Die Begriffe „Blockchain“ und „Distributed Ledger Technology (DLT)“ werden sehr oft als Synonyme verwendet. Raten Sie mal: Das sind sie nicht! Wenn Sie also vor Ihren Kollegen nicht wie ein Spinner dastehen wollen, lesen Sie weiter.

Was ist Distributed Ledger Technology?

Die Distributed Ledger Technology (DLT) ist eine Methode zur Speicherung von Informationen. Analysieren wir sie Wort für Wort.

Eine kurze Geschichte der Distributed-Ledger-Technologie

So, zuerst gibt es „Ledger“. Vor langer Zeit, als die Menschen noch keine Ahnung vom Internet, von elektronischen Registrierkassen und anderen wackeligen Hightech-Geräten hatten, trugen sie die Informationen über ihre Transaktionen in ein normales Buch ein, das sie „Ledger“ nannten. Stellen Sie sich vor: Sie gehen zur Bank, um einen Kredit zu beantragen, und der Angestellte notiert auf Papier, wie viel Geld Sie abgehoben haben und wann Sie es zurückgeben müssen.

Gibt es Probleme mit der Speicherung solcher Informationen? Natürlich eine ganze Reihe.

• Diebstahl. Jeder kann ein Hauptbuch stehlen, die Informationen löschen oder ändern: Ihr Gläubiger, andere Bankangestellte oder sogar Sie.

• Menschlicher Faktor. Es ist leicht, absichtlich oder aus Versehen 100.000 Dollar statt 10.000 Dollar zu schreiben, was für Sie als Kreditnehmer eine unangenehme Überraschung sein wird.

• Höhere Gewalt. Alle Aufzeichnungen können durch natürliche Ursachen wie eine Überschwemmung oder ein Feuer zerstört werden.

Die Sache ist die, dass die Aufbewahrung von Aufzeichnungen auf einem regulären Server oder einer Cloud-Datenbank heutzutage in Bezug auf die Sicherheit nicht viel anders ist als die Speicherung auf Papier. Jemand kann sie hacken, oder der Server kann von selbst abstürzen (das Problem des Single Point of Failure).

Es ist also keine gute Lösung, alles auf eine Karte zu setzen. Was sollen wir tun?

Kopien machen.

Hier kommt das Wort „verteilt“ ins Spiel.

Verteilt bedeutet, dass die Informationen aus dem Buch von allen Mitgliedern aufbewahrt, verwaltet und genutzt werden. Es ist immer noch ein Buch, genauer gesagt eine Datenbank, aber sie ist über alle Teilnehmer des DLT-Netzwerks verteilt. Diese werden auch als Knoten bezeichnet.

Wie stellt man sicher, dass im gesamten Netzwerk die gleichen Daten gesehen werden, ohne dass eine zentrale Behörde die Macht hat?

Im Jahr 1991 stellten sich die Forscher Stuart Haber und W. Scott Stornetta die gleiche Frage. Sie schlugen praktische Methoden zur Zeitstempelung digitaler Daten vor.

Folgt man ihrer Logik:

• In der digitalen Welt ist alles veränderbar. Normalerweise hat man keine Chance zu sehen, ob die Daten geändert wurden. Um dem entgegenzuwirken, muss man die Informationen mit einem Zeitstempel versehen, damit alle Änderungen nachvollziehbar sind.
• Die Zeitstempel müssen die tatsächlichen Bits des Inhalts sein, nicht der Zeitpunkt, an dem die Datei, in der diese Daten gespeichert sind, erstellt wurde.
• Außerdem dürfen das Datum und die Uhrzeit des Zeitstempels nicht fälschbar sein. Die Wissenschaftler führen Hashes und digitale Signaturen als mögliche Mittel zur Lösung dieses Problems ein.

Diese Prinzipien waren im Grunde die Geburtsstunde der DLT.

Im Jahr 2002 entwickelten David Mazières und Dennis Shasha das Konzept weiter und untersuchten, wie man Daten in Blöcken speichern kann. Sie arbeiteten an einem Protokoll für ein Netzwerk-Dateisystem für mehrere Benutzer namens SUNDR (Secure Untrusted Data Repository). Die Ergebnisse ihrer Arbeit legten den Grundstein für die heutige Blockchain. Nach dem Erscheinen und der Verbreitung der Blockchain wurde die Geschichte der DLT zur Geschichte der Blockchain.

In einem verteilten Hauptbuchsystem haben alle Knoten ihre Kopie des Hauptbuchs und aktualisieren die Informationen unabhängig voneinander.

