Was ist Blockchain und wie funktioniert sie?
Was ist Blockchain und wie funktioniert sie?

Wollen Sie wissen, was Blockchain ist? Wozu Blockchain im wirklichen Leben verwendet wird? Und wozu die Blockchain gut ist? Hier ist unser Leitfaden für Anfänger zum Einstieg, es sei denn, Sie möchten Blockchain lernen wie ein Profi lernen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Blockchain?

Wir alle hören von der Blockchain und fragen uns, worum es dabei geht. Wenn Sie Blockchain verstehen wollen, dann wissen Sie was diese bewirkt. Damit Sie verstehen, was Blockchain ist, müssen Sie verstehen, wie das Internet derzeit funktioniert. In den letzten Jahrzehnten haben wir im Internet der Information gelebt. Jetzt bewegen wir uns auf das Internet der Dinge zu.

Seit Jahren können wir Informationen über das Internet austauschen. Die meisten Benutzer sind sich jedoch der verschiedenen Technologien, die wir zur Kommunikation verwenden, nicht bewusst. Zur Veranschaulichungen, was eine Blockchain ist und wie diese Technologie funktioniert, müssen wir ein wenig in der Geschichte zurückgehen.

 

Das internet vor 2005 geschlossenes zentralisiertes IoT-Netzwerke

Das Internet vor 2005

Vor 2005 mussten wir über geschlossene und zentralisierte IoT-Netzwerke arbeiten. Erinnern Sie sich an die Tage, als wir uns für die Verbindung einwählen mussten? Genau! Wir mussten einen Dienst anrufen und wurden an ein zentralisiertes IoT-Netzwerk weitergeleitet. Der Informationsaustausch fand meist per E-Mail statt. Speicherplatz war sehr teuer.

 

Zentralisiertes Internet über Cloud-Dienste erklärt

Seit 2006 und bis heute haben wir Cloud-Netzwerke genutzt

Nach 2005, als Datenspeicher erschwinglich wurde, liessen uns Cloud-Dienste wie Google, Amazon oder Facebook glauben, dass es eine gute Idee sei, Daten über ihre zentralisierten Cloud-Anwendungen zu versenden. Doch nach dem jüngsten Facebook-Skandal von Cambridge-Analytica wissen wir alle, dass dies falsch war. In der Tat, keine Privatsphäre, kein Vertrauen.

 

Dezentrale Blockchain-Technologie erklärt

Das Internet Seit wir Blockchain kennen

2008 führte Satoshi Nakamoto den Bitcoin ein. Eine Art Software zum Tausch der allerersten Krypto-Währung. Die Revolution begann. Die Möglichkeit, Assets dezentral über ein Peer-2-Peer-Netzwerk zu verteilen, wurde Wirklichkeit. Seit dem Beginn der Bitcoin Blockchain im Jahr 2009 können wir jede Art von Assets von einer Person zur anderen leiten. Vermittler werden nicht mehr benötigt. Kein Google, kein Amazon, keine Bank, und auch kein Notar wird gebraucht.

Die Blockchain-Technologie wurde mit dem Bitcoin geboren. Seither sind Tausende von Programmierern enthusiastisch auf der Suche nach weiteren Anwendungen. Vitalik Buterin zum Beispiel, hat 2015 Ethereum ins Leben gerufen. Die weltweit erste open source, öffentliche und Blockchain basierte Plattform zur gemeinsamen Nutzung intelligenter Verträge (smart contracts). Zudem wurde Ethereums‘ eigener Ether zur zweitstärksten Kryptowährung nach dem Bitcoin. Nun kennen Sie also die Grundlagen der Blockchain. Als nächstes erklären wir anhand eines einfachen Beispiels, was eine Blockchain ist. Weiterlesen!

Die Blockchain an einem einfachen Beispiel erklärt:

Um die häufig gestellte Frage „Was ist Blockchain“ zu beantworten, verwenden wir ein einfaches Beispiel. Stellen Sie sich vor, Sie heissen Hans. Ihr bester Freund Peter ruft Sie an und sagt: „Hallo Hans, ich brauche etwas Geld. Kannst Du mir rasch aushelfen?“

Sie antworten: „Ja, natürlich“ und legen auf. Nun realisieren Sie, dass Sie kein Internet auf Ihrem Telefon haben und Sie sich nicht in Ihr Bankkonto einloggen können. Also können Sie kein Geld versenden. Also rufen Sie Ihren Bankberater an und sagen ihm: „Bitte überweisen Sie 1’000 Euro von meinem Konto auf Peters Konto“.

Ihr Kundenberater antwortet nach Überprüfung einiger wesentlicher Sicherheitsdetails: „OK, wird erledigt!“.

Er ruft Ihr Bankkonto vor seinem Bildschirm auf, überprüft Ihren Kontostand, ob Sie genug Guthaben haben, um die Transaktion auch auszuführen. Dann nimmt er in Ihrem Konto einen Eintrag wie den folgenden vor:

„Hans sendet EUR 1’000 an Peter“

Sie erhalten eine Bestätigung von der Bank, dass das Geld erfolgreich auf Peters‘ Konto überwiesen wurde.

Vergessen Sie nicht, Ihre Transaktion zu bestätigen!

Zu guter Letzt rufen Sie Peter noch einmal an und bestätigen ihm: „Ich habe das Geld überwiesen“.

In diesem Fall vertrauen beide, Sie und Peter, der Bank die Verwaltung Ihres Geldes an. Alles war erforderlich, um eine Buchung in beiden Bankkonten zu erstellen. Der registrierte Buchung, welche weder Sie noch Peter kontrollieren oder besitzen.

Dies ist das Problem des derzeitigen zentralisierten Buchungssystems. Das System basiert auf Vertrauen, aber um Vertrauen zwischen zwei Parteien herzustellen, sind wir auf Dritte angewiesen. Intermediäre wie Banken, die für uns Transaktionen durchführen. Ansonsten verlassen wir uns auch ganz auf diese sehr mächtigen Intermediäre, etwa bei der Durchführung einfacher und komplexer Transaktionen. Um sich daran zu erinnern, was eine Blockchain ist, denken Sie einfach an Intermediäre.

Intermediäre – Können wir ihnen vertrauen?

In der heutigen Welt müssen wir uns immer wieder fragen: Können wir jemandem wirklich vertrauen? Wir können die folgenden Intermediäre und ihre Dienstleistungslücken überprüfen:

Regierungen
Telekommunikationsanbieter
Social Media Unternehmen
Banken
Versicherungen
Anwälte & Notare

Diese Vermittler schaffen Vertrauen und sichern den Transaktionswert. Diese Intermediäre führen jede Transaktionslogik und jede Art von Handel aus, von der Authentifizierung und Identifizierung von Personen, über die Verrechnung, Abrechnung und Buchführung. Sie führen Ihr persönliches Hauptbuch für Sie. Aber sind sie 100% zuverlässig?

Es gibt eine interessante versteckte Tatsache, dass einige dieser Intermediäre eine begrenzte Haftung haben, wenn es um die Sicherheit Ihres Geldes geht.

Was passiert, wenn ein Eintrag, wie z.B. ein Bankkontoeintrag, in dem die Transaktion protokolliert wurde, in einem Feuer verbrennt? Oder mit einfachen Worten gehackt wird? Können wir jeder Bank vertrauen?

Was passiert, wenn Ihr Bankberater versehentlich einen Eintrag von 1’200 Euro statt 1’000 Euro gemacht hat? Können wir jedem Kundenberater vertrauen?

Was wäre, wenn Ihr Kundenberater absichtlich schlecht verwaltet hat? Können wir jedem Manager vertrauen? Inzwischen verstehen Sie, worum es bei einer Blockchain geht. Lassen Sie uns als nächstes über Sicherheit sprechen.

Internet-Sicherheit und Hacking

Insgesamt leisten Intermediäre ziemlich gute Arbeit, aber das Hacken im Internet wird immer schlimmer, wie die the New York Times kürzlich festhielt. Die Besorgnis wächst. Da ihre Dienste zentralisiert sind, ist das Risiko gehackt zu werden, sehr hoch. Einen „einzigen Angriffspunkt“ zu haben, ist für Hacker sehr attraktiv.

Ein aktuelles Beispiel ist „Equifax“, das zugibt, dass 143 Millionen Identitäten von seinen Servern gestohlen wurden. Es war der bisher grösste Raubüberfall (Hack) in der Geschichte der Menschheit. Im Fall von „Home Depot“, wo es einem Hacker gelang, auf über 50 Millionen Kreditkarten zuzugreifen, war dies nur ein weiteres Beispiel.

Einige Intermediäre, wie z.B. Banken, schliessen Milliarden von Menschen von der globalen Wirtschaft aus, Menschen, die keinen Zugang oder nicht genug Geld für ein Bankkonto haben.

Darüber hinaus verlangsamen sie auch Transaktionen, wie im obigen Beispiel. Je nach Verfügbarkeit der Person, die die Transaktion in Ihrem Namen durchführt, kann die Durchführung der Transaktion einige Stunden dauern. Ausserdem nehmen sie Ihnen ein grosses Stück vom Kuchen weg. 3 bis 20% Provision, um Geld in ein anderes Land zu schicken, ist ein riesiges Geschäft. Aber was ist Blockchain im Vergleich zu Bitcoin?

Der Aufstieg der Blockchain-Technologie

Da immer mehr Menschen Intermediären nicht mehr vertrauen, brauchte das Internet eine Veränderung. Es gab Fragen, die die New-Age-Unternehmer und -Entwickler verängstigte. Einige kluge Köpfe, die sich mit der Blockchain Programmierung auskennen, haben nach Antworten auf die folgenden Fragen gesucht:

„Was wäre, wenn es nicht nur ein Internet der Information, sondern ein Internet der Werte gäbe? Eine Art riesiges, globales, verteiltes Hauptbuch, das auf Millionen von Computern läuft und für jeden zugänglich ist.“

Wo jede Art von Vermögen, von Geld bis Musik, ohne mächtige Vermittler gelagert, bewegt, verwaltet und ausgetauscht werden könnte. Mit anderen Worten: ein einheitliches Peer-to-Peer Medium, aber mit Werten. Man nennt es die Blockchain.

So erhalten wir ein sehr sicheres und zuverlässiges System, bei dem wir keine Dritten für die Verwaltung unserer Wertsachen brauchen.

Könnte es ein System geben, bei dem wir immer noch Geld überweisen können, ohne die Bank zu brauchen? Satoshi Nakamoto – Schöpfer des Bitcoin

Gibt es eine Möglichkeit, das Hauptbuch unter uns zu führen, anstatt dies jemand anders für uns tut? Vitalik Buterin – Co-Gründer von Ethereum

Was wäre, wenn es nicht nur ein Internet der Information, sondern ein Internet der Werte gäbe? Eine Art riesiges, globales, verteiltes Hauptbuch, das auf Millionen von Computern läuft und für jeden zugänglich ist? Richard Stallman – Gründer vom GNU-Projekt

Aufgeschlossene Menschen wollen einfach, dass jede Art von Vermögen, vom Geld bis zur Musik, ohne mächtige Vermittler dazwischen, gesichert, bewegt, verwaltet und ausgetauscht werden kann. Mit anderen Worten, ein neuartiges Peer-2-Peer-Medium, aber für Werte. So wie wir sie heute haben und wir nennen es die Blockchain.

So erhalten wir ein sehr sicheres und zuverlässiges System, bei dem wir weder Dritte bezahlen noch ihnen die Verwaltung unserer persönlichen Daten oder Gelder anvertrauen müssen.

Wie funktioniert die Blockchain?

Wie bereits erwähnt, ist die Blockchain die Antwort auf die tiefgreifenden Fragen, wie man teure Intermediäre umgeht, denen wir auch nicht vertrauen können. Eigenverantwortung, statt von jemand anderem abhängig zu sein. Die Art und Weise, wie ich diese grossartige Technologie beschreiben möchte, ist sehr kurz:

„Eine Blockchain ist ein zuverlässiges Hauptbuch, in dem die Einträge unmöglich zu fälschen sind.“ Marcel Isler – Gründer von iMi Blockchain

Voraussetzung für diese Methode ist, dass es genügend Personen gibt, die nicht von einem Dritten abhängig sein möchten. Nur eine ganz bestimmte Gruppe kann das Hauptbuch und jeder für sich allein führen.

