Seit dem Jahr 2009, als die Blockchain-Technologie den ersten praktischen Anwendungsfall erlebte, nämlich die Kryptowährung Bitcoin, hat sich bereits einiges getan.
Neuartige Blockchain-Konzepte wurden erarbeitet und getestet, um die Bandbreite der Funktionen zu erweitern, die sog. Blockchain 2.0. Auf moderneren Blockchains, wie auf der von Ethereum, können auch dezentralisierte Anwendungen erstellt und ausgeführt werden.
In diesem Artikel zeige ich dir, was eine Blockchain eigentlich ist, wie sie funktioniert und welche verschiedenen Entwicklungsstufen die Distributed-Ledger-Technologie bereits erklommen hat.
Inhaltsverzeichnis
Was ist eine Blockchain eigentlich?
Wenn von Blockchain-Technologie die Sprache ist, werfen viele Menschen direkt ehrfürchtig das Handtuch. Sie vermuten, dass es hierbei um eine sehr komplizierte Technologie handelt, die sie ohnehin nicht verstehen würden.
Doch während man die technischen Erklärungen natürlich sehr anspruchsvoll gestalten kann, ist die grundsätzliche Funktionsweise relativ simpel.
Das Wort Blockchain setzt sich aus „Block“ und „Chain“ (dt.: Kette) zusammen. Spricht man von einem Block, spricht man von digitalen Informationen, d. h. einem Datensatz, der in einer öffentlichen Datenbank (der „Chain“) gespeichert wird. Die Blöcke bestehen beim Beispiel von Bitcoin aus:
- Transaktionsinformationen (Datum, Uhrzeit, Wert …)
- Informationen darüber, wer an dieser Transaktion beteiligt war (nicht durch Klarnamen, sondern digitale Signaturen)
- Einem Hash-Wert, der es ermöglicht, einzelne Blöcke von anderen zu unterscheiden
Blockchains sind nicht nur für neue, digitale Währungen nützlich. Sie können in vielen Wirtschaftsbereichen, die das tägliche Leben aller Menschen weltweit beeinflussen, wie z. B. die Organisation staatlicher Prozesse, etwas zum Positiven verändern.
Honduras entwickelt in Zusammenarbeit mit der amerikanischen Firma „Factom“ eine Anti-Hacking-Lösung für seine zentralen Server. Um den Betrug mit Eigentumsrechten zu verhindern und Änderungen in der Eigentumsstruktur abzubilden, baut das Land eine dezentrale Datenbank mit der Blockchain-Technologie auf.
Weitere Anwendungsbereiche finden sich in der Logistik (Verfolgung von Lieferungen), der Automatisierung von Prozessen für Smart Homes oder bei der Lösung von Rechtsstreitigkeiten.
Die Blockchain-Technologie kann dazu beitragen, neue, effiziente Lösungen für unsere modernen, zentralisierten Weltstrukturen zu schaffen und Fragen zu beantworten, die wir noch gar nicht stellen.
Wie funktionieren Transaktionen auf einer Blockchain?
Wenn ein Block neue Daten speichert, werden diese der Blockchain hinzugefügt. Eine Blockchain besteht, wie der Name schon sagt, aus mehreren Blöcken. Vor dem Hinzufügen eines neuen Blocks zu der Blockchain müssen gewisse Bedingungen erfüllt sein.
Jede Transaktion auf einer Blockchain muss nach ihrer Durchführung zunächst verifiziert werden. Während das bei zentralisierten Organisationen eine einzelne Instanz tut, handelt es sich bei vielen Blockchains um autonome Strukturen, die dezentralisiert handeln.
Eine Transaktion wird der Blockchain hinzugefügt, nachdem sie von mehreren Teilnehmern aus dem Netzwerk überprüft und verifiziert wurde. Wurden alle Details, Transaktionszeit, Betrag und Teilnehmer bestätigt, wird die Transaktion durchgeführt und unwiderruflich auf der Blockchain gespeichert.
Welche Vorteile bietet eine Blockchain?
