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et cetera - blockchain erklärt
Die folgende Zusammenfassung fokussiert auf ein öffentliches Blockchain System, verteilt über das potentiell unsichere Internet.
Das Konzept der Blockchain geht zurück auf eine Publikation (Whitepaper) von Satoshi Nakamoto vom Jahr 2007/2008. Das Ziel ist es, «Eigentum» in einem System sicher zu dokumentieren, ohne eine zentrale Stelle zu involvieren oder zu etablieren.
Das Blockchain-Konzept und die Implementierungen davon (zB BitCoin Blockchain) zeigen, so ein System ist…
Das Konzept der Blockchain geht zurück auf eine Publikation (Whitepaper) von Satoshi Nakamoto vom Jahr 2007/2008. Das Ziel ist es, «Eigentum» in einem System sicher zu dokumentieren, ohne eine zentrale Stelle zu involvieren oder zu etablieren.
Die Grundpfeiler dieses rein verteilten Systems (Distributed Peer-to-Peer P2P System) sind:
Wichtig anzumerken:
Es gibt die System-Teilnehmer, welche aktiv an der Datenhaltung ‘arbeiten’ und neue Blöcke generieren (im Fachjargon auch «Miner» genannt). Dies sind Full-Node Teilnehmer.
Im Weiteren gibt es reine System-Nutzer mit Benutzerkonten, welche an Transaktionen beteiligt sind, jedoch keine aktive Rolle in der Datenhaltung spielen.
Hier sind unter Systemteilnehmer / Teilnehmer immer die Full-Node Teilnehmer gemeint.
Die «Blockchain» ist das Zusammenfügen von verschiedenen bekannten Technologien zu einem verteilten Datenhaltungs-System ohne zentrale Stelle/Server.
Diese Technologien und Konzepte kommen dabei zum Einsatz:
Das Zusammenfügen all dieser verschiedenen Aspekte führt dazu, dass nachträglich keine Änderungen mehr in der Datenhaltung angebracht werden können.
Annahme: Bei einer einzelnen, akzeptierten Transaktion soll der Wert des Eigentums verändert werden.
Dieses Beispiel zeigt, dass jede einzelne Veränderung in den Daten sich auf den Blockheader auswirkt und damit auf alle nachfolgenden Blockheader. Alleine durch das Hash Puzzle und der damit benötigten Leistung und Zeit ist ein nachträgliches Verändern der Daten unmöglich.
Die Transaktionen sind pseudo-anonym. Das heisst, dass jede Transaktion einer Benutzerkennung zugeordnet werden kann, jedoch die reale Person dahinter muss nicht bekannt sein. Die Blockchain bietet jedoch keinen Datenschutz: alle Transaktionen sind für jedermann Einsehbar (zB https://blockchain.info/de/blocks oder https://blockexplorer.com/ ). Kritiken von Seiten der Behörden plädieren für weniger Anonymität, handkehrum fordern Benutzer mehr Datenschutz.
Die Sicherheit der Digitalen Unterschrift resp. der Benutzer-Identifikation ist durch die asymmetrische Verschlüsselung sehr hoch. Jedoch der Zugang wird einzig durch den privaten Schlüssel sichergestellt. Es sind keine weiteren Angaben nötig. Damit ist ein einzelner Angriffspunkt gegeben für die Übernahme von Eigentum. Weiterentwicklungen müssen wohl diesem Umstand Rechnung tragen und erweiterte Sicherheit (z.B. eine Form von 2-Faktor-Authentifizierung) einbauen. Zusammen mit neuen, erweiterten Fallback-Szenarien im Falle des Verlustes von Zugriff-Angaben (z.B. Verlust des Private Key).
In letzter Zeit sind Fragen rund um die Rechenleistung für Blockchain aufgetaucht. So soll der Betrieb der Bitcoin-Blockchain so viel Energie benötigen wie zB Dänemark. Bei steigenden Energiekosten wird der Betrieb nicht mehr rentabel für Systemteilnehmer.
Die Transaktions-Rate von öffentlichen Blockchain-Anwendungen sind limitiert, der Aufwand zur Verarbeitung von Transaktionen noch sehr gross. Momentan sind Transaktionsraten von Kreditkarten-Transaktionen völlig unerreichbar.
Die Rechtslage ist unklar. Zwar kann das Eigentumsrecht dokumentiert werden. Wie kann aber in einem Streitfall jeglicher Art das Recht durchgesetzt werden?
Viele Fragen und Herausforderungen stehen an – und doch ist die Blockchain in aller Munde. Nicht nur wegen den Kryptowährungen, vermehrt auch als Plattform zur Implementierung von dezentralen Systemen direkt zwischen Partnern, ohne zentrale Institutionen.
Es bleibt spannend und es sind noch nicht alle Möglichkeiten ausgelotet – gut möglich, dass eine neue Ära in der Digitalisierung anbricht.
Gibt es doch weitergehende Konzepte, welche die Blockchain mit Scripting erweitert, und damit die verteilte Datenhaltung zu einer verteilten Applikation erweitert.
Bald mehr dazu im Thema "Ethereum"
Nebst den im Text bereits verlinkten Themen, weitere Quellen und Verweise: