Was ist Blockchain-Technologie?

Blockchain-Technologie erklärt

Blockchain-Technologie bezeichnet eine unveränderliche, verteilte Ledger-Technologie, die die Sicherheit und Dezentralisierung von Transaktionen und Daten aufrechterhält und digitale Kryptowährungstransaktionen zugänglicher und sicherer macht. Blockchain wird als unveränderlich bezeichnet, da Datenänderungen schwieriger werden und keine Intervention von Dritten stattfindet.

Sobald die Transaktion durchgeführt ist, bleiben die persönlichen Daten anonym. Die an der Verarbeitung der Transaktion beteiligten Knoten zeichnen jedoch den Transaktionsverlauf auf. Daher können die Daten aufgrund der nachgewiesenen Erfolgsbilanz der stattfindenden Transaktionen in keiner Weise manipuliert werden, da zur Durchführung von Änderungen in einem System alle Systeme manipuliert werden müssten, was fast unmöglich ist.

Die Blockchain-Technologie begann im Jahr 2009, als Satoshi Nakamoto die Bitcoin-Blockchain einführte. Deshalb wird die Blockchain oft mit Bitcoin in Verbindung gebracht, und seitdem ist sie ein integraler Bestandteil der digitalen Landschaft geworden.

Warum ist Blockchain wichtig?

Wenn es um die Verfolgung von Finanztransaktionen geht, stellen traditionelle Datenbanklösungen eine Reihe von Schwierigkeiten dar. Nehmen wir zum Beispiel den Verkauf einer Immobilie.

Das Eigentum an der Immobilie geht nach dem Geldwechsel auf den Käufer über. Jede Partei kann die Finanztransaktionen unabhängig dokumentieren, aber keiner Partei kann vertraut werden.

Der Käufer kann behaupten, das Geld bezahlt zu haben, obwohl er es nicht getan hat, und der Verkäufer kann einfach behaupten, es nicht erhalten zu haben, obwohl er es getan hat. Eine vertrauenswürdige dritte Partei muss Transaktionen überwachen und verifizieren, um rechtliche Probleme zu vermeiden.

Diese zentrale Behörde fügt der Transaktion eine Risikostelle hinzu und macht sie schwieriger. Ein Verstoß gegen die zentrale Datenbank könnte negative Auswirkungen auf beide Seiten haben.

Durch die Schaffung einer dezentralen, sicheren Methode zur Aufzeichnung von Transaktionen hilft die Blockchain, solche Probleme zu mildern. Die Blockchain erstellt ein Hauptbuch für den Käufer und eines für den Verkäufer im Falle einer Immobilientransaktion.

Jede Transaktion wird in Echtzeit automatisch in den Hauptbüchern beider Parteien aktualisiert und erfordert die Zustimmung beider Parteien. Das Hauptbuch als Ganzes wird durch jede Beschädigung vergangener Transaktionen beeinträchtigt.

Aufgrund dieser Eigenschaften wird die Blockchain-Technologie in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, einschließlich der Herstellung virtueller Währungen wie Bitcoin.

Wie funktioniert Blockchain?

Die Blockchain ist eine verteilte Datenbank von Datenblöcken, die durch Kryptographie verbunden sind und alle Netzwerktransaktionen aufzeichnet. Alle Knoten innerhalb des Blockchain-Netzwerks können Transaktionen initiieren und anzeigen. Jeder Block zeichnet wiederum eine bestimmte Anzahl von Transaktionen auf und fasst sie zusammen. Jeder Block verwendet auch einen Hash, um sich mit dem vorherigen Block und seiner Transaktionshistorie zu verbinden.

Die Miner verifizieren die Blöcke. Diese Blockchain-Knoten liefern die Rechenleistung, die benötigt wird, um einen vordefinierten Hash für jeden Block mittels Brute-Force zu ermitteln. Dieser Verifizierungsprozess wird als Proof of Work bezeichnet. Miner verifizieren die Gültigkeit von Transaktionen innerhalb des Netzwerks, indem sie als Buchhalter der Blockchain fungieren.

