Was ist eine Blockchain? Viele haben den Begriff bereits in Funk, Fernsehn, Print- oder Onlinemedien aufgeschnappt und sich vielleicht die ein oder andere Definition dazu durchgelesen. Leider habe ich in meiner Vergangenheit immer wieder am eigenen Leib erfahren, dass viele Definitionen falsch oder lückenhaft sind. Und zugegeben es ist nicht einfach ein derart komplexes Konstrukt und die vielen Facetten die es mit sich bringt in einem kurzen Text oder einer Definition wiederzugeben. Dennoch werden wir es in diesem Artikel versuchen und uns in der heutigen Blocktrainer1x1-Folge mit einer der wichtigsten Definitionen im Kryptobereich befassen: “Was ist eine Blockchain?

Blockchain in Kürze erklärt

Einfach gesagt, bzw. stark heruntergebrochen, ist eine Blockchain eine Datenbank die Informationen enthält, nach gewissen Regeln betrieben und ständig fortgeschrieben wird, indem alle Netzwerkteilnehmer einen gemeinsamen Konsens finden.

Damit sich alle Teilnehmer in einem Blockchain-Netzwerk auf einen gemeinsamen Konsens einigen können und alle den gleichen Stand der Blockchain als aktuell gültigen Status quo akzeptieren, bedarf es gewissen Mechanismen. Diese kann man sich etwa als eine Art “digitalen Super-Notar” vorstellen. Er ist neutral und unabhängig. Niemand kann ihn kontrollieren. Keiner kann Besitzansprüche auf seinen Dienst erheben. Der Sinn dieses Mechanismus besteht darin, die Wahrheiten in dieser Datenbank zu definieren und festzuhalten, ohne dass eine Entität direkt Einfluss darauf hat. Die Gesamtheit dieser Punkte sorgt dafür, dass eine Blockchain ein Konstrukt ist, das Vertrauen zwischen unbekannten Parteien schaffen kann.

Warum eigentlich “Blockchain”?

Wie man schon dem Wort “Blockchain” entnehmen kann, besteht diese aus den Begriffen “Block” und “Chain” (z. dt. Kette), eine Verkettung von Blöcken eben. Aber was sind eigentlich Blöcke und wie und warum sind diese verkettet?

Dies ist eine visuelle Darstellung einer Blockchain ausgehend vom Genesisblock (Der erste geminte Block einer Blockchain).

Die einzelnen Blöcke einer Blockchain bestehen im Wesentlichen aus zwei Teilen: Einem Kopf, der – neben einigen anderen Blockdaten – jeweils eine Referenz zum vorherigen Block und einen Zeitstempel enthält und einem Körper, in dem Transaktionen, die über das Netzwerk abgewickelt werden sollen, zusammengefasst sind.

Tätigt Teilnehmer A eine Transaktion des Betrags X an Teilnehmer B, so wird dies in einem Block vermerkt und kann somit von allen Netzwerkteilnehmern gesehen und überprüft werden.

Um die Blockchain fortzuschreiben, beziehungsweise um festzulegen wer berechtigt ist einen neuen, gültigen Block ans Ende der Kette anzufügen, gibt es verschiedene Mechanismen. Beim Bitcoin, der wohl bekanntesten Blockchain, ist es der sogenannte “Proof of Work”, der auch als Mining bezeichnet wird. Was Mining ist und wie es funktioniert, haben wir ja schon behandelt.

Durch die Referenzierung des jeweils vorherigen Blocks, mithilfe von Hashes (Was das ist haben wir ebenfalls bereits gelernt) ist es unmöglich einen Block zu verändern ohne alle nachfolgenden Blöcke ungültig zu machen. Wenn also jemand nachträglich versuchen sollte eine bereits getätigte Transaktion zu verändern, dann würde das allen anderen Netzwerkteilnehmern sofort auffallen, da die Referenz zum “Betrugsblock” nicht mehr passen würde und der Betrüger somit die Kette zerstört hätte.