Um eine Änderung vorzunehmen, müssen sie einen Konsensmechanismus durchlaufen, bei dem die Knoten gemeinsam zustimmen, dass die Änderung eingeführt wird. Auf diese Weise stellen wir sicher, dass die Kopie des Hauptbuchs auf allen Knoten die gleiche ist.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, dies zu tun, und die Wahl des Konsensmechanismus hängt davon ab, wie groß die Toleranz gegenüber fehlerhaften Akteuren sein soll und wie viele andere Einschränkungen es gibt. Obwohl der Konsens technisch gesehen mit einer Vektoruhr erreicht werden kann, ist es viel beliebter, Protokolle wie Paxos und pBFT zu verwenden.

Insgesamt lautet die Definition von Distributed Ledger also wie folgt:

Eine Distributed-Ledger-Technologie ist eine dezentrale Datenbank, die über verschiedene Knoten des Netzwerks verteilt ist. Jeder Knoten sieht alle fraglichen Datensätze und verarbeitet jede Transaktion. Die Knoten stimmen gemeinsam über den Wahrheitsgehalt jedes Eintrags ab und garantieren so unter bestimmten Bedingungen Vertrauen und Transparenz.

Vorteile der Distributed-Ledger-Technologie

Die Distributed-Ledger-Technologie hat dank ihrer zahlreichen Vorteile gegenüber zentralisierten Datenspeichersystemen eine große Popularität erlangt.

• Transparenz und Unveränderlichkeit. Anders als in einem zentralisierten System haben alle Knotenpunkte die gleichen Rechte an den Daten. Alle Entscheidungen werden kollektiv getroffen. DLT bietet einen unveränderlichen und überprüfbaren Prüfpfad für alle Vorgänge.

• Angriffsresistenz. DLT ist ein widerstandsfähigeres System gegen Cyberangriffe als herkömmliche zentralisierte Datenbanken, weil es verteilt ist. Es gibt keinen einzigen Angriffspunkt, was die Versuche, solche Systeme zu hacken, zu teuer und nutzlos macht.

Blockchain vs. DLT

Lassen Sie uns nun auf die Blockchain zurückkommen. Warum vermischt jeder diese beiden Begriffe?

Die Antwort ist, dass Blockchain tatsächlich ein verteiltes Ledger-System ist. Auch Blockchain-Nutzer haben eine dezentrale Kontrolle über die Daten, und viele Knoten sind an der Verteilung, Verwaltung und Änderung von Daten beteiligt.

Was zählt, ist, dass Blockchain eine bestimmte Art von DLT ist. Sie sieht aus wie eine Folge von Informationsblöcken. Jeder von ihnen hängt vom vorhergehenden und vom folgenden Block ab, was den Aufbau einer Kette imitiert.

Hier sind die Unterschiede zwischen Blockchain und DLT:

• Verfügbare Operationen. In einer traditionellen Datenbanktechnologie sind vier Operationen verfügbar: Erstellen, Abrufen, Aktualisieren und Löschen (CRUD). In einer Blockchain können Sie nur die Operationen „Erstellen“ und „Abrufen“ verwenden.

• Blockstruktur. Blockchain stellt Daten als eine Kette von Blöcken dar, was für andere Arten von DLT nicht zwingend erforderlich ist.

• Sequenz. Die Distributed-Ledger-Technologie muss nicht der Block-für-Block-Struktur der Blockchain folgen.

• Tokens. Blockchain ist im Allgemeinen eine Token-Wirtschaft, aber DLT erfordert ihre Verwendung nicht.

Unterschiedliche Arten von DLT

Blockchain ist die beliebteste Art von DLT. Sie ist jedoch nicht die einzige.

Die beliebtesten Arten von DLT, die heute in der Industrie verwendet werden, können in drei Gruppen unterteilt werden:

• Öffentlich. Dies ist ein dezentrales System, bei dem zwei beliebige Parteien unabhängig von ihrem Standort Transaktionen durchführen können. Öffentliche DLT beruhen auf dem Konsens aller Knotenpunkte.

• Privat. Wird häufig von Unternehmen als Unternehmensdatenbank verwendet. Es handelt sich um ein Netzwerk mit Berechtigungen, was bedeutet, dass verschiedene Ledger über die Knoten hinweg synchronisiert werden. Es gibt jedoch einen Eigentümer, der die Macht hat, zu entscheiden, wer Zugang zum Netzwerk erhält.

• Konsortium. Konsortial-DLT wird von einem Zusammenschluss von Unternehmen genutzt, die gleiche Rechte am Netzwerk haben. Das System ermöglicht mehreren Unternehmen die Nutzung des DLT als dezentrales System. Diese werden auch als föderierte DLTs bezeichnet.

Fallstudie: Praktische Anwendungen der Distributed-Ledger-Technologie

Cardano Settlement Layer

Serokell ist eines der Teams aus unabhängigen Forschern und Software-Ingenieuren, die das Cardano-Projekt entwickelt haben. Dabei handelt es sich um eine dezentrale, öffentliche Open-Source-Blockchain. Das Ziel von Cardano war es, den Nutzern eine Smart-Contract-Plattform zur Verfügung zu stellen, die gängige Sicherheitsmängel überwindet, die Transaktionskosten senkt und die Netzwerkgeschwindigkeit verbessert.