Arten von Blockchain

• Private Blockchain

Eine private Blockchain, oft eine verwaltete Blockchain, ist eine autorisierungsbasierte Blockchain, die von einer zentralen Behörde, typischerweise einer Entität, beaufsichtigt wird. Diese zentrale Behörde kann Knoten erlauben oder verbieten, dem Netzwerk beizutreten, und verschiedenen Knoten unterschiedliche Berechtigungen erteilen, um verschiedene Aufgaben auszuführen.

Sie ist nur teilweise dezentralisiert, da ein privates Blockchain-Netzwerk möglicherweise nicht für die gesamte Öffentlichkeit zugänglich ist. Aufgrund der geringen Anzahl von Knoten und des vergleichsweise großen Kontrollumfangs der zentralen Behörde können Betrug und andere unerwünschte Aktivitäten auf einer privaten Blockchain möglich werden.

• Öffentliche Blockchain

Öffentliche Blockchain-Netzwerke sind im Allgemeinen erlaubnisfrei, was sie ‘wirklich’ dezentralisiert macht, da sie für jeden zugänglich sind. Alle Knoten in öffentlichen Blockchain-Netzwerken haben gleiche Zugriffsrechte und dürfen Blöcke erstellen und validieren.

Coin-Mining und Handel sind gängige Anwendungen für öffentliche Blockchains. Diese Netzwerke sind sicherer als private Blockchains, haben aber typischerweise längere Validierungszeiten.

• Hybride Blockchain

Eine innovative Kombination aus öffentlichen und privaten Blockchains ist die hybride Blockchain. Diese Art von Blockchain wird von einer einzigen Entität kontrolliert, genau wie eine private Blockchain. Sie hat jedoch ein gewisses Maß an öffentlicher Aufsicht: In einem hybriden Blockchain-Netzwerk sind öffentliche Blockchains erforderlich, um bestimmte Transaktionsvalidierungen durchzuführen.

• Konsortiums-Blockchain

Eine Konsortiums-Blockchain ist ein weiterer Versuch, die Nachteile von öffentlichen und privaten Blockchains zu überwinden. Sie wird von mehreren Organisationen statt nur von einer verwaltet. Konsortiums-Blockchains sind dezentraler als private Blockchain-Netzwerke, da sie sanktioniert sind.

Eine Konsortiums-Blockchain erfordert die Zusammenarbeit mehrerer Unternehmen, von denen die meisten in derselben Branche tätig sind. Die erhöhte Anzahl von Knoten verbessert die Netzwerksicherheit, schafft technische Schwierigkeiten und erhöht die Wahrscheinlichkeit von Monopolvorwürfen.

Merkmale der Blockchain-Technologie

Die Fähigkeit der Blockchain, Daten zu sammeln und zu übertragen und gleichzeitig Änderungen zu begrenzen, ist unerlässlich. Hier sind einige entscheidende Merkmale der Blockchain-Technologie, die für ein sicheres Kryptowährungs-Mining-Unterfangen für Miner von entscheidender Bedeutung sind.

1. Dezentralisierung

Moderne Datenbanken werden typischerweise durch die Verbindung mehrerer Server erstellt und an einem sicheren Ort gespeichert. Die auf diesen Servern gespeicherten Daten gehören hauptsächlich dem Unternehmen, dem sie gehören.

Obwohl diese zentralisierte Konfiguration vielen Anwendungen gut dient, kann sie auch ein einzelner Ausfallpunkt sein.

Zum Beispiel kann die Datenbesitzerorganisation die Informationen ändern, entfernen oder den Zugriff darauf verhindern. Darüber hinaus können die Daten im Falle eines Stromausfalls, einer Internetunterbrechung oder einer Katastrophe am Standort der Server nutzlos werden.

Blockchain ist gegen diese Angriffe nicht anfällig. Es ist eine weit verteilte Datenbank. Zahlreiche Netzwerkknoten tauschen Daten aus, die typischerweise über ein großes geografisches Gebiet verteilt sind. Dies stärkt die Sicherung und festigt die Datenintegrität. Die Tatsache, dass Verbraucher die Daten nicht effizient ändern können, gewährleistet die Sicherheit des Netzwerks.

2. Unveränderlichkeit

Selbst wenn Angreifer die Daten in einem Knoten erfolgreich bearbeiten, bleiben die Daten in den anderen Knoten unverändert. Danach heben die anderen Knoten schnell die geänderten Daten auf einem Knoten hervor und entfernen sie, indem sie Querverweise erstellen. Infolgedessen hat kein Knoten im Blockchain-Netzwerk die Befugnis, die Datenbank eigenmächtig zu ändern.

