften ist die Blockchain-Technologie ein hervorragendes Instrument für Nutzer, die bereit sind, das Risiko einer Beteiligung an dieser aufstrebenden Anlageklasse einzugehen. Einige glauben sogar, dass, nachdem die Technologie ausgereift und reguliert ist, alle globalen Spekulationsmärkte für die Verwendung in der Blockchain-Technologie tokenisiert werden könnten.

Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, lesen Sie den Artikel Blockchain Use Cases: Predictive Markets.

Crowdfunding mit Blockchain

Online-Crowdfunding-Plattformen legen seit fast einem Jahrzehnt den Grundstein für die Peer-to-Peer-Wirtschaft. Der Erfolg dieser Seiten zeigt, dass ein echtes Interesse an der Entwicklung von Produkten mittels Crowdfunding besteht. Allerdings fungieren diese Plattformen als Verwahrer der Gelder, was bedeutet, dass sie möglicherweise einen erheblichen Teil der Gelder als Gebühren erheben. Darüber hinaus hätte jeder seine eigenen Regeln, die eine Einigung zwischen den verschiedenen Teilnehmern erleichtern würden.

Die Blockchain-Technologie und insbesondere intelligente Verträge könnten ein sichereres und automatisierteres Crowdfunding ermöglichen, bei dem Vertragsbedingungen durch Computercode definiert werden.

Weitere Crowdfunding-Anwendungen mithilfe der Blockchain-Technologie sind Initial Coin Offerings (ICOs) und Initial Exchange Offerings (IEOs). Bei Token-Verkäufen wie diesen beschaffen Anleger Geld in der Hoffnung, dass das Netzwerk in Zukunft erfolgreich sein und eine Kapitalrendite erwirtschaften wird.

Blockchain und verteilte Dateisysteme

Die Verteilung der Dateispeicherung über das Internet bietet im Vergleich zu herkömmlichen zentralisierten Alternativen viele Vorteile. Ein Großteil der in der Cloud gespeicherten Daten hängt von zentralisierten Servern und Dienstanbietern ab, die tendenziell anfälliger für Angriffe sind und zu Datenverlusten führen können. In einigen Fällen können Benutzer aufgrund der Zensur durch zentralisierte Server auch mit Barrierefreiheitsproblemen konfrontiert sein.

Aus Benutzersicht funktionieren Dateispeicherlösungen, die die Blockchain-Technologie nutzen, ähnlich wie Cloud-Speicherlösungen – Sie können Dateien hochladen, speichern und darauf zugreifen. Das System, das diese Dienste bereitstellt, ist jedoch ganz anders.

Wenn Sie eine Datei in den Blockchain-Speicher hochladen, wird sie auf mehrere Knoten verteilt und repliziert. In einigen Fällen speichert jeder Knoten einen anderen Teil Ihrer Datei. Fragmentierte Daten nützen nicht viel, aber Sie können Knoten bitten, jeden Teil bereitzustellen, sie zu kombinieren und die vollständige Datei wiederherzustellen.

Der Speicherplatz wird von den Teilnehmern abgeleitet, die dem Netzwerk Speicher und Bandbreite zur Verfügung stellen. Typischerweise erhalten diese Teilnehmer wirtschaftliche Anreize, diese Ressourcen bereitzustellen. Wenn sie es versäumen, Ressourcen gemäß den Regeln bereitzustellen, können sie bestraft werden.

Man kann sich diese Art von Netzwerk ähnlich wie das Bitcoin-Netzwerk vorstellen. In diesem Fall besteht der Hauptzweck des Netzwerks jedoch nicht darin, geldwerte Übertragungen zu unterstützen, sondern eine dezentrale und unzensierte Speicherung von Dateien zu ermöglichen.

Andere Open-Source-Protokolle wie das InterPlanetary File System (IPFS) ebnen bereits den Weg für dieses neue, stärker verteilte Web. Obwohl IPFS ein Peer-to-Peer-Protokoll und -Netzwerk ist, handelt es sich nicht genau um eine Blockchain. Es wendet jedoch einige Prinzipien der Blockchain-Technologie an, um die Sicherheit und Effizienz zu erhöhen.