Was ist eine Blockchain?

Blockchain ist eines der am meisten gehypten Technologiekonzepte der Gegenwart. Aber es ist auch eine Technologie, die für viele schwer zu verstehen ist. Hier gibt Videnskab.dk eine Einführung in das, was als Internet der Zukunft bezeichnet wird.

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Es wird als das neue Internet bezeichnet. Das ist die Zukunft. Das ist der Zug, auf den Sie aufspringen müssen, wenn Sie nicht auf der Strecke bleiben wollen.

“Die Auswirkungen werden viel größer sein, als viele erwarten”, sagt Boris Düdder, Assistenzprofessor an der Fakultät für Informatik der Universität Kopenhagen.

Aber es ist verwirrend, denken viele.

Videnskab.dk möchte Ihnen daher eine gründliche und verständliche Erklärung einer der bahnbrechendsten Computertechnologien unserer Zeit geben. Warum ist das wichtig? Wofür kann es verwendet werden? Wie funktioniert das?

Was genau sind Bitcoins und Blockchain? Woher kommt sie? Und kann man damit reich werden?

Sie haben wahrscheinlich schon von Blockchain im Zusammenhang mit Konzepten wie Bitcoin und Kryptowährungen gehört. Die Technologie ist die Grundlage, auf der diese Währungen gehandelt werden können, aber um nicht zu viel durcheinander zu bringen, versuchen wir, Kryptowährungen aus diesem Artikel herauszuhalten. Stattdessen können Sie mehr über sie im Artikel Bitcoin: Alles, was Sie wissen müssen lesen.

In der Tat kann die Blockchain für viele andere Dinge verwendet werden, wie wir hier versuchen werden zu illustrieren.

Das Thema ist für viele sehr kompliziert, daher werden wir in diesem Artikel nur kurz skizzieren, was Sie wissen müssen, um den Überblick zu behalten:

Zunächst geben wir einen Überblick darüber, warum die Blockchain-Technologie so interessant ist, dass sie in aller Munde ist.
Als Nächstes erklären wir das Grundprinzip und warum es eine Kette ist.
Dann versuchen wir zu veranschaulichen, wie die Blockchain auf ein imaginäres Problem angewendet werden kann.
Der Artikel hier ist Teil eines Themas, in dem zwei Journalisten von Videnskab.dk über Bitcoins und Blockchain recherchieren.

Blockchain verändert das Internet

Bis zur Einführung der Blockchain-Technologie war das Internet – und ist es immer noch – in erster Linie ein System zum Austausch von Informationen.

Wenn ich Ihnen ein Dokument, z. B. eine Word-Datei, schicke, erhalten Sie eine Kopie, die Sie nun bearbeiten können. Wir sind jetzt beide Eigentümer des Dokuments und können damit machen, was wir wollen. Man nennt es das “Internet der Informationen”.

Das Dokument als solches hat keinen Wert, da es endlos kopiert und weitergegeben werden kann.

Mit der Blockchain-Technologie ist es nun möglich, sich gegen Kopien zu schützen. Sie ermöglicht den Austausch von Informationen, die nicht kopiert und manipuliert werden können, und somit können die Informationen einen Wert haben – oder einen Wert darstellen.

Mit anderen Worten: Werte können direkt online ausgetauscht werden. Es ermöglicht ein so genanntes “Internet der Werte”.

Ein entscheidendes Konzept ist die Sicherheit. Sicherheit, dass das, was gesendet wird, korrekt ist.

“Man kann Sicherheit in ansonsten unsicheren Prozessen schaffen”, sagt Roman Beck, Professor an der IT-Universität Kopenhagen und Leiter des European Blockchain Center, einer Zusammenarbeit zwischen der IT-Universität, der Universität Kopenhagen und der Copenhagen Business School.

Die Mittelsmänner ausschalten

Aber wir handeln doch schon seit langem online mit Waren, oder?

Ja, aber Geldtransaktionen waren schon immer ein Austausch von Informationen. Wenn ich ein Produkt online kaufe, sende ich die Zahlungsinformationen an meine Bank, die dann das Geld an den Empfänger weiterleitet.

Die Banken fungieren also als Vermittler. Dieser Vermittler kann zu Recht eine Bezahlung für die Transaktion verlangen. Noch wichtiger ist, dass Käufer und Verkäufer gezwungen sind, der Bank zu vertrauen.

Mit Blockchain kann der Käufer die Zahlung direkt an den Verkäufer senden, weil es sich eben nicht um eine Kopie, sondern um eine einzigartige Datei handelt.

Die Parteien müssen sich nicht gegenseitig vertrauen. Sie müssen nur darauf vertrauen, dass die Technologie funktioniert.

