Was ist Blockchain

Was ist eigentlich Blockchain?

Die einen mehr, die anderen weniger, dem Begriff Blockchain begegnet man immer öfter. Gerade der Hype um die neumodischen Krypto-Währungen, allen voran Bitcoin, drängt diese Technologie in den Vordergrund.

Es gibt viele Anwendungsszenarien, wie diese Innovation diverse Prozesse verbessern oder revolutionieren kann.

In diesem Blog werde ich noch auf viele solcher Einsatzmöglichkeiten eingehen. Doch nun die Frage: Was genau ist eigentlich die Blockchain?

Stellt euch mal einen traditionellen Ablauf eines Geschäftsvorgangs vor. Alice kauft bei Bob ein Produkt, und bezahlt dafür einen gewissen Geld-Betrag. Diesen überweist sie über ihr Bankkonto oder ein beliebiges Online-Zahlungssystem.

Da die meisten Zahlungsvorgänge heutzutage digital abgewickelt werden, ist stets eine dritte Partei mit im Bunde, welche als Mittelsmann dient. Um das Geld von Alice an Bob zu transferieren, schaltet sich eine Bank oder sonstiger Finanzdienstleister ein.

 

Völlige Transparenz

Dieser Dritte zwischen den zwei Geschäftspartnern verdient an der Transaktion mit. Außerdem besteht immer ein gewisses Risiko, dass das zahlungsabwickelnde Unternehmen Ziel eines Hacking-Angriffs wird.

Hier kommt die Blockchain ist Spiel, die im Rahmen der Bitcoin entwickelt und eingesetzt wurde. Diese derzeit ziemlich populäre Kryptowährung wurde zur Zeit der Finanzkrise erfunden.

Der Erfinder bzw. die Gruppe an Erfindern der Bitcoin, welche unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto auftreten, benötigte so etwas wie ein gemeinsames Register, um alle Geldflüsse transparent aufzuzeichnen.
(Bewusst verzichte ich in diesem Artikel darauf, Bitcoin weiter zu erklären, um den Leser nicht zu verwirren. Mir geht es hier darum, die hinter Bitcoin liegende Technologie zu vermitteln. In einem weiteren Beitrag erfahrt ihr dann mehr über die Kryptowährung)

Dies erklärt auch schon ein wichtiges Grundprinzip von der Blockchain, nämlich der völligen Transparenz für jeden Teilnehmer.

Obwohl diese Technologie in der Lage ist, beliebige Arten von Daten zu speichern, ist sie vor allem auf Transaktionen ausgelegt. Aus Sicht der Buchhaltung passt der Vergleich mit einem Kassenbuch, in dem alle Einnahmen und Ausgaben verzeichnet sind.

Dadurch sind alle Beteiligten in diesem Netzwerk stets über alle Vorgänge informiert. Im Grunde handelt es sich bei der Blockchain um eine chronologisch mit jedem Geschäftsvorfall wachsende Liste.

 

Dezentrales Netzwerk

Halten wir fest: Die Blockchain dient im Rahmen von Finanzvorgängen, aber auch jeglichen anderen Transaktionen, als transparentes Verzeichnis.

Dabei sind die Informationen nicht in einer zentralen Instanz, wie einem Bankserver, hinterlegt, sondern jeder Teilnehmer und Nutzer dieser Blockchain besitzt die vollständigen Informationen.

Damit kommen wir zum weiteren Merkmal dessen, was die Blockchain ausmacht. Diese Technologie distanziert sich vom herkömmlichen Client-Server-Modell, in welchem der Server den Angelpunkt zwischen verschiedenen Clients darstellt. Im übertragenen Sinne wäre es die Bank, über welche Alice den Geldbetrag an Bob überweist.

Im Gegensatz dazu stellt die Blockchain eine verteilte Datenbank dar, in welcher jeder einzelne Client die gesamte Menge an Daten besitzt.

Da die Daten auf einer Vielzahl von Computern in diesem sogenannten Peer-to-Peer-Netzwerk repliziert und stets synchronisiert vorliegen, ist es Hackern praktisch unmöglich, die Daten zu verändern oder zu löschen.

Dies macht Transaktionen im Internet, wie etwa Zahlungsvorgänge oder Vertragsabschlüsse, ziemlich sicher.

Daten in einen Block schreiben

Möchten nun Teilnehmer in diesem dezentralen Netzwerk eine Transaktion durchführen, also Geld transferieren oder einen Vertrag abschließen, wird zunächst verifiziert, ob sie die Berechtigung dazu haben.

Wenn die Transaktion legitim ist, können die dabei anfallenden Daten in einem Block gespeichert werden. Wenn wir beim Beispiel des Kassenbuchs in der Buchhaltung bleiben, stellt ein Block einfach eine Seite in diesem Buch dar.

In einen Block passen eine gewisse Anzahl an Transaktionsdaten hinein. Außerdem hat jeder Block einen Header, der auf den vorherigen Block verweist.

