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:

  1. 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).
  2. 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.