Es ist also ein dezentralisiertes System. Es gibt keine zentrale Institution, wie z. B. eine Bank, die die Transaktion verwaltet oder kontrolliert.

“Blockchain kann in jedem Kontext eingesetzt werden, in dem es eine Art Vermittler gibt”, sagt Roman Beck.

Schwierig, eine Beziehung herzustellen
Aber genau das ist es auch, was Blockchain für viele schwer verständlich macht, meint Roman Beck.

“Wir sind auf die Institutionen angewiesen. Seit der Steinzeit ist das Vertrauen zwischenmenschlich. Wir können uns gegenseitig sehen, ich kann sehen, wie du reagierst. Ich bekomme ein Gefühl für unsere Beziehung. Das Gleiche gilt für Institutionen – zumindest würden wir das gerne glauben -, dass wir dorthin gehen und mit jemandem sprechen können, wenn wir ein Problem haben”, sagt er.

Jetzt ist es die reine Technologie, die sie antreibt, und der wir vertrauen müssen.

“Es gibt niemanden, den ich anrufen kann, keinen Ort, an dem ich mit jemandem persönlich sprechen kann. Das ist eine Sache, aber wir können sie nicht anfassen”, sagt Roman Beck.

Traditionell vertrauen wir physischen Dingen, daher ist es für viele von uns sehr abstrakt, sich auf ein Computersystem zu beziehen und ihm alles Vertrauen zu schenken.

Es handelt sich um eine Liste von Überweisungen

Also gut. Das ist ein Grund, warum es revolutionär und interessant ist – und schwer zu verstehen. Was also ist diese Blockchain?

Boris Düdder ist Assistenzprofessor am Fachbereich Informatik der Universität Kopenhagen und gehört dem European Blockchain Center an, wo er über Blockchain lehrt und forscht.

Er veranschaulicht Blockchain mit dem Handel von Eigentum, das nicht an eine Person gebunden ist, zum Beispiel ein Haus. Sie können das Haus besitzen, aber Sie müssen nachweisen, dass es Ihnen gehört, denn jeder andere kann behaupten, es zu besitzen. Es ist einfach da und man kann es nicht mitnehmen.

In der Regel haben Sie eine Behörde, die sich darum kümmert. Sie haben ein Register, in dem diese Informationen gespeichert werden. Hier gibt es eine Art Basisdokument, das den Nachweis des Erstbesitzers darstellt. Es ist ein Dokument mit einem Datum und dem Namen des ersten Besitzers.

Wenn dann der erste Eigentümer das Haus verkaufen will, werden die Informationen über den Verkauf in das Dokument aufgenommen. Sie erscheint nun auf dem Dokument:

  • dass das Haus dem Eigentümer Nummer 1 gehört hat
  • dass es an Eigentümer Nummer 2 verkauft wurde
  • dass es jetzt dem Eigentümer Nummer 2 gehört

Das Haus kann nun wieder verkauft werden, und es wird ein neuer Zusatz zum Dokument hinzugefügt, der wiederum die Information enthält, dass der vorherige Eigentümer, d. h. Eigentümer Nummer zwei, an den neuen Eigentümer, Eigentümer Nummer drei, verkauft, der nun Eigentümer des Hauses ist.

Jetzt haben wir also eine Liste mit Informationen über Transaktionen mit dem betreffenden Haus, was ein Beweis für das Eigentum an diesem Haus ist.

Nur die zuständige Behörde kann das Dokument korrigieren. Zivilisten haben keinen Zugang.

Diese Art von Aufzeichnungen wird in Dänemark bereits seit dem Jahr 1700 verwendet, sagt Boris Düdder.

Digital und ohne Zwischenhändler

Stellen Sie sich nun vor, dass diese Liste von Eigentumsurkunden digital vorliegt. Das macht sie angreifbar.

“Wir haben oft das Problem, dass wir digitale Informationen haben, die leicht zu kopieren sind. Wenn es um Geld geht, ist das nicht gut”, sagt Boris Düdder.

In diesem Fall sind die Informationen der Beweis dafür, dass Sie Eigentümer des Hauses sind. Wenn jemand diese Informationen kopieren und ändern kann, dann haben wir, wie Boris Düdder sagt, ein Problem.

In der Blockchain-Sprache wird das Dokument stattdessen in digitalen Blöcken dargestellt, die die Informationen enthalten.

Bei einer Blockchain ist der neueste Block die zuletzt hinzugefügte Information. Es ist also im Grunde eine lange Liste. Jeder Block enthält Informationen über den letzten Handel und damit über den neuen Eigentümer. Der Block ist mit den vorherigen Blöcken verbunden.