Damit die Daten überhaupt in den Block geschrieben werden, muss dieser zunächst erzeugt werden. Der Prozess des Erzeugens wird in Analogie zum Bergbau als Minen (aus dem Englischen) bezeichnet.

Die Computer der verschiedenen Teilnehmer müssen dazu ein mathematisches Rätsel lösen. Derjenige Teilnehmer, dessen Computer als erstes die Lösung ermittelt hat, erhält das Recht, den neuen Block zu erzeugen. Als Belohnung bekommt er außerdem eine bestimmte Anzahl an Bitcoins.

 

Mathematischer Manipulationsschutz

Nach dem Minen des Blocks wird dieser über eine Hash-Funktion verschlüsselt. Eine Hashzahl dient als Verifizierung, dass der Block nicht verändert wird. Jede Veränderung bewirkt eine völlig andere Hashzahl.

Dieses mathematische Verfahren sorgt dafür, dass jede Änderung eines Blockes direkt erkannt wird. Zusätzlich besitzen alle Blöcke neben der blockspezifischen Prüfzahl eine weitere, welche die gesamte bestehende Kette umfasst.

Ist der Geldtransfer von Alice an Bob berechtigt, wird diese Finanztransaktion in einen Block geschrieben und die Prüfzahlen erzeugt. So wird der Schutz vor Manipulationen sichergestellt.

Dieser Block wird an die bestehende Blockchain angehängt und niemand ist in der Lage, im Nachhinein daran etwas zu verändern. Jegliche Änderung ist verboten, und der Prüfcode ist der Indikator, der eine Manipulation anzeigt.

Ein validierter Block wird nach dem Minen an alle Teilnehmer des Blockchain-Netzwerks verteilt.

Die Daten in der Blockchain sind verschlüsselt, die Integrität ist über Prüfzahlen sichergestellt und die Daten liegen vielfach repliziert bei den Teilnehmern des Netzwerks vor. Somit ist es möglich, Mittelsmänner wie eine Bank, Notar etc. zu umgehen, da enthaltene Informationen in der Blockchain per se vertrauenswürdig sind.

Verträge, Wertpapierhandel und Geldtransfer benötigen keinen Oberaufseher, komplizierte Verifizierungsverfahren oder überteuerte Gebühren.

Nachdem der Block erzeugt und im Netzwerk verteilt wurde, ist die Zahlung von Alice an Bob abgeschlossen.

 

Was ist Blockchain in wenigen Worten

Die wichtigsten Punkte zur Blockchain auf einen Blick:

  1. Wachsende Liste an Transaktionsdatensätzen
  2. Transparent für alle Teilnehmer
  3. Verteilte Datenbank ausfallsicher
  4. Transaktionsdaten eintragen: Block minen
  5. Verschlüsseln: Block und gesamte Kette
  6. Manipulationssicherheit durch Prüfzahl
  7. Kein Mittelsmann nötig


Was ist die BlockchainEine zusammenfassende Definition in zwei Sätzen:

Die Blockchain ist eine wachsende Liste an Transaktionsdaten, welche in Blöcken geschrieben werden. Die Daten liegen in einer verteilten Datenbank repliziert bei jedem Teilnehmer. Alle Transaktionen sind für jeden Teilnehmer transparent und durch Verschlüsselung vor Manipulationen sichergestellt, wodurch Mittelsmänner wie bspw. Banken für die Transaktion zwischen unterschiedlichen Parteien überflüssig sind

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In diesem ersten Artikel habe ich eine grundlegende Erklärung der Blockchain-Technologie gegeben. Um die Technologie etwas greifbarer zu vermitteln, habe ich einen kleinen Anwendungsfall aus der Finanzbranche integriert.

Einen konkreten Anwendungsfall aufzuführen, der die Blockchain nutzt, hilft beim Verständnis der zugrundeliegenden Technologie. In meinem Blog werde ich noch viele weitere spannende Bereiche aufzeigen, in denen die Blockchain einen Umbruch bewirken wird.

An dieser Stelle möchte ich auf ein echt gutes Buch verweisen, das auf wunderbare Weise die Grundlagen der Blockchain-Technologie vermittelt.

Mein Ziel ist es, mit diesem Beitrag den Personen ein Verständnis dieser Thematik zu verschaffen, welche mit der IT nicht so viel zu tun haben. Es würde mich freuen, wenn du dein Feedback, Fragen oder ähnliches in den Kommentaren oder einer privaten Nachricht mit mir teilst.

Bis bald wieder auf meinem Blog!

(Dieser Artikel ist ursprünglich erschienen am: 5. Februar 2018 und wurde erweitert um eine Podcast-Episode)
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Die Blockchain ist eine wachsende Liste an Transaktionsdaten, welche in Blöcken geschrieben werden. Die Daten liegen in einer verteilten Datenbank repliziert bei jedem Teilnehmer. Alle Transaktionen sind für jeden Teilnehmer transparent und durch Verschlüsselung vor Manipulationen sichergestellt, wodurch Mittelsmänner wie bspw. Banken für die Transaktion zwischen unterschiedlichen Parteien überflüssig sind.
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