Um Bitcoin und Blockchain besser einordnen zu können muss man den Kontext verstehen, in dem sich diese Begriffe bewegen.

Die hier eingefügte Graphik verdeutlicht das anschaulich.

Konsens erzeugen

Das Fundament stellt die Tatsache dar, was geschieht und was nicht bzw. welcher Umstand in einem bestimmten Szenario eintreten soll. Diese Entscheidung nennt man Konsensus. Bei der Bitcoin-Blockchain wird Konsens durch Proof-of-Work, durch das verrichten von Arbeit gewährleistet. Dieses System basiert auf dem HashCash System von Adam Back. Der Miner muss dabei eine bestimmte Zahl mittels mathematischer Gleichungen finden. Diese Zahl nennt man Nonce.  Sie ist im Bitcoin-Block ein 32-Bit Feld. Diese ergibt gehashed, in Kombination mit dem Hashwert des neuen Blocks, eine Zahl die aus einer bestimmten Anzahl führender Nullen besteht. Dieser Hashwert ergibt in Kombination mit dem Hashwert des vorangegangenen Blocks, den Hashwert des aktuellen Blocks. Dadurch entsteht eine Kette von kryptographisch aneinanderhängenden Hashes mit den Transaktionen in einem Block zusammengefasst. Die Transaktionen werden ebenfalls gehasht und bilden den Merkle-Tree. Hasht man die einzelnen Bestandteile weiter ergibt sich am Ende nur noch ein einzelnen Hashwert, die Merkle-Root. Zusammengefügt bilden diese den Bestandteil eines Blocks. Die Kette an validierten Blöcken ergibt die Blockchain. Welche anderen Konsens Mechanismen es daneben noch gibt, habe ich bereits in einem anderen Beitrag erklärt.

Zentral vs. Dezentral

Dies bringt uns zum nächsten Abschnitt der Pyramide. Wird Konsensus zentral von einer Instanz erreicht oder erfolgt das dezentral durch eine Vielzahl von verteilten Personen oder Maschinen.

Wer entscheidet darüber welche Transaktion getätigt wird und wem das entsprechende Guthaben gehört? Über Jahrzehnte hinweg wurde einem diese Entscheidung abgenommen von Regierungen und Banken. Das Konzept der Dezentralisierung gibt den Menschen die Entscheidungskraft zurück indem sie es sind die durch ihre Masse entscheiden welcher Umstand eintritt oder nicht und ob etwas geschieht. In einem dezentralen System speichert jeder User einen Teil der Daten von anderen Usern. So ist es auch mit der Blockchain, die es unter anderem erfordert, dass jeder diese auf seinem PC herunterlädt um so bei der Dezentralisierung beizutragen. Wichtig ist, dass die Entscheidung was passiert immer von einer bestimmten Instanz oder dezentral von der Maße getroffen wird aber er muss getroffen werden um Fortschritt in jeder Lebenslage kreieren zu können.

Das Distributed Ledger System

Als nächstes geht es um das konkrete Distributed Ledger System. Es gibt verschiedenen Architekturen die sich als DLT-Systeme verstehen und jeweils unterschiedliche Aufbauten und Ausprägungen haben. Die Distributed Ledger Technologie ist eine bestimmte Art der Datenspeicherung und ihrerer Verarbeitung. Grundsätzlich stellt ein Ledger eine Art Datenbank dar, die eine bestimmte Kategorie von Informationen enthält. Diese Informationen sind zum Beispiel Transaktionen und Konten oder Identitäten. Dieses „Kontenbuch“ ist auf mehrere Instanzen verteilt und kann von jedem nach bestimmten Regeln verändert werden. So können bei einer öffentlichen Variante von jedem Teilnehmer neue Einträge hinzugefügt werden und ein Aktualisierungsprozess sorgt im Anschluss dafür, dass jeder Teilnehmer auch die aktuelle Version des Kontenbuchs hat. Diese Daten werden auf kryptographischem Wege verarbeitet und unwiderruflich in das Kontenbuch eingepflegt.

Die bekannteste ist die Blockchain. Diese kann je nach Aufbau privat oder öffentlich erfolgen. Ein Beispiel für eine öffentliche Blockchain sind Bitcoin und Ethereum zu nennen. Eine private Blockchain wird unter anderem von IBM betrieben. Diese ist nur intern zugänglich.

Daneben gibt es auch noch weitere Systeme, wie das von Hedera Hashgraph und Iota. Letzteres verwendet den Tangle, ein System das auf der directed acyclic graphs-Technologie (DAG) basiert. Wie diese funktioniert habe ich bereits in einem anderen Beitrag dargestellt.

Anwendung

Den letzten Abschnitt bilden die jeweiligen Anwendungen, zum Beispiel auf der Blockchain. Diese Anwendungen können unterschiedliche Bereiche haben und sind im Finanzmarkt oder bei der Speicherung von Identitäten zu finden. So arbeitet das Frauenhofer Institut unter anderem aktuell an einer Blockchain for Education, innerhalb derer es möglich sein soll Zertifikate dezentral zu speichern und zu validieren. Damit wäre es möglich Zertifikate global zu speichern und ihnen eine Echtheit zu gewährleisten. Eine Akzeptanz von jeder Einrichtung wie zB. einer Universität wäre auf diesem Wege möglich.

Im Laufe der Arbeit an diesem Block werde ich euch eine Reihe unterschiedlicher Anwendungen vorstellen um so die klaren Potentiale der Blockchain zu zeigen.

Die bekannteste und älteste Anwendung der Blockchain stellt die Kryptowährung Bitcoin dar. Sie revolutioniert den digitalen Zahlungsverkehr und ermöglicht globalen Zahlungsverkehr ohne Einschränkungen. Daher bildet Bitcoin als weiterverbreitete Anwendung die Spitze unserer DLT-Pyramide.

Die Wahl der richtigen DLT

Welches System nun am besten passt muss jeder für sich selbst herausfinden. Eine gute Möglichkeit bildet dabei die SWOT-Analyse, ein gängiges Management Tool. Eine genauere Analyse würde hier jedoch jeden Rahmen sprengen. Letztendlich entsteht mit der Blockchain ein neuer Markt mit neuen Akteuren. Für diesen Markt werden sich Experten bilden, um so neue und bestehende Unternehmen optimal beraten zu können. Ich für meinen Teil möchte mit diesem Blog dazu beitragen und zumindest das Grundwissen auch einem Laien näherbringen.

 

 

Quellen:

Antonopoulos: Bitcoin & Blockchain

Hosp: Blockchain 2.0

Frauenhofer Institut