Jeder Block steht für ein neues Gewerk des Hauses. Der Block enthält drei Teile: Informationen über den Handel (Das Haus wurde von X an Y verkauft), einen eindeutigen kryptografischen Code und den eindeutigen Code des vorherigen Blocks. Auf diese Weise entsteht eine Kette, da jeder Block auf den vorherigen Block verweist. Wenn sich etwas im Block ändert, ändert sich auch sein Code, und die Kette wird unterbrochen. (Illustration: Videnskab.dk)

Mit kryptografischen Mitteln kann sichergestellt werden, dass die vorherigen Blöcke nicht verändert werden können, ohne die Kette zum nächsten Block zu unterbrechen. Jeder Block hat einen kryptografischen Code. Der nächste Block ist an den vorhergehenden gebunden, indem er sich auf diesen speziellen Code bezieht.

Der Code wird aus den im Block enthaltenen Informationen gebildet. Wenn sich die Informationen in einem Block ändern, ändert sich auch der Code und der Block passt nicht mehr in die Kette.

Der Trick besteht darin, die Erstellung eines neuen Blocks zu erschweren. Wie dies genau geschieht, ist von Blockchain zu Blockchain unterschiedlich, aber das Prinzip ist, dass der Block erstellt und dann vom Netzwerk genehmigt wird.

Kryptographie

Kryptographie ist eine Methode zum Verbergen von Informationen. Vereinfacht gesagt, kann man sich das anhand eines Schlosses mit einem Zahlencode vorstellen.

Der Beweis für seine Gültigkeit sind daher die vorangegangenen Aktionen. Und sie können nicht geändert werden.

Gleichzeitig werden die Informationen, also die gesamte Kette, über ein Computernetz verteilt. Jeder Computer hat eine Kopie der Informationen. Wenn ein neuer Block hinzugefügt wird, muss er von allen Computern im Netz genehmigt werden.

Das bedeutet auch, dass man, wenn man die Informationen in den Blöcken verfälschen will, alle Computer im Netz in die Hand nehmen und alle Kopien der Ketten ändern muss. Dies kann eine sehr umfangreiche Arbeit sein.

Auf diese Weise ist sie sicher und nicht von einem einzigen Vermittler abhängig, dem man vertrauen muss.

Das ist die Grundidee der Blockchain.

“Dies ist eine lineare Ressource, wie sie in der Informatik genannt wird. Sie können ihn nicht zweimal verwenden und auch nicht kopieren. Sie hat sozusagen eine eigene Identität”, sagt Boris Düdder.

Es gibt einige Herausforderungen, wenn man die Blockchain in einem großen, globalen Maßstab einsetzt, wie es beispielsweise bei der Bitcoin-Blockchain der Fall ist. Wir werden hier nicht auf diese Herausforderungen und deren Lösung eingehen, aber im Wesentlichen geht es um die Synchronisierung, d. h. darum, dass alle Computer im Netzwerk die Blockchain gleichzeitig mit der neuesten Transaktion aktualisieren können.

Aber um Blockchain in seiner einfachsten Form zu verstehen, bleiben wir bei einem kleinen Maßstab. Eine lokale Blockchain.

Wir haben ein Beispiel entwickelt, bei dem Blockchain Videnskab.dk dabei helfen kann, die Probleme rund um einen Urlaubsplan zu lösen.

Wenn Sie es eilig haben, können Sie aber auch direkt weiterblättern

Zusammenfassung

Pyh, du hast es geschafft und hoffentlich hast du jetzt ein besseres Verständnis dafür, worum es bei Blockchain geht.

Wie auch immer, lassen Sie uns ein letztes Mal weitermachen:

Eine Blockchain ist im Grunde eine Liste von Informationen, die über ein Netzwerk von Computern ausgetauscht werden. Alle Computer haben die Liste. Die Liste ist öffentlich, und es herrscht volle Transparenz.

Wenn sich die Daten ändern, z. B. wenn ein neues Geschäft abgeschlossen wird, wird ein neuer Block mit den neuesten Informationen hinzugefügt. Diese Sperre wird von allen Mitgliedern des Netzes genehmigt.

Der Clou ist, dass es den Austausch von eindeutigen Informationen, d. h. Werten, zwischen zwei Parteien ermöglicht, ohne dass eine dritte Partei, z. B. eine Bank, eingeschaltet werden muss, und dass es keine zentrale Kontrollinstanz gibt.

Das bedeutet, dass das System sehr sicher gegen Hacker und Manipulationen ist, da jeder die gesamte Geschichte der Kette verfolgen kann.