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Bitcoin
Die erste und immer noch grösste Kryptowährung
, die eine ganze Branche ins Leben gerufen und den Blockchain-Hype ausgelöst hat. Sie wurde von der mythenumrankten Person oder Gruppe "Satoshi Nakamoto" als "Peer-to-Peer Electronic Cash System"
begründet. Das bahnbrechende Whitepaper mit demselben Namen veröffentlichte Nakamoto 2008, rund einen Monat nachdem die Krise des Finanzsystems mit der Insolvenz der US-Investmentbank Lehman Brothers einen ersten Höhepunkt erreicht hatte. In der landläufigen Vorstellung werden oft Bitcoin und die zugrundeliegende Technologie der Blockchain verwechselt.
Blockchain
Eine Blockchain ist eine verteilte (also dezentrale) öffentliche Datenbank mit besonderen Charakteristika. Sie wächst beständig, da die Transaktionen, die in einem bestimmten Zeitraum stattgefunden haben, jeweils bündelweise zu "Blocks" verarbeitet werden. Diese werden dann einer "Chain" – einer durch Hashwerte verbundenen Kette aller früheren Blocks – hinzugefügt. Die zeitgestempelten Transaktionen können dadurch nicht nachträglich verändert oder gelöscht werden. Heute wird der Begriff "Blockchain" oftmals auch für private Datenbanken mit zentraler Eingriffsmöglichkeit benutzt, wenn diese das Prinzip der verbundenen Blöcke in verteilten "Büchern" (Distributed Ledger) erfüllen. Daran wird aber schon deutlich länger geforscht, als der neuaufgekommene Begriff "Blockchain" suggeriert, der gerne zu Werbezwecken für neue Projekte benutzt wird.
Coin (vs. Token)
Ein Coin ist eine Münze beziehungsweise Einheit einer selbständigen Kryptowährung, mit der etwa Miner (siehe: Konsens-Mechanismus) bezahlt werden. Der Begriff Token wird manchmal synonym verwendet, das ist aber nicht ganz korrekt: Der Token ist ein Asset oder ein Skript auf einer Blockchain. Das kann eine Währungseinheit sein, aber auch Anteile an anderen (auch physischen) Vermögenswerten repräsentieren. Es gibt auch Token für Smart-Contracts, Skripts auf der Blockchain, die automatisch Vertragsinhalte ausführen können.
Digitale Zentralbankwährungen (CBDC)
Dies sind digitale Währungen, die von Zentralbanken verwaltet werden und daher mit den dezentralen blockchain-basierten Kryptowährungen wenig gemein haben. Diverse Nationalbanken forschen intensiv am Thema, dabei kommen herkömmliche, zentrale, aber auch dezentrale Datenbanken (Distributed Ledger) zum Einsatz. Das System ist verwaltet, nicht frei zugänglich, so dass auch die wichtige Konsensus-Problematik nicht in derselben Weise entsteht, wie in der (public) Blockchain.
Distributed Ledger Technology (DLT)
Distributed Ledger heisst "verteiltes Kassenbuch". Es steht für eine Dokumentation, bei der nicht eine zentrale Instanz ein Hauptbuch verwaltet, sondern zum Beispiel Transaktionen in gleichgestellten Kopien von unterschiedlichen Parteien gespeichert werden. Eine Distributed Ledger Technology (DLT) besteht im Gegensatz zur Blockchain, die ein besonderes DLT-System ist, nicht notwendig aus miteinander verbundenen Blöcken. In einer dezentralen Datenbank stellt sich das Problem der Validierung nach einem Konsens-Mechanismus: Veränderungen müssen legitimiert und in allen Ledgers identisch abgelegt werden. Diese Aufgabe stellt sich in öffentlichen Datenbanken anders als in privaten oder beschränkten Systemen, für die es schon länger Lösungen gibt. In diesem Report wurde der Begriff Blockchain für öffentliche Systeme reserviert, davon unterscheiden muss man permissioned Systeme, in denen von einem Gremium festgelegt wird, wer dem Netzwerk beitreten und Blöcke zur Blockchain hinzufügen kann, sowie private Systeme, in denen das Hauptbuch mit Transaktionen nicht der Öffentlichkeit zugänglich ist.
Initial Coin Offering (ICO)
Unter Initial Coin Offering (ICO) wird die Ausgabe von Token verstanden, mit der Firmen im Bereich der Kryptowährungen finanzielle Mittel sammeln. Diese Form des Crowdfunding erlebte um 2018 seinen Höhepunkt, geriet aber zusehends in den Blick staatlicher Regulatoren, da sich Ungereimtheiten bis hin zu Betrug häuften. Die Eidgenössische Finanzmarktaufsicht (Finma) hat 2018 eine Wegleitung zu ICOs publiziert und festgehalten, dass es rechtliche Unsicherheiten gebe und die Preise der erworbene Token in der Regel hoch volatil seien.
