Was ist die Blockchain? und wozu sie dient

Was ist die Blockchain?

(2018) Der Begriff Blockchain bezeichnet eine Kette von Datensätzen (Blöcken), die sich kontinuierlich erweitern lässt. Die Verkettung erfolgt mit kryptografischen Verfahren. Jeder Datensatz wird mit einem Hash des vorangegangenen Datensatzes, mit einem Zeitstempel und Transaktionsdaten ausgestattet.

Was ist ein Hash?

Ein Hash bildet Schlüssel als große Eingabemenge auf eine relational kleinere Zielmenge ab. Das Wort stammt vom englischen "to hash" (= zerhacken). Daten werden zerlegt und verstreut, wofür ein bestimmter Algorithmus zum Einsatz kommt. Die kryptologische Hashfunktion, die bei der Blockchain eingesetzt wird, ist eine kollisionsresistente Einwegfunktion. Sie kann nur mit dem entsprechenden Schlüssel angewendet werden, was die Blockchain gegen Hackerangriffe schützt. Solche Funktionen werden angewendet, um Daten auf ihre Integrität zu überprüfen, wie das in jeder Blockchain stattfindet. Durch den Hash lässt sich feststellen, dass ein neuer Datensatz zu den vorhergehenden passt, es sind also Manipulationen ausgeschlossen. Auf diese Weise lassen sich unter anderem digitale Signaturen erstellen.

Wozu dient eine Blockchain?

Prinzipiell sind Blockchains dazu da, eine Buchführung dezentral zu verwalten. Da die Datensätze durch den Hash auf ihre Integrität überprüft werden und die gesamte Blockchain jederzeit durch jeden Teilnehmer zugänglich ist, können alle Mitglieder einer Blockchain-Community feststellen, dass sämtliche Datensätze integer sind. Wenn es einen Manipulationsversuch gäbe, würde die gesamte Blockchain nicht mehr funktionieren. Damit stellt die Blockchain ein prinzipielles Vertrauen in ihre Funktionsweise her, obgleich es keine zentrale Instanz für die Überwachung gibt. Auf diese Weise lassen sich diverse Vorgänge dezentral verwalten, die Kryptowährungen sind das prominenteste Beispiel dafür. Doch auch bei anderen Werten und Informationen ist so eine Blockchain sehr nützlich. Sie stellt ein innovatives Konzept der dezentralen, sicheren Datenbankverwaltung dar, das vorherigen Konzepten der Datenlagerung auf zentralen Servern überlegen ist. Jede Transaktion baut auf früheren Transaktionen auf und bestätigt diese als richtig. Sie beweist durch den Hash, dass sie die früheren Transaktionen kennt. Daher sind diese nicht zu manipulieren, denn damit würden spätere Transaktionen ebenfalls zerstört werden.

Anwendungsbeispiele für die Blockchain

Kryptowährungen
Immobiliengrundbücher
Verträge (Smart Contracts wie in der Ethereum-Blockchain)
Kunstgegenstände
Enzyklopädie-Einträge wie bei Wikipedia
Auditing (Aufzeichnung von sicherheitskritischen Operationen bei Softwareprozessen)

Die älteste Blockchain ist die der Kryptowährung Bitcoin, sie existiert seit Januar 2009.

Die mögliche Zukunft der Blockchain

Die Implementierung einer Blockchain ist vergleichsweise aufwendig. Zwar ist die Begeisterung groß, doch technisch sind die Verfahren so teuer und der Stromverbrauch so immens, dass man die Technologie nur dort anwendet, wo es sich wirklich lohnt. Bei einer Kryptowährung, die - wie der Bitcoin - eine exorbitante Preissteigerung aufweist, lohnt es sich zweifellos, in vielen anderen Fällen auch. Bei einfacheren und wenig sicherheitskritischen Anwendungen wie etwa bei der Buchführung eines kleineren Unternehmens lohnt es sich nicht. Blockchains werden unter anderem zur weltweiten Erfassung von Diamanten eingesetzt, hier geht es um Werte im vielfachen Millionen- bis Milliardenbereich. Auch große Immobilienportfolios könnten so verwaltet werden. Anzumerken ist zudem, dass es vergleichbare, aber anders strukturierte und teilweise einfacher zu handhabende Systeme gibt wie etwa die Tangle-Technologie, auf der die Kryptowährung Iota basiert und für die sich aktuell der Bosch-Konzern in seinem Bereich der Zuarbeit für Automobilhersteller interessiert. Hierbei entsteht nicht eine Kette von Datensätzen, sondern ein Netz, das auf der DAG-Technologie basiert (Directed-Acyclic-Graph). Die Tangle-Technologie hat einige Vorteile gegenüber der Blockchain wie (im Fall der Kryptowährung Iota) wegfallende Transaktionskosten und schnelle Transaktionen sowie eine unendliche Skalierbarkeit. Daher dürfte die Blockchain nur eine von mehreren möglichen Technologien darstellen, mit der künftig Daten dezentral verwaltet werden.