Wenn ihr selbst einmal visuell mit einer Blockchain herumspielen wollt um ein Gefühl dafür zu bekommen wie das System funktioniert, könnt ihr dies hier tun:

https://andersbrownworth.com/blockchain/blockchain

Ihr könnt mit Hilfe dieses Tools erkennen, dass in jedem folgenden Block stets der Hash des vorherigen Blocks mit beinhaltet ist und somit eine Referenz hergestellt wurde. Solltet ihr nachträglich in einem vorherigen Block eine Änderung vornehmen wird sofort die Farbe der Kette von grün auf rot geändert.
Ebenfalls auffallen dürfte euch, dass sich, wenn ihr Daten in einem Block ändert und auf “mine” drückt, neben dem Hash des Blocks auch das Feld “Nonce” ändert.
Diese Nonce (“Number used once” – Einmalzahl) ist im Grunde das “Puzzlestück”, von dem wir im Artikel über Mining bereits gesprochen haben. Die Miner probieren einfach so lange die Puzzleteile, also Zahlen, durch, bis die Zahl in Kombination mit dem Daten im Block einen gültigen Hash ergibt. So Funktioniert der “Proof of Work” bzw. das Fortschreiben einer Blockchain und so wird sichergestellt, dass die Daten in einer Blockchain nachträglich nicht verändert werden.

Mechanismen wie der “Proof of Work” (oder auch der ebenso bekannte “Proof of Stake”) dienen allen voran der Resistenz des Netzwerks gegen verschiedene Angriffsszenarien wie z.B. sogenannte “Sybilangriffe” oder “doppelte Ausgaben”.

Einen Angriff bei dem ein Angreifer eine Vielzahl von Pseudonymen erstellt um dadurch mehr Einfluss im Netzwerk zu erlangen nennt man “Sybilangriff”.

Doppelte Ausgaben ( engl. Double Spending) kannst du dir so vorstellen: Ein Angreifer besitzt einen Bitcoin. Würde er diesen einen Bitcoin mehrmals an unterschiedliche Parteien versenden, betrügt er das Netzwerk, weil er diesen Bitcoin (wäre er nicht digital) nur 1x veschicken könnte. Oder auch Hacker könnten sich Coins aus kompromittierten Transaktionen einfach kopieren und selbst auszahlen. In folgender Darstellung kannst du es dir visuell nochmal vorstellen.

Public Blockchain vs. private Blockchain

Bitcoin ist als public Blockchain (öffentliche Blockchain) entstanden. Jeder kann die Blockchain-Software downloaden und am Netzwerk partizipieren. Dadurch kann dein Rechner mit anderen Computern interagieren und deren Einträge mit der eigenen Software herunterladen, auslesen, validieren und abgleichen.

Im Kontrast dazu stehen private Blockchains (restricted access Blockchain). Diese können von einem Unternehmen oder Konsortium aufgesetzt werden. Der Sinn ist, eine gemeinsame Datenbank für eine bestimmte Gruppe zu schaffen, inder sich alle Zugriffsberechtigten auf eine gemeinsame Wahrheit einigen können.

Fazit

Was du aus diesem kurzen Artikel mitnehmen solltest:

  • Eine Blockchain ist eine Datenbank um Transaktionen abzuwickeln
  • Eine Blockchain schafft Vertrauen zwischen sich unbekannten Personen.
  • Eine Blockchain bietet Resistenzmechanismen gegen Betrug
  • Daten in einer (guten) Blockchain nachträglich zu verändern ist nahezu ausgeschlossen
  • Es gibt öffentliche und private Blockchains

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Jetzt bist du dran. Hast du noch fragen zu diesem Thema oder irgendwelche Ergänzungen, die ich vergessen haben sollte? Dann schreib sie doch in unser Forum forum.blocktrainer.de. Dort können wir gemeinsam diskutieren und Meinungen austauschen. Ich freu mich schon auf dich 🙂

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