Kryptowährung
Dies sind digitale Vermögenswerte, die in einer dezentralen Datenbank (Distributed Ledger) gespeichert werden. In dieser kommen kryptografische Verfahren zum Einsatz, um Transaktionen, Besitz und Schaffung von neuen Einheiten (Coins) zu verifizieren und abzusichern. Aufgrund ihrer Natur sollen Kryptowährungen nicht von einer zentralen Instanz, wie einer Nationalbank, kontrolliert werden können, im Gegensatz zu Digitalen Zentralbankwährungen. Die bekannteste und grösste Kryptowährung ist der Bitcoin, dahinter folgt Ether. Diverse Nachfolgewährungen, oftmals von Stiftungen betreut, erfüllen die Anforderung, dass keine zentrale Kontrollinstanz oder privilegierte User bestehen dürfen, nicht mehr vollumfänglich.
Konsens-Mechanismus
In der Blockchain kommen vor allem zwei Konsens-Mechanismen zur Anwendung, durch die eine Einigung darüber erzielt wird, welche Transaktionen tatsächlich stattgefunden haben und für immer festgehalten werden. Letztlich sorgen die Mechanismen dafür, dass im verteilten System nur identische Kopien der Datenbank existieren:
Proof-of-Work: Die Knoten des Netzwerks, die die verteilten Bücher (Distributed Ledger) enthalten, müssen zur Erstellung eines Blocks, in dem Transaktionen festgehalten werden, eine mathematische Aufgabe lösen. Die Aufgabe ist äusserst rechenintensiv. Ob die Lösung stimmt, lässt sich aber mit wenig Aufwand prüfen. Nur der vom Gewinner des Rechenwettbewerbs erstellte Block wird zur offiziellen Blockchain hinzugefügt. So werden die Transaktionen validiert. Der Sieger erhält im Gegenzug neue Coins. Das wird Mining genannt, auch die verifizierenden weiteren Konten erhalten eine Gegenleistung. Der Bitcoin setzt auf dieses Verfahren, das enorm viel Energie benötigt.
Proof-of-Stake:
Der validierende Knoten wird nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, allerdings gewichtet nach seinem Anteil (dem "Stake") am System. Mit der Verpflichtung Anteile am System zu halten, sollen Manipulationen ausgeschlossen werden, es gibt aber mindestens noch einige offene Baustellen
. Etherereum versucht derzeit auf Proof-of-Stake umzustellen.
Beide Prinzipien sind auf Coins angewiesen, die auf der Blockchain gespeichert sind. Eine (public) Blockchain ist ohne eigene Währung also nicht denkbar, auch wenn sich das System nicht auf die Währung beschränkten lässt, sondern andere Funktionen wie Smart Contracts beinhalten kann. In geschlossenen oder beschränkten Distributed Ledgers kann eine Transakation auch durch Konsens der zugelassenen Teilnehmer validiert werden.
Non-Fungible Token (NFT)
Ein Non-Fungible Token (NFT) ist ein digital "geschütztes" Objekt, das einmalig sein soll. Der Token wird dabei auf einer Blockchain abgebildet und soll ansonsten beliebig vermehrbare Dateien wie digitale Bilder als Einzelstücke kennzeichnen.
Oracle-Problem
Damit Operationen wie Smart Contracts auf einer Blockchain korrekt ausgeführt werden können, braucht es entsprechende Daten und Informationen. Wenn sich diese auf Ereignisse ausserhalb des digitalen Systems beziehen, müssen Daten und Status-Veränderungen korrekt in die Blockchain eingespiesen werden. Bloss: Wie wird garantiert, dass dies korrekt geschieht? Wird dies von einem zentralen "Oracle-Dienst" gewährleistet, verliert die Blockchain die Vorteile des dezentralen Systems, jenem Intermediär muss dann wiederum vertraut werden und er könnte die Daten manipulieren. Es gibt Versuche, dieses Problem für bestimmte Anwendungsfälle technisch zu lösen, bislang ist dies aber nicht gelungen.
Smart Contracts
Ein Smart Contract ist ein Protokoll auf einer Blockchain, das einen Vertrag automatisch ausführt, wenn die festgelegten Bedingungen (wenn… dann…) erfüllt sind. Die erfolgte Transaktion wird auf der Blockchain festgehalten, ist also unveränderlich: Das kann die Freigabe von Coins sein, es kann aber auch zum Beispiel ein Ticket ausgestellt werden, wenn eine festgelegte Summe überwiesen wird. Smart Contracts führen Verträge aus, sind aber selbst keine Verträge im zivilrechtlichen Sinne. Sie ermöglichen perspektivisch die Automatisierung von rechtlich relevanten Handlungen in einem dezentralen System. Noch gibt es aber diverse ungelöste Probleme in Sachen Datenschutz, IT-Security und Recht, um Smart Contracts breit einzusetzen (siehe auch Oracle-Problem).