Eine Blockchain ist eine dezentrale Datenbank, die sich kontinuierlich in Form von Blöcken erweitern lässt. Wie genau eine Blockchain funktioniert, welche Anwendungsfälle es gibt und welche Vorteile eine Blockchain hat, erfährst du in diesem Beitrag.
Andreas Gappmaier
22.05.2022 – 6 Minuten Lesezeit
Um eine Blockchain zu verstehen, müssen wir zuerst klären, was ein Block ist.
Ein Block ist ganz vereinfacht gesagt eine Ansammlung von Daten. Bei der Bitcoin Blockchain zum Beispiel, sind in den Blöcken Listen aller bereits getätigten Transaktionen mit Bitcoin. Diese Liste könnte beispielsweise folgendermaßen aussehen:
– A überweist B 0,001 BTC
– C überweist D 0,1 BTC
– B überweist C 0,101 BTC
Es gibt sehr viele verschiedene Blockchains und je nach Anwendung sind ganz unterschiedliche Daten darin gespeichert. Diese Datenansammlungen sind zum Beispiel Smart Contracts, digitale Identitäten, Logistikdaten oder andere digitale Informationen.
Um eine Blockchain ganz einfach zu beschreiben, nehmen wir die älteste und bekannteste Kryptowährung zur Hand: Bitcoin.
Wichtig zu verstehen ist, dass Blöcke nicht unendlich groß sind, sie sind begrenzt. In unserem Beispiel kann nur eine begrenzte Anzahl an Transaktionen in einem Block gespeichert werden. Ist der Block voll, benötigt man einen neuen Block. Bitcoin kann derzeit bis zu 1500 Transaktionen in einem Block speichern, diese Anzahl ändert sich aber von Zeit zu Zeit.
Eine Blockchain besteht, wie der Name schon sagt, aus einer Kette von Blöcken. Ist ein Block mit 1500 Transaktionen gefüllt, wird er validiert und dem Netzwerk hinzugefügt. Das funktioniert folgendermaßen:
Sobald der Block voll ist, muss er validiert werden. Oder in Kryptosprache ausgedrückt – er wird „gemined“. Durch diesen Vorgang werden immer wieder neue Coins einer Kryptowährung erzeugt. Bei Bitcoin funktioniert das Minen mit dem „Proof of Work“ Konsensusalgorithmus. Das bedeutet, es muss Arbeit verrichtet werden, um diese Transaktionen zu bestätigen. Diese Arbeit wird von den Minern in Form von Rechenleistung und somit durch Energie verrichtet. Sie müssen ein Passwort knacken: den sogenannten Hash. Wurde genug Rechenleistung investiert, um den Hash zu finden, wird der Block validiert und er kann dem Netzwerk hinzugefügt werden.
Ganz einfach – weil sie dafür bezahlt werden. Nach jeder erfolgreichen Block Bestätigung, werden sogenannte Block Rewards an die Miner ausgeschüttet. Bei Bitcoin sind das derzeit 6,25 Bitcoin pro Block (Stand Mai 2022), somit werden immer wieder neue Bitcoins erzeugt und in Umlauf gebracht. Diese Rewards bekommt aber kein einzelner Miner. An der Validierung eines Blockes sind viele Miner beteiligt, auf die die Block Rewards aufgeteilt werden. Außerdem wird ungefähr alle 4 Jahre ein Halving durchgeführt, wodurch sich die Anzahl der Rewards halbiert. Das bedeutet, dass im Jahr 2024 (nächste Halving), nur noch 3,125 Bitcoin pro Block ausgeschüttet werden.
Jeder Block besitzt nach erfolgreicher Validierung einen Hash-Schlüssel und dieser Schlüssel muss verwendet werden, um den nächsten Block zu bestätigen. Somit verweist jeder neue Block auf den vorherigen und eine Kette von Blöcken (Blockchain) entsteht.
Würde nun jemand versuchen, eine Transaktion zu manipulieren, müsste er alle vorherigen Transaktionen auch ändern. Die gute Nachricht: Eine Manipulation der Bitcoin Blockchain ist so gut wie unmöglich, weil niemand auf der Welt die dafür notwendige Rechenleistung aufbringen könnte. Doch die Manipulationssicherheit ist nicht der einzige Vorteil der Blockchaintechnologie.
