Was ist Blockchain und wie funktioniert sie? Ein vollständiger visueller Leitfaden für Anfänger

Blockchain-Technologie gibt es bereits seit 14 Jahren.

Viele versuchen jedoch noch immer zu verstehen, wie Blockchain funktioniert und was sie letztendlich ermöglichen soll.

Ein Grund dafür, dass die Öffentlichkeit Blockchain immer noch als etwas Neues ansieht, liegt im Alter der Technologie.

Blockchain wurde erst 2009 bekannt.

Obwohl sie erstmals 1991 in der Forschung von Stuart Haber und Scott Stornetta erwähnt wurde, kam die Technologie 2009 mit der ersten Bitcoin-Transaktion, die von jemandem unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto durchgeführt wurde, richtig in Gang.

Daher hat die Technologie ihre Reife noch nicht voll erreicht.

Daraus ergibt sich der zweite Grund, warum viele Blockchain immer noch als Rätsel betrachten.

Da es sich um eine neue Technologie handelt, sind Erklärungen zu ihrer Funktionsweise oft noch mit Fachjargon überladen.

Prozesse in der Blockchain, wie Proof-of-Work oder Proof-of-Stake, sind meist nur Experten aus den Bereichen Mathematik, Kryptographie und Programmierung bekannt.

Auf der anderen Seite benötigt die breite Öffentlichkeit mehr Kontext, um die Technologie besser verstehen zu können.

Das Verständnis von Fachbegriffen wird zusätzlich erschwert durch die Tatsache, dass es noch keine ausreichend klaren Definitionen und Beispiele gibt (oder sie noch nicht standardisiert sind), die ihre Funktion konsistent vermitteln können.

Wenn Sie jemandem sagen, dass Bitcoin eine Layer-1-Blockchain-Netzwerk ist, wird das sicherlich Verwirrung stiften.

Die Folge ist, dass viele auch nach mehreren Versuchen, Texte zu lesen oder Videos anzusehen, denken:

„Ich verstehe immer noch nicht, was Blockchain eigentlich ist“.

Um das Problem komplizierter Erklärungen zu überwinden, haben wir versucht, die ganze Geschichte so einfach wie möglich zu machen. Lassen Sie uns der Reihe nach vorgehen.

Was ist Blockchain?

4 schnelle Fakten über Blockchain:

1. Blockchain ist eine Datenbank, die leicht unter allen Benutzern eines Blockchain-Netzwerks geteilt werden kann.

2. Derzeit sind die am häufigsten auf Blockchain-Netzwerken gespeicherten Daten Kryptowährungstransaktionen.

3. Viele Datenbanken speichern Daten in Ordnern. Blockchain speichert Daten in Blöcken und das in chronologischer Reihenfolge.

4. Im Gegensatz zu Datenbanken, in denen Daten hinzugefügt, geändert oder gelöscht werden können, können Daten in einer Blockchain niemals geändert werden, was allen Nutzern Sicherheit garantiert.

Blockchain ist eine Technologie, die als digitales Buchführungssystem beschrieben werden kann.

Stellen Sie sich Blockchain als „digitales Buch“ vor, das alle wichtigen Informationen über Transaktionen enthält (z. B. wer an der Transaktion beteiligt war, der Betrag der Transaktion, ob die Transaktion erfolgreich war usw.).

Alle Informationen im digitalen Buch sind chronologisch geordnet und durch Kryptographie geschützt.

Dieses digitale Buch kann kopiert und mit anderen Computern geteilt werden, die gleichzeitig innerhalb des Blockchain-Netzwerks verbunden sind.

Das ist der Grund, warum die Blockchain-Technologie als transparent betrachtet wird.

Viele Menschen glauben, dass es einen einzigen Blockchain gibt, und verwechseln häufig den Begriff Blockchain mit Bitcoin oder anderen Kryptowährungen, was zusätzliche Verwirrung stiftet.

Zur Klarstellung: Blockchain ist eine Technologie, und Bitcoin ist eine Kryptowährung, die diese Technologie nutzt.

In Wirklichkeit gibt es viele Blockchain-Netzwerke.

Jedes von ihnen bietet ein breites Spektrum an Möglichkeiten.

Blockchain wird nicht nur verwendet, um Käufe und Verkäufe von Kryptowährungen in der „digitalen Buchführung“ zu verzeichnen.

Blockchain-Netzwerke können auch Daten über alles, was wertvoll sein könnte, aufzeichnen und speichern. Dazu könnten gehören:

• Finanztransaktionen
• Listen von Immobilien und Eigentumsrechten
• Medizinische Aufzeichnungen und Forschungen
• Stimmen bei Wahlen

Wie funktioniert Blockchain?

Nehmen wir als Beispiel eine gewöhnliche Transaktion.

Person B kauft von Person A eine bestimmte Anzahl von Bitcoins (*die Transaktion könnte auch der Kauf oder Verkauf von jeglichem anderen Vermögen gegen jegliche Währung sein.