Trotz der Tatsache, dass die Blockchain-Technologie eine relativ neue Idee ist, hat sie ihren Wert und ihre Bedeutung in kürzester Zeit unter Beweis gestellt.
Bitcoin, der bisher größte und bekannteste Use Case für DLT, ist das beste Beispiel. Hier ist eine Liste mit einigen der wichtigsten Vorteile der Blockchain-Technologie.
- Kein Betrug möglich
Da es sich bei der Blockchain um eine öffentliche Datenbank handelt, werden alle Transaktionen öffentlich gemacht, sodass es keine Möglichkeit zum Betrug gibt.
Die Vorteile des Blockchain-Systems werden von Teilnehmern des Netzwerks überwacht, die alle Transaktionen 24 Stunden am Tag beobachten.
Tatsächlich gibt es Tausende solcher Netzwerk-Teilnehmer, die Tag und Nacht alle Transaktionen überwachen. Das macht den Betrug praktisch unmöglich, sofern die Blockchain eine so hohe Hashrate aufweist, dass eine 51%-Attacke für den Angreifer nicht wirtschaftlich wäre.
- Keine Einmischung der Regierung
Die Regierung oder irgendeine Finanzinstitution hat absolut keine Kontrolle über virtuelle Währungen, die auf der Blockchain basieren. Staatliche Einmischung hat oft zur Abwertung mehrerer Währungen geführt, wie man gut in Venezuela und Simbabwe beobachten kann.
- Sofortige Transaktionen
Auf Blockchain basierende, digitale Währungen bieten zehnmal schnellere Transaktionszeiten als das normale Banksystem. Wenn die Transaktion beispielsweise an eine Person mit einem anderen Bankkonto vorgenommen wurde, dauert es einen Tag, bis die Transaktion abgeschlossen ist. Blockchain-Transaktionen werden jedoch in der Regel innerhalb von Minuten abgeschlossen.
- Höhere Effizienz
Die Blockchain-Technologie ermöglicht es Einzelpersonen und Unternehmen, Transaktionen direkt mit dem Endbenutzer ohne Beteiligung Dritter durchzuführen. Dies verbessert die finanzielle Effizienz erheblich und ermöglicht es den Menschen, weniger abhängig von Banken zu sein. Dadurch sparen sie einiges an normalerweise üblichen Gebühren.
- Stabilität
Sobald die Daten/Transaktion in den Block eingefügt und der Block vom Netzwerk bestätigt wurde, ist es sehr schwierig, die Daten zu ändern oder rückgängig zu machen. Das macht Blockchain zu einer großartigen Technologie um finanzielle und andere Daten zu speichern, die für jeden sichtbar sind und durch die Rechenleistung des Netzwerks gesichert werden.
Blockchain 1.0
Unter der „Blockchain 1.0“ versteht man den ersten praktischen Anwendungsfall der Blockchain-Technologie.
Bitcoin als digitale Währung mit einem öffentlichen Hauptbuch, in dem alles festgehalten wird, hat die Aufmerksamkeit von Bankiers, Anwälten, Buchhaltern und Regierungen erregt, weil es ihre Wirtschaftsmodelle und Arbeitsweisen schnell ändern könnte.
Ein digitaler Ledger, also ein verteiltes Buch, ist ideal für die Aufzeichnung digitaler Transaktionen (Unterzeichnung von Verträgen, Senden und Empfangen von Geld, Führung medizinischer Aufzeichnungen, Kauf und Verkauf von Wertpapieren, etc.).
Eines der Hauptmerkmale der Technologie ist ihre „Unveränderlichkeit“, da man aufgrund ihrer fortschrittlichen Verschlüsselungstechnologie nicht in der Lage ist, Transaktionen zu löschen. Viele Leute vergleichen die Blockchain 1.0 auch mit dem Internet der 90er Jahre.
Blockchain 2.0
Nach Bitcoin kam mit der Blockchain 2.0 die erste Weiterentwicklung, in der Form von Ethereum.