+ Dezentralisierung
Um zu verstehen was Dezentralisierung ist, erkläre ich zuerst den Begriff Zentralisierung. Unter Zentralisierung versteht man, dass eine Person oder eine Organisation alles kontrolliert. Ein gutes Beispiel dafür sind die Noten in der Schule: Nur die Lehrer haben die Möglichkeit die Noten zu verändern. Niemand sonst kann darauf Einfluss nehmen. Dezentralisierung würde bedeuten, dass mehrere Personen Einfluss auf deine Noten hätten. Wenn z.B. deine Klassenkameraden deine Leistung bewerten und dann über die Note abstimmen würden, wäre dies eine Dezentralisierung.
Im Fall von Bitcoin bedeutet Dezentralisierung, dass nicht eine Person alleine die Liste aller Transaktionen besitzt, sondern alle im Bitcoin Netzwerk besitzen eine Liste in Form einer Kopie auf ihren Rechnern. Somit kann jeder etwas in einen Block schreiben und sich am Mining Prozess beteiligen.
+ Transparenz
Jede Transaktion wird dokumentiert und ist für alle im Netzwerk transparent. Dadurch ergibt sich eine extrem gute Rückverfolgbarkeit. Und somit kann man die Echtheit von Produkten und Vermögenswerten jederzeit überprüfen.
+ Anonymität
Alle Benutzer der Blockchain sind zu jedem Zeitpunkt anonym. Das bedeutet, jeder kann mit jedem Daten austauschen, ungeachtet der Herkunft, des Alters und des Geschlechts.
+ Sicherheit
Möchte man eine Transaktion ändern, so muss man alle nachfolgenden Datensätze auch ändern. Dazu brauch man die Zustimmung des gesamten Netzwerkes, was so viel Energie kosten würde, dass es unmöglich ist.
+ Kostenreduktion
Durch die Dezentralität ergibt sich auch eine erhebliche Reduktion der Kosten. Denn hier fallen die ganzen Vermittler (z.B. Banken), die bei der Zentralität ein Stück vom Kuchen bekommen, weg.
− Speicher
Es ergibt sich ein hoher Speicheraufwand, da mit jedem neuen Block die Blockchain anwächst und sie auf tausenden von Rechner abgespeichert ist.
− Hohe Energiekosten
Im Fall von Bitcoin, wo derzeit noch ein Proof of Work Validierungsverfahren verwendet wird, fallen für die notwendige Rechenleistung, hohe Energiekosten an. Um die Energiekosten zu minimieren, werden neue Validierungsverfahren wie z.B. das Proof of Stake Verfahren entwickelt. Hierbei wird keine Rechenleistung sondern Liquitität zur Validierung benötigt.
Eine Blockchain besteht aus einer beliebigen Anzahl von Blöcken, in denen sich im Fall von Bitcoin eine Liste von Transaktionen befindet. Wird ein neuer Block erstellt, wird er mit Transaktionen gefüllt und danach muss das Passwort (Hash) gefunden werden. Wurde dieses Passwort von den Minern gefunden, verweist der neue Block auf den alten. Somit bildet sich eine Kette aus Blöcken und jeder Block hat die Transaktionshistorie der vergangenen Blöcke gespeichert.
Zusammengefasst sind Blockchains digitale, dezentrale und zensurresistente Datenbanken, die auf vielen verschiedenen Rechnern (Nodes) gespeichert sind und sich ständig erweitern. Blockchains eignen sich nicht nur für Finanztransaktionen, sie erfreuen sich derzeit großer Beliebtheit und es gibt schon unzählige verschiedene Blockchains und die Zahl wird exponentiell steigen. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen schon heute von Finanztransaktionen über Logistikmanagement bis hin zu Versicherungsleistungen. Möglich machen das unter anderem die Smart Contracts, die auf den Blockchains laufen.
In Zukunft wird es sehr spannend zu beobachten sein, in welche Bereiche unseres alltäglichen Lebens die Blockchain-Technologie noch Einzug halten wird. Es ist nicht die Frage, ob es passieren wird, sondern wann. Nutze also die Gelegenheit und eigne dir so viel Wissen in dem Bereich, wie möglich an.
Dieser Bericht ist keine Anlageberatung. Er soll dir nur das Konzept einer Blockchain näher bringen. Um eine fundierte Investmententscheidung treffen zu können, musst du dich weitere Blickwinkel ansehen.
Hier findest du einige weiterführende Informationen:
Bitpanda – Wie funktioniert eine Blockchain
Binance Academy – Wie funktioniert die Blockchain
Wikipedia – Blockchain