Da Blockchain am häufigsten für den Handel mit Kryptowährungen verwendet wird, haben wir Bitcoin als Beispiel genommen).

Sobald der Kauf abgeschlossen und bestätigt ist, werden alle Details der Transaktion aufgezeichnet.

Stellen Sie sich vor, dass eine Liste solcher Transaktionen über eine bestimmte Zeit folgendermaßen aussieht (siehe Bild unten).

Alle Listen, die Transaktionsdaten enthalten, werden gesammelt und in einem Block gespeichert (siehe Bild unten).

Jeder Block hat eine Kapazitätsgrenze, mit anderen Worten, er kann nicht eine unendliche Anzahl von Transaktionslisten aufnehmen (*die Anzahl der Transaktionen, die ein Block aufnehmen kann, hängt von den Fähigkeiten des jeweiligen Blockchain-Netzwerks ab).

Nachdem ein Block „gefüllt“ ist, wird er mit dem vorherigen Block verbunden und wird Teil einer langen, chronologisch geordneten Kette.

Neue Transaktionslisten werden derweil in den nächsten „leeren“ Block gespeichert.

Genau deshalb wird die Technologie Blockchain, also eine Kette von Blöcken, genannt.

Blockchain speichert diese Blöcke in einem Format, das uns ermöglicht, eine perfekt aufgezeichnete Geschichte von Bitcoin-Transaktionen einzusehen.

Wer bestätigt Transaktionen in der Blockchain?

Vielleicht haben Sie sich bisher gefragt: "Okay, aber wer entscheidet dann, ob Transaktionen gültig sind und wer entscheidet, ob ein Block auf der Blockchain gespeichert wird oder nicht?"

Die Sache ist eigentlich ganz einfach. Die Blockchain wird von einem Netzwerk von Computern betrieben.

Also, jedes Computer, das die Blockchain verwendet, fungiert gleichzeitig als „Motor“ (*um am Blockchain-Netzwerk teilzunehmen, benötigen Sie lediglich einen Computer und Internet).

Man könnte sich ein Netzwerk solcher Computer folgendermaßen vorstellen (siehe Bild unten).

Wie werden Transaktionen zur Blockchain hinzugefügt?

Jede Transaktion muss durch das Netzwerk von Computern gehen.

Alle Computer überprüfen die Details der Transaktion, um ihre Gültigkeit zu bestätigen.

Zum Beispiel können alle Transaktionen, die innerhalb des Bitcoin-Netzwerks durchgeführt werden, auf der Seite des Blockchain Explorers überprüft werden.

Da jeder Computer direkten Einblick in frühere Transaktionen (aus vorherigen Blöcken) hat, können sie leicht die Gültigkeit einer aktuellen Transaktion feststellen.

Nachdem die Computer die Transaktion genehmigt haben, wird sie in die Blockchain gespeichert.

Sobald sie in der Blockchain gespeichert ist, kann sie nie wieder geändert werden.

5 Hauptmerkmale von Blockchain

1. Blockchain ist ein dezentralisiertes Netzwerk

Wenn wir über Blockchain-Technologie oder Kryptowährungen sprechen, bedeutet Dezentralisierung, dass das Netzwerk nicht von einer zentralen Instanz (wie einer Bank, einer Regierung oder einem Unternehmen) kontrolliert wird.

Die Blockchain wird nicht an einem einzigen Ort gespeichert.

Sie ist auf viele Computer und Standorte verteilt.

Daher kann, wenn ein Computer ausfällt, das Netzwerk dank vieler anderer Computer innerhalb des Netzwerks weiterhin Transaktionen aufzeichnen und speichern und normal funktionieren.

Aus dieser Arbeitsweise ergibt sich das nächste Merkmal.

2. Blockchain ist ein transparentes Netzwerk

Da die Blockchain als eine Datenbank fungiert, die unter den Nutzern geteilt werden kann, werden Transaktionen und Daten gleichzeitig an mehreren Orten identisch gespeichert.

Das bedeutet, dass alle Computer (Knoten) eine identische Kopie der gesamten Transaktionshistorie besitzen.

Jede neue Änderung ist sofort für jeden Computer sichtbar.

Somit sind alle Informationen für alle sichtbar und zugänglich (*das bedeutet nicht, dass jede Person Zugang zu Ihren Daten hat, wenn die Transaktionen sichtbar sind).

Da jeder Computer Zugriff auf die Historie aller Transaktionen hat, kann das gesamte Netzwerk automatisch die Gültigkeit einer Transaktion überprüfen und so jede Möglichkeit eines Betrugs ausschließen.

3. Blockchain bietet allen Nutzern Sicherheit

Sicherheit ist eines der größten Merkmale der Blockchain-Technologie. Wie erreicht Blockchain Sicherheit?

Wie bereits in einem früheren Beispiel erwähnt, muss jede Transaktion von einem Netzwerk von Computern (Knoten) genehmigt werden.

Alle Transaktionen werden durch einen Konsens zwischen allen Computern im Netzwerk genehmigt.