Blockchain Grundlagen – Der Prozess kurz erklärt

Wenn Sie im Detail begreifen wollen, was eine Blockchain ist, müssen Sie ihren Prozess verstehen. Grundsätzlich arbeitet die Blockchain mit Blöcken, ein Block in einer Blockchain ist eine Sammlung von Daten. Blockchain ist ein distributed Ledger, was bedeutet, dass ein Hauptbuch (Ledger) über das P2P-Netzwerk verteilt (distributed) wird. Zwischen den Knoten im Netzwerk (sog. Nodes), wobei jeder Knoten eine Kopie des vollständigen Ledgers bekommt.

 

Der Blockchain Prozess erklärt

 

Blockchain Programmierung – Kryptographisches Hashing erklärt

Wie oben beschrieben, möchte Hans also eine Transaktion (einen Block) erstellen, um Vermögenswerte an Peter zu senden. Dies könnte digitales Geld, ein smart Contract oder jede andere Art von Information sein. Das einzige, was Hans tun muss, ist, einen Block zu generieren. Dieser Block benötigt lediglich ein simple Codierung , um über das P2P-Netzwerk verteilt und validiert zu werden. Blöcke in einer Blockchain benötigen einen Hash, einen Tx_Root und jeder Block erhält einen eindeutigen Zeitstempel. Wenn wir verschiedene Blöcke zusammenfügen wollen (wie eine Kette), dann muss jeder Block den entsprechenden vorherigen Hash, den prev_hash, enthalten. Diese Blöcke verbinden sich dann miteinander und die Kommunikation in der Blockchain wird ermöglicht. Die Verteilung, Überprüfung und Transaktion wird von Minern durchgeführt. Miner sind nichts anderes als andere Nodes im Netzwerk.

Blockchain Programmierung kryptographisches Hashing erklärt

Natürlich hat es viele Vorteile mit der Blockchain Technologie zu arbeiten. Zunächst einmal können Hans und Peter ohne Intermediär kommunizieren und Vermögenswerte austauschen. Da jede Transaktion automatisch einen Zeitstempel erhält, ist die Rückverfolgbarkeit gewährleistet. Wenn Hans irgendetwas am ehemaligen Hauptbuch (Block) ändern würde, wird jeder Teilnehmer im Netzwerk informiert. Daher kann Betrug ausgeschlossen werden. Zudem müssten Hacker jeden Node innerhalb des Netzwerks einzeln angreifen. Die Gefahr ist viel geringer, als wenn Clouds verwendet worden wären.

Die Bitcoin Blockchain

Im Jahr 2008, kurz nach dem Finanz-Crash, erstellte Satoshi Nakamoto ein Weissbuch, in dem er ein Protokoll für ein digitales Bargeld entwickelte. Dieses Protokoll verwendete eine zugrundeliegende Krypto-Währung namens Bitcoin.

Bitcoin ist eine digitale Währung. Dieser kann zwischen zwei Parteien über das Internet mit geringen bis gar keinen Transaktionsgebühren gekauft, verkauft oder ausgetauscht werden. Darüber hinaus können wir sofort und überall auf der Welt Transaktionen vornehmen. Aus diesem Grund kann Bitcoin genauso wie Fiat-Währungen (USD, EUR, CHF, u.a.), Gold, Silber und andere Arten von Investitionen zur Speicherung des Wertes verwendet werden. Was Bitcoin so einzigartig macht, ist der Unterschied zu diesen anderen Investitionen. Bitcoin dient auch als digitale Währung, in der Sie Produkte und Dienstleistungen kaufen sowie Zahlungen vornehmen und den Wert direkt und elektronisch umtauschen können.

Anders als andere Arten traditioneller Währungen, wie z.B. der USD, ist Bitcoin jedoch eine Krypto-Währung. Mit anderen Worten, sie kann als internationales Wertmedium fungieren, d.h. sie ist nicht der Rechtsprechung oder Fiat unterworfen. Daher sind seiner Reichweite keine Grenzen gesetzt. Jeder, der mit einem einfachen Gerät auf das Internet zugreifen kann, kann nun international Transaktionen durchführen und Assets austauschen.