Diese Funktion erstellt eine unveränderliche, nach Datum sortierte Historie aller Transaktionen und speichert Aufzeichnungen dauerhaft. Die Speicherung von Kryptowährungstransaktionen wird am häufigsten für diese Aufzeichnungen verwendet. Dennoch werden auch andere wichtige Daten in der Blockchain gespeichert, darunter Benutzerprofile, Verträge und Warenbestände.

3. Konsensmechanismus

Die Mehrheit des Netzwerks muss jedem neuen Eintrag in einen Block zustimmen. Jede Änderung am dezentralen Blockchain-Netzwerk erfordert die Zustimmung der meisten Computer. Konsensmechanismen wie Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) verhindern die Validierung von Änderungen, die in böser Absicht vorgenommen wurden, oder von Transaktionsfehlern. Ein Konsensverfahren namens Proof of Work wurde ursprünglich für Bitcoin angewendet.

Virtuelle Miner versuchen, eine mathematische Herausforderung zu lösen, bevor die anderen, um Blockchains zu verifizieren, die durch Proof of Work weltweit gesichert sind. Der Miner, der den Code am schnellsten knackt, hat das Recht, die neuesten verifizierten Aufzeichnungen zur Blockchain hinzuzufügen. Das Netzwerk gibt dem Miner im Gegenzug Kryptowährung.

Konsens wird durch Proof of Stake durch Staking gewährt, was ähnlich wie Mining funktioniert. Proof-of-Stake-Blockchains sind auf ein "Validator-Netzwerk" angewiesen, das zuvor erworbene Bitcoin einbringt oder staket, um die Chance zu erhalten, neue Aufzeichnungen zu verifizieren, sie zur Blockchain hinzuzufügen und weiteres Geld zu verdienen. Beide Konsensmethoden ermöglichen die einfache Verifizierung von Transaktionen, ohne dass die Kontrolle durch einen einzelnen Knoten erforderlich ist.

4. Transparent

Aufgrund der dezentralen Natur der Blockchain können alle Transaktionen transparent geprüft werden. Benutzer können Live-Transaktionen anzeigen, während sie mit Blockchain-Explorern geschehen, oder auf einen persönlichen Knoten zugreifen. Jeder Knoten im Netzwerk hat eine Kopie der erstellten Blöcke, die aktualisiert wird, wenn neue Blöcke verifiziert und registriert werden. Jeder mit Datenbankzugriff kann Transaktionen verfolgen.

Blockchain-Datenbanken sind verschlüsselt, wodurch die Identitäten der Benutzer privat bleiben, ohne ihre Transaktionen zu verbergen. Dies stellt sicher, dass kein Benutzer auf sensible Informationen wie die Identitäten von Stakeholdern zugreifen kann. Datenbankbesitzer können ihre Datenbanken mit einem Paar von öffentlichen und privaten Schlüsseln entschlüsseln.

Vorteile der Blockchain-Technologie

Hier sind die Vorteile der Blockchain-Technologie:

• Verbessertes Vertrauen

Mit Blockchain können Sie als Mitglied eines exklusiven Netzwerks sicher sein, dass Sie genaue und zeitnahe Daten erhalten. Und dass Ihre vertraulichen Blockchain-Aufzeichnungen nur mit den Netzwerkmitgliedern geteilt werden, denen Sie den Zugriff gewährt haben.

• Robuste Sicherheit

Konsens über die Datenrichtigkeit ist von allen Netzwerkmitgliedern erforderlich, und alle validierten Transaktionen sind unveränderlich, da sie dauerhaft aufgezeichnet werden. Niemand, nicht einmal ein Systemadministrator, kann eine Transaktion löschen.

• Hohe Effizienz

Mit einem verteilten Hauptbuch, das unter den Mitgliedern eines Netzwerks geteilt wird, entfallen zeitaufwändige Abgleiche von Aufzeichnungen. Und um Transaktionen zu beschleunigen, kann ein Regelwerk, das als Smart Contract bezeichnet wird, auf der Blockchain gespeichert und automatisch ausgeführt werden.