Sie ist quasi eine Lebensader für die Machine-to-Machine-Kommunikation und die Basis vieler Kryptowährungen: die Blockchain. Mit ihnen lassen sich komplexe Prozesse ohne zentrale Instanz steuern. Wie eine Blockchain genau funktioniert, erfahren Sie hier.
Zentrale Unterscheidung
Unterschied zwischen zwei Bedeutungen.
Wenn wir über Blockchain sprechen, muss zunächst klargestellt werden, was die Idee dahinter ist.
In der allgemeinen Sprache gibt es zwei verschiedene Bedeutungen von „Blockchain„öffentlich:
- Der Name der Technologie
- Spezifische Anwendungen der Technologie
Während die Technik selbst immer auf dem gleichen Grundprinzip beruht, „Blockchain„Damit ist auch die Transaktionshistorie von Blockchain-basierten Systemen gemeint, z.B. Kryptowährungen.
Blockchain-Technologie
Die Blockchain geht auf verschiedene Schätzungen in den 90er Jahren zurück. In der Informatik war die Frage wie? einzelne Informationsblöcke kryptografisch verknüpfen Erlaubnis.
2008 veröffentlichte Satoshi Nakamoto ein Whitepaper darüber, wie kryptografische Aggregation verwendet werden kann, um ein Datenbank der verteilten Teilnehmer erreichen. Dieses Whitepaper war das ursprüngliche Zeichen für die Kryptowährung Bitcoin. Die Bitcoin-Blockchain, die gewissermaßen die Handelsgeschichte dieser Kryptowährung darstellt, ist somit die erste und älteste noch aktualisierte Blockchain.
Grundprinzip der Blockchain
Die Blockchain kann beschrieben werden durch „DateiketteDie Idee ist, dass die Informationen in einem sogenannten Block gespeichert werden, dieser Block wird verschlüsselt und der Schlüssel wird im folgenden Block gespeichert.
Diese Kette einzelner Datenblöcke hat viele Vorteile:
- Gefälschte Sicherheit: Die einzelnen Blöcke können nicht verändert werden, da ihre Integrität Voraussetzung für die Kette ist.
- Unabhängigkeit von einer zentralen Instanz: Da die Kette inhärent gültig ist, wird kein zentrales Beispiel benötigt, um die einzelnen Daten zu validieren. Jeder Teilnehmer, der die ganze Kette besitzt, kann sich von der Richtigkeit überzeugen.
- Skalierbarkeit: Aufgrund ihrer seriellen Struktur ist Blockchain nicht in der Größe begrenzt. Theoretisch können unendlich viele Blöcke hinzugefügt werden.
- Transparenz: Da alle Informationen in der Blockchain gespeichert sind, besteht eine hohe Transparenz. Jeder kann die Daten in der Blockchain überprüfen und so die Rechtmäßigkeit bestimmter Prozesse sicherstellen.
Verschlüsselung von Blöcken
Um die ganze Kette intakt zu halten, beziehen die einzelnen Elemente (Blöcke) aufeinanderAus diesem Grund werden kryptografische Verschlüsselungsfunktionen verwendet. Diese Funktionen bieten eine Bild der Saite (Genannt Prüfsumme oder Hash). Es ist möglich, dass unterschiedliche Zeichenfolgen dieselbe Fragmentierung erzeugen. Dies bedeutet, dass der ursprüngliche String allein durch den Hash nicht wiederhergestellt werden kann.
In der Blockchain werden auch einzelne Prozesse verschlüsselt Infos im nächsten Block weitergegeben wird. Die Funktionsweise der detaillierten Verschlüsselung variiert von Blockchain zu Blockchain. Ihr gemeinsamer Nenner ist jedoch, dass durch Verschmelzung eins entsteht Bedienung ist fast unmöglich ist: Schon die kleinste Änderung verursacht eine Lawine, bei der sich die Kontrollsummen aller nachfolgenden Blöcke ändern.
Beispiel: Bitcoin-Verschlüsselung
Bei Bitcoin bestehen Blöcke aus einem Kopf und einer Wurzel. Auch Einzeltransaktionen paarweise mit Kontrollsumme die in der Kopfzeile gespeichert ist. Außerdem gibt es die Überprüfen Sie die Kopfzeile des vorherigen DateneintragsDiese beiden Saiten sind gemacht noch eine Kontrollsumme die im Header des folgenden Blocks gespeichert wird.
Bitcoin-Blockchain-Verschlüsselungsschema.
Dezentrales Netzwerk
Sicherheit durch dezentrale Struktur.
Eine Blockchain basiert auf der Idee, dass Aktualisierung und Validierung nicht über eine zentrale Präsenz erfolgen müssen. Stattdessen funktioniert Blockchain über ein Netzwerk verschiedener Knoten, die „Knoten‚Benannt werden. Jeder Teilnehmer im Netzwerk hat Zugriff auf die gesamte Blockchain und kann somit Transaktionen bestätigen.