Eine Bitcoin kann tatsächlich in einhundert Millionstel einer Münze zerlegt werden. Es heisst Satoshi.

Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine völlig neue Art der Übertragung von finanziellen und nichtfinanziellen Transaktionsdaten ohne die Notwendigkeit traditioneller Bank-Netzwerke. Darüber hinaus bedeutet dies, dass wir Daten transparent und unveränderbar speichern können. Eine Blockchain ist eine unveränderliche zeitgestempelte Reihe mit Datensätzen, ein Ledger. Alle sind dezentral verteilt und werden durch Cluster von Computern, so genannte Nodes, verwaltet.

Die Technologie, die wahrscheinlich den grössten Einfluss auf die nächsten Jahrzehnte haben wird, ist hier. Es handelt sich nicht um soziale Medien oder gar künstliche Intelligenz, sondern um die allen Krypto-Währungen zugrunde liegende Technologie, und diese nennt man Blockchain.

Blockchain ist die nächste Generation des Internets, wie wir es heute kennen. Es handelt sich um eine Technologie, die unzählige Anwendungen hat und für jedes Unternehmen, unsere Gesellschaft und jeden einzelnen Menschen viel versprechend ist.

Anwendungsbeispiele für Blockchain Technologie

Wenn Sie die Technologie und ihre Funktionsweise soweit verstanden haben, ist die Anwendung der Blockchain Technologie nicht auf Finanzen beschränkt. Blockchain hat grosses Potenzial für Anwendungen, an denen wir derzeit arbeiten, so zum Beispiel:

Blockchain für Kryptowährungen

Kryptowährungen (digitales Geld)

Jeder kann seine eigene Währung aufbauen und verwenden. Die Liste der existierenden Kryptowährungen ist bereits sehr lang. Von Bitcoin, der ältesten und ersten Krypto-Währung auf dem Markt, bis hin zu Ether, Ripple, Litecoin, Dash, IOTA, Monero und vielen anderen. Alle haben ihre Vor- und Nachteile. Auch die Verwendungszwecke sind unterschiedlich.

distributed Ledgers für geistiges Eigentum

Geistiges Eigentum (geistige Schöpfungen)

Falls Sie geistiges Eigentum besitzen, kennen Sie die Urheberrechtsfrage bereits. Um Ihre Erfindungen, literarischen, musikalischen, künstlerischen Werke, Ihr Design, Ihre Symbole, Namen oder Bilder zu sichern und zu schützen, macht es das reguläre World-Wide-Web leicht, Ihre Marke zu stehlen oder zu kopieren. Dank der Blockchain-Technologie hat dies nun ein Ende gefunden.

E-Voting mit Blockchain

E-Voting (Anwendungen für Regierungen)

Sogar individuelle Identitäten können innerhalb einer Blockchain geschaffen werden. Daher wurde die elektronische Stimmabgabe zur Hauptanwendung für Regierungen, um die manuelle Arbeit zu verringern und die Richtigkeit der Auszählung zu gewährleisten. Elektronische Abstimmungen ohne den Einsatz der Blockchain Technologie wären absolut nicht sicher.

Blockchain Anwendung in Supply Chain und Logistik

Supply Chain (Konsumgüter)

Verbraucher auf der ganzen Welt werden immer kritischer, wenn sie Waren kaufen. Sie wollen wissen, woher genau die Waren kommen. Zudem besteht ein wachsendes Interesse, wie und womit das Produkt hergestellt wurde. Oder welche Inhaltsstoffe im Einzelnen verwendet wurden. All diese Punkte lassen sich leicht über eine Blockchain kommunizieren.

