Definitionen Was ist eine Blockchain?

Bei der Blockchain handelt es sich um eine Datenbank, die mit jeder Transaktion linear erweitert wird. Neue Blöcke werden mit einer Prüfsumme des vorherigen Blocks angehängt. Es entsteht eine Kette, deren Integrität durch die Prüfsummen gesichert ist.

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Bei der Blockchain ist sichergestellt, dass neue Blöcke chronologisch an bestehende Blöcke angehängt werden. Da die Blöcke über ihre Hashwerte miteinander gekoppelt sind, lassen sie sich nachträglich nicht mehr ändern. Eine Veränderung eines vorhergehenden Blocks hätte die Neuberechnung aller folgenden Blöcke zur Folge. Die Manipulation von Daten lässt sich dadurch fast unmöglich machen.

Zur Erzeugung neuer Blöcke werden Konsensverfahren wie beispielsweise die Proof-of-Work-Methode, Proof-of-Stake-Methode, Proof-of-Burn-Methode oder Proof-of-Activity-Methode genutzt. Die Konsensverfahren arbeiten dezentral und benötigen keine vertrauenswürdige Instanz zur Verifizierung der Integrität der in der Blockchain gespeicherten Transaktionen. Dies macht Blockchains ideal geeignet für verteilt arbeitende Systeme.

Die Vorteile der Blockchain

Durch das besondere technische Konzept ergeben sich für Blockchains gegenüber herkömmlichen Datenbanken viele Vorteile:

• Minimierung des Aufwands für eine zentrale IT-Infrastruktur,

• guter Schutz der Daten durch Verschlüsselung und Verwaltung der Zugriffe,

• systemübergreifendes Sammeln und Verarbeiten großer Datenmengen,

• Sicherstellung der Integrität der Daten durch Verkettung der Einträge.

Als Nachteile lassen sich aufführen:

• Schwächen in der Skalierbarkeit,

• hoher Speicherplatzbedarf,

• schwierige Integration in bestehende Systeme.

Anwendungsbereiche für Blockchains

Blockchains lassen sich in vielen verschiedenen Bereichen verwenden. Grundsätzlich sind sie überall dort einsetzbar, wo große Datenmengen ohne eine zentrale Instanz und eine dedizierte IT-Infrastruktur verwaltet und bearbeitet werden sollen. Mögliche Anwendungsbereiche ergeben sich für den Finanzsektor, die Industrie oder die öffentliche Verwaltung.

Die Bitcoin-Währung als Beispiel für eine Blockchain

Die Bitcoin Währung ist das bekannteste Beispiel für die Anwendung von Blockchains. Bitcoin ist eine digitale Krypto-Währung, die seit 2009 existiert. Erstmals beschrieb der Autor mit dem Pseudonym Satoshi Nakamoto im Jahr 2008 das Bitcoin-System. Die Währung basiert auf einem dezentralen System mit einer Blockchain-Datenbank als technische Grundlage. Die Bitcoins sind nicht durch eine staatliche Instanz gesteuert.

In der Bitcoin-Blockchain sind alle jemals getätigten Transaktionen in einer Art öffentlichem Buchhaltungssystem gespeichert. Bei jeder neuen Transaktion werden neue Daten der Datenkette angehängt. Ein mit dem Bitcoin-Netz verbundener Rechner, der beispielsweise neue Bitcoins erzeugt oder existierende verwaltet, hat Zugriff auf eine komplette Kopie der Blockchain. Die Größe der Datenbank beträgt bereits über 100 Gigabyte (Stand 2016) und nimmt mit weiteren Transaktionen ständig zu. Für die Teilnahme am Bitcoin-System wird ein spezieller Client oder der Service eines die Clientfunktionalität bereitstellenden Online-Dienstleisters benötigt.

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