Dezentrale Infrastruktur macht Datenkettenbetrug sehr unwahrscheinlich: Um einen einzelnen Block zu ändern, müssen Sie alle Knoten gleichzeitig beschließen, eine Änderung vorzunehmen. Dies wäre ein erheblicher technischer Aufwand und stünde daher in keinem Verhältnis zum Nutzen.
Um dem Netzwerk beizutreten, muss ein Teilnehmer zuerst die ganze Blockchain Herunterladen. Je nach Alter und Nutzungsumfang kann dies einige Zeit in Anspruch nehmen.
Es gibt mehrere Methoden, um Daten zu validieren. Die am häufigsten verwendete ist Methode zum Nachweis der Arbeit: Der Benutzer übernimmt eine schwierig zu berechnende Aufgabe. Die Richtigkeit der Lösung kann jedoch leicht überprüft werden. Es braucht Zeit und Energie, um die Arbeit zu beweisen. Captchas sind ein lebendiges Beispiel für die Proof-of-Work-Methode.
Neue Blöcke werden generiert, wenn mehrere Netzwerkteilnehmer die geforderte Aufgabe erledigt haben. Ein wichtiger Nachteil ist das Energieverbrauchaus dieser dezentralen Arbeitsweise resultieren.
Sicherheit
Blockchains sind sicher.
Aufgrund der Blockchain-Architektur ist es extrem schwer zu handhabende DatensätzeDa jede Änderung durch das Zustimmungsprinzip bestätigt wird, ist sie erforderlich enorme EnergiekostenMissbrauch der Blockchain zu erreichen.
Theoretisch ist es möglich, die Blockchain von 51% der teilnehmenden Benutzer kontrolliert werden. Dies ist jedoch selbst bei einer geringen Teilnehmerzahl mit einem solchen Aufwand (in Bezug auf Rechenleistung und damit Energie) verbunden, dass diese kritische Masse tatsächlich nicht erreicht wird.
Blockchain-Anwendung
Die erste Blockchain wurde für die Kryptowährung Bitcoin erstellt. Dies schränkt die Fähigkeiten der Blockchain-Anwendung jedoch nicht ein.
- Intelligente Verträge
- Internet-Lieferketten der Dinge
- Schutz vor Geldwäsche
- Gesundheitsvorsorge
Intelligente Verträge
Technologie könnte verwendet werden, um sogenannte „Intelligente Verträge„Abschließen. Mit Hilfe dieser Verträge können zum Beispiel Kaufverträge abgeschlossen werden, die Folgen haben, wenn eine Vereinbarung nicht erfüllt wird. So könnte beispielsweise ein in Raten gekauftes Auto die Arbeit verweigern, wenn die Zahlung nicht erfolgt.
Lieferketten
In der Branche könnte die Blockchain-Technologie die Buchhaltungsverfahren revolutionieren. Als Konstellationen können zum Beispiel Konstellationen betrachtet werden, in denen Zulieferer und Hersteller ihre Maschinen miteinander kommunizieren lassen, um neue Aufträge abzuwickeln: Wird ein Teil in einer Autofabrik knapp, benachrichtigt das System des Herstellers den Zulieferer. Auch hier könnten Smart Contracts abgeschlossen werden, sodass Distanzen stark reduziert und Kosten eingespart werden können.
Schutz vor Geldwäsche
Im Bereich der Finanztransaktionen könnte ein Kreislauf entstehen Geldwäsche ist erkennbar Energie. Dank der Transparenz in der Blockchain kann die Herkunft der Beträge aufgedeckt werden. Übliche Praktiken bei der Geldwäsche, wie die Verschleierung durch mehrere Transaktionen, können schwieriger werden.
Gesundheitsvorsorge
Datensicherheit in der Blockchain könnte Auch sensible Daten werden gespeichert und übermittelt Ich werde. Eine mögliche Anwendung liegt in der elektronischen Patientenakte. Da die Blockchain auch so konfiguriert werden kann, dass nur bestimmte Informationen von autorisierten Benutzern abgerufen werden können, können reibungslose Diagnose- und Behandlungsabläufe organisiert werden.
Vor- und Nachteile von Blockchain
- Dezentrale Organisation, keine zentrale Autorität erforderlich
- Gefälschte Sicherheit
- Transparenz
- Hohe Skalierbarkeit
- Flexible Anwendung
- Hoher Energieverbrauch
- Es war wenig erforscht
Zusammenfassung
- Blockchain ist der Name einer dezentralen Datenstruktur.
- Es wurde als Grundlage der Bitcoin-Kryptowährung bekannt.
- Blockchain kann aufgrund seiner Funktionsweise als Basis für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten angesehen werden.