Ethereum ist nicht per se eine digitale Währung wie Bitcoin, sondern eine Art dezentralisierter Supercomputer. Auf der Ethereum-Blockchain können Entwickler alle möglichen dezentralen Applikationen entwickeln, die in einer speziellen Programmiersprache, Solidity, gecodet werden müssen.
Mit dieser Sprache lassen sich sog. „Smart Contracts“ erstellen. Diese intelligenten Verträge sind eine Reihe von (teilweise verschachtelten) „wenn, dann“-Funktionen.
Ein sehr spannender Anwendungsfall der Smart Contracts sind unter anderem DeFi-Plattformen. DeFi steht für Decentralized Finance. Unter diesem Oberbegriff sammelt man heutzutage z. B. neuartige Lending-Plattformen, die ohne eine zentrale Autorität arbeiten können.
Doch auch wenn die Blockchain 2.0 ein großer Sprung nach vorn war, warf sie neue Probleme auf. Eines der zentralen Probleme ist, wie schafft man es, eine höhere Skalierbarkeit zu erreichen? Wie stellt man in Zukunft sicher, dass eine Blockchain auch bei höherem Nutzer-Aufkommen einwandfrei arbeiten kann?
Blockchain 3.0
Die Blockchain 2.0 hat den Funktionsumfang der Blockchain 1.0 erheblich erweitert. Sie ist besser als die erste Version, aber zentrale Probleme, wie das der niedrigen Skalierungsoptionen, sind noch immer existent.
Zentrale Zahlungsdienstleister wie VISA und Mastercard können im Durchschnitt über 1.500 Transaktionen pro Sekunde abwickeln, bei Paypal sind es etwa 10 Millionen Transaktionen pro Tag.
Diese Werte sind mit der Blockchain 2.0, u. a. Ethereum, zum heutigen Zeitpunkt einfach nicht zu erreichen. Um die Blockchain-Technologie für Akteure der herkömmlichen Finanzindustrie attraktiver zu machen, muss also der Sprung zur Blockchain 3.0 her.
Blockchain 3.0 ist eine aktualisierte Version von Blockchain 2.0, die entwickelt wurde, um die bestehenden Probleme zu lösen und gleichzeitig schnellere, kostengünstigere und effizientere Transaktionen zu ermöglichen.
Eines der Dinge, die Blockchain 3.0 bemerkenswert und praktikabel machen, ist der DAG (Directed Acyclic Graph). Wie der Name schon sagt, fließen die Informationen in einem DAG-basierten Netzwerk azyklisch. Angewandt wird die DAG-Technologie z. B. von IOTA.
Das bedeutet also, dass die Informationen nicht an den Absender zurückgeschickt werden können. Die Information wird nur in eine Richtung fließen.
Sie stellt sicher, dass die Knoten nicht mit vorherigen verbunden sind. Eine solche Struktur eliminiert die Block Time, die bei Bitcoin 10 Minuten und bei Ethereum 20 Sekunden beträgt, so dass Transaktionen fast in Echtzeit verarbeitet werden können.
Fazit: Die Blockchain-Technologie steckt noch immer in den Kinderschuhen
In unseren schnelllebigen Zeiten neigt man dazu, technologischen Fortschritt von Jahr zu Jahr oder gar von Monat zu Monat zu sehen. Während das im Falle der Blockchain-Technologie auch interessant ist, da so viel in kurzer Zeit passiert, ist es wichtig nicht das große Ganze aus den Augen zu verlieren.
Blockchain-Technologie hat ein großes Potenzial, viele wirtschaftliche Strukturen effizienter zu gestalten. Doch anstatt laufend in kleinen Zeitabschnitten zu denken, sollte man sich auch langfristig, über die nächsten 5, 10 oder 20 Jahre Gedanken zu machen.
Ich persönlich bin äußerst gespannt, wie die Blockchain 3.0/DAG-Technologie sich in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird. Fest steht für mich: Bitcoin wird die Nummer 1 bleiben!