Die Blockchain-Technologie gewinnt immer mehr an Bedeutung und es ist leicht zu erkennen, warum. Vom Hype um digitale Währungen im Jahr 2017 bis hin zum zunehmenden Einsatz von Blockchain-Lösungen in der Wirtschaft im Jahr 2020 – diese dezentrale Technologie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Auch wenn die Blockchain weitgehend im Hintergrund agiert, lohnt es sich, ein wenig über ihre Funktionsweise zu wissen – egal, ob Sie neu bei Bitcoin und digitalen Währungen sind oder ein etablierter Nutzer von Krypto-Börsen – und auch darüber, wie &wo die Blockchain gespeichert wird.
Die Blockchain ist im Kern einfach eine Datenbank zum Speichern von Informationen. Ein wesentlicher Unterschied der Blockchain-Technologie zu einer herkömmlichen Datenbank besteht jedoch darin, dass die Datenbank nicht von einer zentralen Behörde wie einer Regierung oder einer Bank kontrolliert wird, sondern „dezentralisiert“ ist, d. h. sie gehört effektiv dem Netzwerk der Nutzer. Dank dieser Architektur ist eine Blockchain in der Lage, eine gemeinsame öffentliche Aufzeichnung des Eigentums an einem Vermögenswert zu erstellen und Änderungen so zu verfolgen, dass sie für jeden sichtbar sind, der Zugang zur Blockchain hat. Deshalb ist die „Governance“ der Blockchain so wichtig für ihren Erfolg, und das Feedback der Gemeinschaft ist der Schlüssel, insbesondere für den Erfolg öffentlicher „erlaubnisfreier“ Blockchains.
Wenn ein neuer Computer, oder „Knoten“, wie es im Fachjargon heißt, einem Blockchain-Netzwerk beitritt, kann er beginnen, Transaktionen durchzuführen. Dieses dezentrale Netzwerk besteht in der Regel aus Millionen anderer Computer auf der ganzen Welt, die in einem so genannten „Peer-to-Peer“-Netzwerk miteinander verbunden sind. Die Funktionsweise der Blockchain beruht darauf, dass bei jeder Transaktion die Einzelheiten dieser Transaktion im Netzwerk erscheinen, so dass alle Nutzer über einen aktuellen Datensatz verfügen. Ein zweites wichtiges Merkmal ist, dass alle Daten, die der Blockchain hinzugefügt werden, vom Netzwerk überprüft werden müssen. Und da Blockchains dezentralisiert sind und es im Gegensatz zu herkömmlichen Datenbanken keinen einzigen Ausfallpunkt gibt, ist es für Computer-„Hacker“ sehr viel schwieriger, die in der Blockchain gespeicherten Daten zu stören oder zu ändern.
Der Begriff „Blockchain“ leitet sich von der Art und Weise ab, wie Transaktionen Block für Block miteinander verknüpft werden, was im Wesentlichen die Art und Weise ist, wie alle neuen Informationen in die Datenbank aufgenommen werden. Durch diesen Block-für-Block-Prozess ist die Blockchain eine „unveränderliche Aufzeichnung“ – mit anderen Worten, sie ist eine genaue Aufzeichnung darüber, wer genau was in diesem Netzwerk besitzt – die nicht verändert werden kann. Und bei öffentlichen Blockchains sind zwar die Daten öffentlich, aber wer die Transaktionen tatsächlich durchführt, ist privat, so dass sie auch auf diese Weise anonymisiert sind.

Digitale Währungen und die Blockchain

Digitale Währungen bestehen alle aus der Blockchain; sie ist die zugrunde liegende Technologie hinter den meisten Kryptowährungen. Die Blockchain ist eine riesige Datenbank, in der alle Informationen gespeichert werden. Stellen Sie sich eine große Excel-Tabelle vor, in die alle Benutzer Einträge machen können und die sofort auf allen Systemen aktualisiert wird. Die Blockchain speichert alle Details über alle jemals getätigten digitalen Währungstransaktionen. Im Fall von Bitcoin umfasst dies:

• Datum der Transaktion
• Gesendeter Betrag
• Bitcoin-Adresse des Empfängers
• Bitcoin-Adresse des Absenders (es handelt sich um eine Kontonummer)

Als Beispiel sind hier verschiedene digitale Währungsadressen oder Kontonummern. Wir gehen davon aus, dass jede Adresse zu Beginn 5 BTC hatte. Das Beste an diesem Konzept ist, dass jeder innerhalb des Netzwerks den Kontostand berechnen kann, indem er einfach die Transaktionen liest:

1FJJgwoa47aBpv84euSLreFmJPwBdZy hat 5-0,01 = 4.99 BTC

35cVF6hZwXF33yS3jhoQRt1gzZhxM hat 5-4.9 = 0.01 BTC

1JN95wW66Pone6n4f1giFZNqCu64 hat 5-1.245=4.875 BTC

1737a36vF46rGXQPGLMJTcWsw2y hat 5+0.01+4.9=9.9 BTC

1KJDDF54pH65qicuyCK74Af7Wtpp hat 5+1.245=5.12 BTC
Einfach ausgedrückt basiert Bitcoin auf einer Blockchain, die als gemeinsames Hauptbuch der digitalen Währung fungiert, „eine Datenbank, die einvernehmlich geteilt und über mehrere Standorte, Institutionen oder Geografien hinweg synchronisiert wird und auf die mehrere Personen zugreifen können“, so Investopedia. Stellen Sie sich die Blockchain wie ein Computer-Betriebssystem vor, z. B. Microsoft Windows oder MacOS, und Bitcoin selbst nur als eine Anwendung, die auf diesem Betriebssystem laufen kann.

