Blockchain
Eine Blockkette (oder Blockkette) ist eine Methode zur Speicherung einer Liste von Einträgen, die nach ihrer Erstellung nicht einfach geändert werden kann. Dies gilt auch für die Liste. Dazu werden mehrere Konzepte aus der Kryptographie verwendet, darunter digitale Signaturen und Hash-Funktionen. Ganz einfach ausgedrückt, kombiniert eine Blockkette die beiden folgenden Ideen:
- Bei einigen Daten ist es einfach, eine Prüfsumme über die Daten zu berechnen. Zur Berechnung dieser Prüfsumme können spezielle Hash-Funktionen entworfen werden. Diese Funktionen können so gestaltet werden, dass sie einen Wert zurückgeben, der immer die gleiche Länge hat, die nicht von der Länge der Eingabe abhängig ist. Dieser Wert wird als Hashwert oder Message Digest bezeichnet. Die Funktionen haben noch eine weitere Eigenschaft: Bei gleicher Eingabe müssen sie die gleiche Ausgabe zurückgeben (Hashwert/Message Digest).
- Zusätzlich zu den Hash-Werten enthält ein Block in der Regel auch einen Zeitstempel und etwas Nutzlast. Jeder Block verwendet eine digitale Signatur, die es ermöglicht, jede Veränderung der Daten seit der Signatur zu erkennen. Wenn neue Datenblöcke erstellt werden, enthält der neu erstellte Block auch den Hash-Wert des vorherigen Blocks.
In den meisten Fällen wird eine Blockkette von einem Peer-to-Peer-Netzwerk verwaltet. Alle Peers verwenden ein gemeinsames Protokoll, das festlegt, wie sie miteinander kommunizieren sollen, wie ein neuer Block erstellt und validiert wird. Einmal aufgezeichnet, können die Daten in einem bestimmten Block nicht mehr einfach geändert werden. Eine Änderung des Blocks bedeutet, dass alle Blöcke danach ebenfalls geändert werden müssen. Je nach Protokoll erfordert dies die Zustimmung der Mehrheit der Peers oder sogar aller Peers.
Blockketten sind von der Konstruktion her sicher. Die Blockkettentechnologie wird dort eingesetzt, wo eine korrekte Aufzeichnung wichtig ist. Zu den Anwendungsfällen gehören medizinische Aufzeichnungen, Identitätsmanagement, Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln und Abstimmungen.
Blockchain wurde 1991 von Stuart Haber und Scott Stornetta erfunden, um die Integrität digitaler Aufzeichnungen zu gewährleisten. Haber und Stornetta brachten 1995 die weltweit erste kommerzielle Blockkette auf den Markt: Surety.
Im Jahr 2008 nahm Satoshi Nakamoto als Referenzen 3 und 4 von Bitcoin: A Peer to Peer Electronic Cash System die beiden Papiere von Haber und Stornetta auf, die als öffentliches Transaktionsbuch der Kryptowährung Bitcoin dienen sollten. Aufgrund seiner Blockkette war Bitcoin die erste digitale Währung, die das Problem der doppelten Ausgaben ohne die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen Behörde oder eines zentralen Servers löste. Das Bitcoin-Design hat andere Anwendungen inspiriert.
Foto der Blockkette
Fragen und Antworten
F: Was ist eine Blockchain?
A: Eine Blockchain ist eine Methode zur Speicherung einer Liste von Einträgen, die nach ihrer Erstellung nicht ohne weiteres geändert werden können. Sie verwendet Konzepte aus der Kryptographie, wie digitale Signaturen und Hash-Funktionen, um die Integrität der Daten zu gewährleisten.
F: Wie funktioniert eine Blockchain?
A: Eine Blockchain kombiniert zwei Ideen: Bei bestimmten Daten ist es einfach, eine Prüfsumme über die Daten zu berechnen, indem spezielle Hash-Funktionen verwendet werden, die einen Wert zurückgeben, der immer die gleiche Länge hat; und bei gleicher Eingabe müssen diese Funktionen die gleiche Ausgabe (Hash-Wert/Nachrichtenverdichtung) zurückgeben. Darüber hinaus enthält jeder Block in der Regel auch einen Zeitstempel und einige Nutzdaten. Jeder Block verwendet eine digitale Signatur, mit der sich jede Änderung der Daten seit ihrer Erstellung feststellen lässt. Wenn neue Blöcke erstellt werden, enthalten sie den Hash-Wert des vorherigen Blocks. Blockchains werden von Peer-to-Peer-Netzwerken verwaltet, die Protokolle verwenden, um miteinander zu kommunizieren, neue Blöcke zu erstellen und zu validieren. Einmal aufgezeichnete Daten in einem bestimmten Block können nicht mehr ohne weiteres geändert werden, da alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls geändert werden müssen.
F: Was sind doppelte Ausgaben?
A: Von doppelten Ausgaben spricht man, wenn jemand Geld mehr als einmal ausgibt oder versucht, Geld zweimal auszugeben, ohne über genügend Mittel für beide Transaktionen zu verfügen.
F: Wer hat Blockchain erfunden?
A: Blockchain wurde 1991 von Stuart Haber und Scott Stornetta erfunden, um die Integrität digitaler Aufzeichnungen zu gewährleisten.
F: Worauf bezog sich Satoshi Nakamoto im Jahr 2008?
A: 2008 verwies Satoshi Nakamoto in seinem Papier "Bitcoin : A Peer To Peer Electronic Cash System", das als öffentliches Transaktionsbuch für die Kryptowährung Bitcoin diente, auf zwei Arbeiten von Haber und Stornetta (Referenzen 3 & 4).
F: Welches Problem hat Bitcoin mit seiner Blockchain-Technologie gelöst?
A: Mit seiner Blockchain-Technologie hat Bitcoin das Problem der doppelten Ausgaben gelöst, ohne eine vertrauenswürdige Autorität oder einen zentralen Server zu benötigen.
F: Was sind einige gängige Anwendungsfälle für die Blockchain-Technologie?
A: Häufige Anwendungsfälle für die Blockchain-Technologie sind die Verwaltung von Krankenakten, die Identitätsverwaltung, die Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln, Glücksspiele und Wahlsysteme.
