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Blockchain einfach erklärt
Eine Blockchain ist eine dezentrale Datenbank, die eine stetig wachsende Liste von Transaktionsdatensätzen vorhält. Die Datenbank wird chronologisch linear erweitert, vergleichbar einer Kette, der am unteren Ende ständig neue Elemente hinzugefügt werden (daher auch der Begriff „Blockchain“ = „Blockkette“). Ist ein Block vollständig, wird der nächste erzeugt. Jeder Block enthält eine Prüfsumme des vorhergehenden Blocks.
Blockchain Transaktion – Grundlagen
1.) Die Transaktion einer Blockchain ähnelt einem Puzzleteil. Im Vergleich zu Fiat-Währungen muss eine gewünschte Transaktion nicht einer zentralen Bank mitgeteilt werden. Mit Hilfe des eigenen Private Keys wird nachgewiesen, dass man der tatsächliche Besitzer der zu versendenden Coins ist.
2.) Eine Hälfte des Puzzleteils besteht aus folgenden Informationen: Menge der Coins, Zeitpunkt, Public Adresse des Empfängers & Absender
3.) Die andere Hälfte des Puzzleteils ist eine Signatur mit der zur versendenden Public Address gehörenden Private Key. Anhand der Signatur kann geprüft werden ob der Absender wirklich im Besitz der zur Public Address passenden Private Keys ist, ohne den Private Key zu verraten.
4.) Die beiden Puzzle Hälften ergeben eine gültige Transaktion. Wird eine der enthaltenen Informationen verändert, so würde sich auch die Transaktionsnummer (Tx-ID) und somit das ganze Puzzle verändern. Das Puzzle kann nur reproduziert werden, wenn man alle Originalinformationen sowie den Private Key kennt.
5.) Die Transaktion wir an das Netzwerk übertragen und von Nodes und Minern auf die Korrektheit überprüft. Ist die Signatur korrekt? (Private Key / Public Address matchen) Hat die Public Address in der Vergangenheit die zu versenden Coins erhalten? (Genügend vorhanden) Hat alles seine Korrektheit, wird die Transaktion an die nächsten Nodes & Miner weitergeleitet, ansonsten wird die Transaktion abgelehnt.
6.) Jede Transaktion hat eine vordefinierte oder festgelegte Transaktionsgebühr (Fee). Je höher die Fee, desto eher wird die Transaktion von einem Miner in einen Block integriert. Der Integrationsprozess wird als Mining bezeichnet und ist nichts anderes als das zusammensetzen mit einem gewissen Schwierigkeitsgrad der einzelnen Puzzleteile zu einem kompletten Puzzle. Nebenbei versuchen die Miner die Nonce (eine gesuchte Zahl zur Vervollständigung des Puzzles zu erraten). Je höher die zu findende Zahl desto schwieriger ist es das Puzzle fertigzustellen. (Mining Difficulty genannt).
7.) Bei Bitcoin beispielweise benötigt das gesamte Netzwerk rund 10 Minuten um das Puzzle zu vervollständigen. Alle 2016 Blöcke wird die Mining Difficulty der aktuell im Netzwerk zur Verfügung stehenden Rechenleistung angepasst. Je nach Kryptowährung variiert die Mining Difficulty (insofern Proof of Work mittels Mining angewandt wird)
8.) Sobald ein Miner die Nonce gefunden hat, wird die Lösung allen anderen Minern mitgeteilt und diese prüfen die Richtigkeit. Entsteht ein Konsensus ist der Block bestätigt und wird dem vorgängig gelösten Block angehängt. Somit wurde die Transaktion das erste Mal bestätigt.
9.) Der Block resp. das Puzzle wird somit „fixiert“ und bleibt mit dem vorgängigen Block unwiderruflich verbunden. Je mehr weitere Blöcke bestätigt werden, desto höher ist die Bestätigung und die Unveränderlichkeit der dazwischenliegenden Blöcke.
10.) Die aneinander fixierten Blöcke bilden eine Kette und wir als Blockchain bezeichnet. Alle jemals vorgenommene Transaktionen finden sich in dieser Blockchain vor. Die Blockchain ersetzt somit eine zentrale Kontroll- / Verwaltungsinstitution und verhindert Double Spending. Die Blockchain ist somit nichts anderes als eine unabhängige, dezentrale Transaktionshistorie welche für jeden einsehbar ist.