Wir haben die Kryptowährung Cardano Settlement Layer und eine Wallet für CSL entwickelt.

Cardano verwendet einen Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus. Diese Wahl ermöglichte es, einige neue Funktionen in CSL einzuführen. Lassen Sie uns über sie im Detail sprechen.

Delegation

Diese Funktion ermöglicht es einem Knoten, offline zu sein, aber trotzdem einen Einfluss auf das System zu haben. Delegation ist nicht kompatibel mit PoW, wo jeder anwesend sein muss, um abstimmen zu können. Es gibt zwei Arten dieser Funktion, die die Benutzer von Cardano nutzen können.

Schwere Delegation

Wie funktioniert es? Stellen Sie sich vor, Sie sind im Vorstand eines Unternehmens. Alle Mitglieder haben Anteile, nehmen an den Sitzungen teil und stimmen über Entscheidungen ab, die das Unternehmen betreffen.

• Wenn einer von ihnen nicht an einer Sitzung teilnehmen kann, vertrauen sie jemandem, der in ihrem Namen abstimmt. Dafür braucht man eine Vollmacht (oder in unserem Fall einen Bevollmächtigten). Sie wird an die anderen Mitglieder des Vorstands geschickt, um sie wissen zu lassen, dass jemand anderes berechtigt ist, im Namen des Mitglieds abzustimmen.
• Wenn das abwesende Mitglied zur nächsten Sitzung kommt, muss es die Vollmacht „widerrufen“, indem es jedem Mitglied ein unterschriebenes Schreiben schickt, in dem es erklärt, dass sie nicht mehr gültig ist.

Leichte Delegation

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Vollmacht nur Ihrem Vertreter zu erteilen, der sie den anderen auf Verlangen vorzeigt, um in Ihrem Namen abzustimmen. Wenn Sie zur Sitzung kommen, werden die anderen die Vollmacht einfach ignorieren.

Aktualisierungssystem

Diese Funktion ermöglicht es allen Nutzern, für vorgeschlagene Aktualisierungen zu stimmen. Jeder Benutzer kann ein Update für das System vorschlagen. Die anderen sehen es sich an und stellen sicher, dass es sicher ist und dass niemand das System missbrauchen kann. Wenn es in Ordnung ist, stimmen sie für die Aktualisierung. Das System reguliert sich also selbst: Ein Nutzer schlägt eine Aktualisierung vor, andere Nutzer stimmen ab. Wenn es genügend Stimmen gibt, wird das System aktualisiert.

• Ein Beispiel: Jemand möchte einen Beitrag zu Ouroboros leisten. Er kann seinen Code schreiben und ihn für andere zur Diskussion stellen. Wenn der Vorstand dafür stimmt, wird dieses Stück Code automatisch in den bestehenden Code eingefügt.

Smarte Verträge

Man kann Code schreiben, ihn an alle Knoten im System schicken, und der Code wird auf ihnen laufen. Jeder Knoten prüft, ob der Code korrekt ist, zum Beispiel, dass er kein Geld verschwendet, das er nicht ausgeben darf.

Dieses Konzept bietet die Möglichkeit, Anwendungen über CSL zu schreiben. Zum Beispiel kann man eine eigene Glücksspielplattform schreiben. Der Vorteil ist, dass die Verarbeitung des Spiels nicht auf einem Server stattfindet, der beschädigt werden kann, sondern auf mehreren Knoten, die den Code ausführen. Selbst wenn einer der Knoten beschädigt ist, werden die anderen sagen: Ihr behauptet, die Ergebnisse der Ausführung seien so, aber wir sind anderer Meinung. Da sie sich durchsetzen, zählt niemand den korrupten Knoten.

Insgesamt hat CSL versucht, einen wissenschaftlich orientierten Entwicklungsansatz für den Aufbau einer ganz neuen Gemeinschaft zu entwickeln. Schließlich ist Kryptowährung viel mehr als nur technische Entscheidungen, Algorithmen und Kodierung. Es ist eine Gemeinschaft von Menschen, die davon überzeugt sind, das Richtige zu tun, was dazu beitragen kann, eine bessere Fintech-Zukunft für die ganze Welt zu schaffen.

Zusammenfassung

Jetzt können Sie den Unterschied zwischen einer DLT und einer Blockchain erkennen. Du hast die Vor- und Nachteile von Blockchain im Vergleich zu anderen Arten von Distributed-Ledger-Systemen kennengelernt. Diese Technologien stellen eine neue Art der Datenspeicherung und -verarbeitung dar, die weltweit von immer mehr Unternehmen in verschiedenen Branchen wie dem Gesundheitswesen, dem Rechtswesen, dem Bildungswesen usw. eingesetzt wird.

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