Darüber hinaus ist jede Transaktion verschlüsselt. Daher wäre es für einen plötzlich auftretenden bösartigen Akteur, der die Daten zu seinem Vorteil ändern möchte, nicht möglich.

Erstens, weil alle Computer Einsicht in die Historie der bereits stattgefundenen und der in Bearbeitung befindlichen Transaktionen haben.

Da sie Einsicht haben, wird jedes Computer im Netzwerk feststellen, dass der bösartige Akteur die Daten geändert hat. Danach wird die Transaktion abgelehnt.

Mehr über die Sicherheit von Blockchain-Netzwerken können Sie in unserem Blog über das Proof-of-Work-Konzept und den Konsensmechanismus lesen.

4. Blockchain-Technologie ermöglicht sofortige Transaktionen

Mit Hilfe von Blockchain können Sie eine Transaktion in nur wenigen Minuten von überall auf der Welt durchführen.

Stellen Sie sich vor, wie viel Zeit (und Geld) es kosten würde, wenn Sie jemandem Geld traditionell über Banken an das andere Ende der Welt senden würden.

Eine Person, die Transaktionen mit Kryptowährungen durchführt, kann in wenigen Augenblicken eine Reihe von Transaktionen ausführen.

Alle „Dokumentationen“ über durchgeführte Kryptowährungstransaktionen werden auf der Blockchain gespeichert, wodurch der Bedarf an Papieraustausch und zusätzlicher Zeitverschwendung eliminiert wird.

Darüber hinaus sind die Gebühren für das Senden von Kryptowährungen sehr niedrig (im Vergleich zu traditionellen Bankdienstleistungen).

5. Blockchain ermöglicht sofortigen Einblick in alle Daten

Stellen Sie sich vor, dass Sie Einblick in alle Daten über die Herkunft eines Produkts erhalten können (vom Beginn der Produktion bis zum Zeitpunkt der Markteinführung).

Die Blockchain-Technologie erstellt eine „Spur“, die jeden Schritt dokumentiert (ob es sich um Produktion, Transaktion usw. handelt), und jeder Schritt wird gespeichert.

Dies kann entscheidend sein, um Vertrauen zwischen verschiedenen Industrien und Konsumenten zu schaffen, insbesondere in Zeiten, in denen Konsumenten sich zunehmend um ökologische und ähnliche Fragen kümmern.

Zum Beispiel können Bekleidungshersteller mit natürlichen Materialien alle Daten über die Herkunft der verwendeten Inhaltsstoffe mit den Verbrauchern teilen.

In der Blockchain-Welt gibt es bereits Projekte, die versuchen, Probleme in den Liefer- und Produktionsketten zu lösen. Das bekannteste ist VeChain.

Drei Anwendungsweisen der Technologie in bestehenden Industrien

Wenn es um Blockchain-Technologie geht, wird sie oft automatisch mit Kryptowährungen in Verbindung gebracht.

Tatsache ist, dass die Blockchain-Technologie derzeit ihre größte Anwendung im Finanzsektor findet (Bitcoin wurde als Reaktion auf das traditionelle Finanzsystem geschaffen, das zur globalen Wirtschaftskrise im Jahr 2008 geführt hat).

Die Technologie hat jedoch auch andere Verwendungszwecke.

1. Gesundheitswesen

Derzeit gibt es mehrere Projekte, die Blockchain-Technologie in der medizinischen Industrie einsetzen.

Blockchain-Technologie wird als Mittel verwendet, um medizinische Forschung transparent zu dokumentieren und Patientenakten zu speichern.

2. Immobilien

Ob es um Eigentumsrechte oder die Größe einer Immobilie geht, die Blockchain-Technologie kann Transparenz in der Immobilienbranche und bei Transaktionen zwischen den Vertragsparteien einführen.

3. Abstimmung

Seit langem wird die Idee diskutiert, Blockchain-Technologie zur Verbesserung der Transparenz in demokratischen Wahlen einzusetzen.

Die häufigsten Argumente dafür sind, dass eine solche Praxis potenzielle Wählerbetrug verhindern und eine einfache Methode zur Stimmenzählung bieten könnte.

Fazit

Blockchain-Technologie ist eine Innovation, die Lösungen für Herausforderungen wie sichere Datenspeicherung und Datenschutz bietet.

Die Technologie strebt auch danach, eine nützliche Methode zur Überprüfung der Authentizität von Informationen, Identitäten, Transaktionen und anderen Elementen bereitzustellen, indem sie gleichzeitig ein sicheres „Buch“ von Informationen erstellt, das in Echtzeit aktualisiert werden kann.

Da die Grenzen zwischen der physischen und der digitalen Welt sich schnell auflösen, wird die Anwendung von Blockchain-Technologie weiter wachsen.

Wenn die Blockchain-Technologie ihre exponentielle Wachstumsrate beibehält, könnten wir bald die Schaffung eines Ökosystems erleben, in dem Einzelpersonen, Unternehmen und Organisationen auf sichere, vertrauensvolle und virtuelle Weise zusammenarbeiten können.