Merkmale einer Blockchain

Blockchain ist «das Thema» seit einigen Jahren. Man hört es immer wieder im Zusammenhand mit Bitcoin oder anderen aufstrebenden Kryptowährungen. In diesem Kapitel sollen die wesentlichen Merkmale der Blockchain näher betrachtet und erklärt werden. Diese beziehen sich im Vergleich zu der Nutzung der Blockchain im Bereich der Kryptowährungen. Die wichtigsten Merkmale sind folgend beschrieben.

Dezentral

Dezentralität ist eines der wichtigsten Grundelemente der Blockchain-Technologie. Hierbei kennt die Systemarchitektur der Blockchain keine zentrale Plattform, welche die Steuerung oder Kontrolle der Daten übernimmt. Die Verifizierung und Validierung der Transaktionen in der Blockchain ist in einem Peer-to-Peer Netzwerk aufgebaut, welche eine direkte Zusammenarbeit der einzelnen Teilnehmer ermöglicht. Weiter besitzt jeder Teilnehmer des Netzwerkes eine Kopie der Transaktionen (Ledger) auf seinem eigenen Computer, womit die Notwendigkeit für eine zentrale Datenbank entfällt [1].

Abb. 1: Blockchain – eine dezentrale Abwicklung [2]

Manipulationssicher

Die Blockchain-Technologie verwendet kryptografische Verschlüsselungstechniken zur Verifizierung der durchgeführten Transaktionen sowie im Fall der Kryptowährungen zur Regulierung des Geldschöpfungsprozesses. Das Netzwerk basiert auf einer dezentralen Struktur, die auf der Anonymität der Nutzer aufbaut, und damit auch die Gleichheit der Teilnehmer sicherstellt und durch den Proof-of-Work Ansatz die Möglichkeit für Manipulationen Dritter beseitigt. Weiter spielen die einzelnen Blöcke der Blockchain eine wichtige Rolle der Manipulationssicherheit. Durch die Verschlüsselung mittels Hashfunktion und der Referenz zum vorangehenden Block ist es nahezu unmöglich, einen Block in der Kette zu verändern, ohne dass dies bemerkt wird, da man alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls anpassen müsste [1].

Mehrheitsabstimmung

Ein weiteres Merkmal der Blockchain ist die Mehrheitsabstimmung. Die Blockchain ist ein in sich unabhängiges System, welches durch die Teilnehmer geführt wird. Wird eine Transaktion getätigt und es herrscht Unsicherheit bezüglich des Besitzes eines Coins, kann das Netz befragt werden. Hierbei ist wichtig, dass sich 51% des Netzwerkes über Validität der Transaktionen einig sind. Ist dies der Fall, wird die Transaktion in einen Block überführt. In einem weiteren Schritt wird der Block allen Minern im Netz geschickt, um den Nonce herausfinden (Proof-of-Work). Sobald ein Miner den Nonce herausgefunden hat, wird die Lösung allen anderen Minern zur Bestätigung zugestellt. Sobald 51% des Netzes dies bestätigt haben, wird der Block in die Blockchain eingegliedert.

Anonymität

Grundsätzlich gibt es weder für die Nutzer noch die Miners ein Erfordernis, sich bei der Teilnahme im Blockchain-Netzwerk zu legitimieren. Der Nutzer muss sich nicht mit seinem echten Namen registrieren, jedoch erhält der Teilnehmer durch die Nutzung des Netzwerks eine Pseudoidentität, welche durch eine Adresse ausgedrückt wird. Weiter kann jeder Teilnehmer mehrere Adressen erstellen und verwalten und jede dieser Adressen wird durch ein anderes Pseudonym verwaltet. Erst wenn ein Konto einer bestimmten Person zugewiesen werden kann entfällt die Anonymität [1].

Transparenz

Die einzelnen Blöcke in der Blockchain beinhalten die gesamte Historie der Transaktionen der einzelnen Sender- wie auch Empfängeradressen im Blockchain-Netzwerk. Diese Historie ist für jeden Teilnehmer im Netzwerk öffentlich zugänglich. Dadurch soll eine Transparenz, sowie Nachvollziehbarkeit der einzelnen Transaktionen gegeben werden.  Wichtig ist hier, dass niemand die Person hinter der Adresse herausfindet. Sollte dies dennoch geschehen, ist die Anonymität nicht mehr gegeben [1].

Vertraulichkeit

Vertraulichkeit wird in der Blockchain in unterschiedlichen Bereichen angesetzt. Bitcoins und andere Kryptowährungen beruhen also auf dem Vertrauen der Teilnehmer in die Integrität und Sicherheit eines dezentralen Computernetzwerks und nicht auf der Glaubwürdigkeit einer zentralen Plattform. Während in klassischen Währungssystemen das Geld nicht einer mengenmässigen Begrenzung unterliegen, ist die Zahl der maximal erzeugbaren Einheiten einer digitalen Währung durch das System begrenzt.
Weiter ist der Ledger ein wichtiger Aspekt der Vertraulichkeit. Dieser beinhaltet alle Transaktionen und stellt diese öffentlich zur Verfügung. Jedoch ermöglicht dieser dennoch die Vertraulichkeit einzelner Transaktionsdetails, da diese nur mit dem jeweiligen Private Key des Berechtigten eingesehen werden können [3].

Direkt

Dieser Punkt ist eng mit dem Thema Dezentralität verbunden. Da es keinen Zwischenhändler gibt, über die eine Abwicklung einer Transaktion stattfindet, werden diese direkt mit anderen Teilnehmer getätigt. Mittels der „Accountnummer“ eines Teilnehmers in dem Netzwerk kann eine Peer-to-Peer Transaktion getätigt werden.

Schnell

Werden die Transaktionen mit einer Banküberweisung verglichen, sind diese äusserst schnell. Eine Transaktion wird direkt ausgeführt, jedoch wird diese erst nach ca. 10 Minuten, nachdem ein Block bearbeitet wurde, gutgeschrieben. Je mehr Blöcke durchgeführt werden, desto sicherer ist die Transaktion und je länger die Kette wird, umso wahrscheinlicher ist es, dass die Transaktion Gültigkeit besitzt.

 

 

 

 

Referenzen:

[1] E. Sixt, Bitcoins und andere dezentrale Transaktionssysteme: Blockchains als Basis einer Kryptoökonomie. Wiesbaden, s.l.: Springer Fachmedien Wiesbaden, 2017.
[2] S. Roßbach, “Blockchain in wenigen Worten erklärt,” Frankfurt/Main, Sep. 7 2016.
[3] V. Brühl, “Bitcoins, Blockchain und Distributed Ledgers,” Wirtschaftsdienst, vol. 97, no. 2, pp. 135–142, 2017.