Blockchain Anwendung im Gesundheits- und Parma-Sektor

Gesundheitswesen & Pharma (Sparen für Patienten)

Der Einsatz der Blockchain Technologie könnte der Industrie jedes Jahr bis zu 130 Milliarden Euro einsparen. Hauptsächlich kann bei IT-Kosten, Kosten für Datenverstösse, Betrieb, Support und Personalkosten eingespart werden. Am wichtigsten ist die Reduktion von Betrug und gefälschten Produkten. Blockchain hat gerade begonnen, den Gesundheitssektor zu revolutionieren. Es wird noch viel mehr kommen.

distributed Ledger Technologie für Immobilien

Immobilien (ein Motor der globalen Wirtschaft)

Die Blockchain Technologie ermöglicht die Demokratisierung von Immobilienbesitz. Sie wird die Tore für mehr Investoren öffnen. Sie wird die Hauptprobleme der traditionellen Industrie lösen, wie z.B. den Abbau von Barrieren, die Beseitigung der mangelnden Transparenz, die Senkung hoher Transaktionsgebühren, die Erhöhung der Liquidität, die Gewährung von Preisverpflichtungen und die massive Beschleunigung von Transaktionen. Durch den Einsatz von Tokenization und Smart Contract Technologien wird der Immobilienmarkt noch populärer und effizienter.

Wie Sie jetzt feststellen, sind die Anwendungsfälle der Blockchain Technologie nahezu grenzenlos. Es bleibt nur noch die Frage: „Ist Blockchain nur ein Hype, oder werden wir bald mehr praktische Anwendungen sehen? Diese Frage werden wir in unserem nächsten Blog-Beitrag beantworten.

Wir hoffen, diese Erklärung war hilfreich, um zu verstehen, was Blockchain ist. Jetzt sollten Sie wissen, was eine Blockchain ist. Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, dann hinterlassen Sie bitte unten einen Kommentar.

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Blockchain FAQ

What is blockchain exactly?

Blockchain is a linked list of data. Each block you want to index and share in a decentralized network must contain data, a hash, the previous hash, and a timestamp.

How does a blockchain work?

Indexing a hash with a previous hash makes ledgers and its data be distributed through nodes, while miners approve and confirm the transaction.

What is blockchain used for?

A blockchain (chain of blocks) is used for distributing digital ledgers (any kind of data or information) over the internet, without the need of any third party.

What is blockchain mining?

Blockchain mining is the process to validate and confirm the transaction. Transaction records are added to each public ledger and can never be changed.

How many blockchains are there?

There are thousands of different blockchains out there. In 2020 we can say there are 6 different types of blockchain networks in place: 1. centralized blockchains, 2. decentralized blockchains, 3. public distributed ledgers, 4. private distributed ledgers, 5. consortium blockchains, and 6. hybrid blockchains.

Will blockchain fail?

Blockchain as a technology can not fail. Only humans can. There is absolutely no reason why blockchain should fail. Sure, programmers can fail or projects can fail but the technology as it is is already used for very strong applications such as the Bitcoin or other cryptocurrencies.

Can blockchain be hacked?

Yes, a blockchain can be hacked. There is never a 100% guarantee for nothing. Meanwhile, hacking a chain of blocks would mean that someone is able to control 51% of the total computing network. This is a million times less likely than to hack centralized cloud applications from Google, Amazon or Facebook. This has already succeeded more than once.

Who created blockchain?

Rumors has it that a man called Satoshi Nakamoto created the very first genesis block for the bitcoin blockchain. As Satoshi was just a nickname the real identity of this person (or group) is still unknown.

When did blockchain start?

The blockchain started in 2008. It was like a revolution when the first decentralized consensus transaction of the public ledger of the bitcoin was declared. The worlds first cryptocurrency was just a start for manyfold applications based on blockchain technology.

What blockchain does bitcoin use?

The bitcoin is using public distributed ledgers. This protocol built on blockchain technology made it possible to transfer value (bitcoin currency) from one sender to one receiver through a peer-to-peer network, without the need of a third party (such as a bank or notary).

Marcel Isler

Marcel ist Ökonom und Gründer von iMi Blockchain. Er ist Berater und internationaler Referent. Er studierte an der Universität von Oxford. Er hilft Unternehmen bei der Implementierung von Blockchain Anwendungen. In unserem Blog schreibt er über distributed Ledger Technologie, smart Contracts, Krypto-Währungen, News und zukünftigen Trends.

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