Ist die Blockchain-Technologie einfach?

Ein gutes Beispiel für die Funktionsweise von Blockchain sind Autoleasingunternehmen, wie diese IBM-Fallstudie zeigt, in der die Vorteile klar herausgestellt werden: „Eine große Herausforderung für die heutigen Autoleasing-Netzwerke besteht darin, dass die physische Lieferkette zwar in der Regel integriert ist, die unterstützenden Systeme aber oft fragmentiert sind.
„Jede Partei innerhalb des Netzes unterhält ihr eigenes Hauptbuch, dessen Synchronisierung Tage oder Wochen dauern kann. Durch die Verwendung eines gemeinsamen Hauptbuchs in einem Blockchain-Netzwerk kann jeder autorisierte Teilnehmer auf den Zustand des Fahrzeugs zugreifen, ihn überwachen und analysieren, unabhängig davon, wo es sich in seinem Lebenszyklus befindet.“
Illustration aus ‚Blockchain for Dummies‘ IBM Third Edition, 2020, Manav Gupta
Wie die Blockchain Vertrauen aufbaut
Die Blockchain ist ein dezentrales Konzept, das sich völlig von herkömmlichen Systemen unterscheidet, da es keine einzelne Behörde oder Organisation gibt, die die Kontrolle über das System übernimmt. In der Praxis bedeutet dies, dass die Blockchain sehr effektiv für den Aufbau von Vertrauen ist. Die ursprünglichen Entwickler von Bitcoin wollten ein Mittel zur anonymen Verteilung von Geld, unabhängig von jeder staatlichen Struktur. Um es im Fachjargon auszudrücken, ist es „vertrauenslos“, denn das System wurde so konzipiert, dass niemand einem anderen vertrauen muss, damit das System funktioniert!
Die wichtigsten Merkmale der Blockchain lassen sich auf fünf Hauptmerkmale zusammenfassen:
1. Verteilt und nachhaltig: Die Blockchain wird geteilt und mit jeder Transaktion aktualisiert, und daher wird das, was auf der Blockchain steht, aktualisiert, wenn es verwendet wird. Und da sie niemandem gehört und von niemandem kontrolliert wird, ist die Blockchain nicht von einer einzelnen Person oder Organisation abhängig, wenn es um ihre weitere Nutzung und Entwicklung geht.
2. sicher, privat und unveränderlich: Eingebaute Berechtigungen und die Verwendung von Kryptografie (Code zum Schutz von Informationen in Computersystemen) helfen, den unbefugten Zugriff auf ein bestimmtes Netzwerk zu verhindern und sicherzustellen, dass die Teilnehmer die sind, die sie vorgeben zu sein. Die Vertraulichkeit wird durch eine Kombination aus Kryptographie und Datenzugriffsrechten gewahrt, um den Benutzern einen selektiven Zugang zu ermöglichen. Nach der Anmeldung sind die Nutzer nicht mehr in der Lage, die Aufzeichnungen der Transaktion zu manipulieren.
3. transparent und überprüfbar: Da alle Blockchain-Benutzer Zugriff auf dieselben Daten haben, können sie Transaktionen validieren und Identitäten oder Eigentumsverhältnisse überprüfen, ohne dass Dritte zwischengeschaltet sind oder eine zentrale Kontrollinstanz eingeschaltet werden muss.
4. konsensbasiert: Alle Nutzer eines Blockchain-Netzes müssen sich einig sein, dass eine Transaktion gültig ist. Dies wird durch den geschickten Einsatz von so genannten „Konsensalgorithmen“ erreicht. Dadurch können Blockchain-Netzwerke entscheiden, wie genau jede Transaktion ablaufen kann.
5. Organisiert und flexibel: Blockchains können mit in die Plattform integrierten Geschäftsregeln und „intelligenten Verträgen“ (automatische Software, die auf der Grundlage einer oder mehrerer Bedingungen ausgeführt wird – siehe unten) eingerichtet werden. Infolgedessen können diese Netzwerke durchgängige Geschäftsprozesse und eine breite Palette von Aktivitäten unterstützen, von der Unterstützung des globalen Logistikmanagements bis hin zur Hilfe für Verbraucher mit automatisierten Flugversicherungen bei Flugausfällen.

Illustration aus ‚Smart Contracts Explained‘ (https://101blockchains.com//)