Blockchain - Und Wie Sie Funktioniert

Wenn Sie noch nie den Begriff Blockchain gehört oder nur eine vage Vorstellung davon haben, wie diese neue Technologie funktioniert, ist dies das richtige Buch für Sie. In diesem kurzen Leitfaden begleite ich Sie anhand einfacher Erklärungen und mit Beispielen durch die Grundlagen der Blockchain-Technologie. Da ich schon viele Menschen mit dem Blockchain-Konzept vertraut gemacht habe, weiß ich wo den Einsteiger der Schuh drückt und welche zentralen Fragen gestellt werden. In diesem Buch werden schrittweise alle Grundprinzipien behandelt und Sie benötigen zum Verständnis der Konzepte kein besonderes Wissen oder technologisches Verständnis. Die Blockchain ist eine massentaugliche Technologie, wie das Internet oder der Personal-Computer und hat das Potenzial, fast jede Art von Kommunikation in unserem Leben zu revolutionieren. Viele Leser werden bereits von Bitcoin und Kryptowährungen gehört haben. Dabei handelt es sich um wichtige Instrumente, bei denen erstmals die Blockchain-Technologie zum Einsatz kam. Die Blockchain beschränkt sich jedoch nicht nur auf Finanz- und Zahlungssysteme. In diesem Buch beschäftigen wir uns ganz konkret mit Bitcoin und anderen Kryptowährungen, aber wir werden uns auch mit möglichen Anwendungen in den diversen Branchen befassen.

Dieses Buch beschäftigt sich nicht mit Investments in Bitcoins oder andere Kryptowährungen

In den letzten Jahren wurden Hunderte, online auf der Blockchain beruhende neue Währungen geschaffen. Technologie-Neueinsteiger mag es überraschen, dass die Menschen ernsthaft in neu erfundene digitale Währungen wie Bitcoin investieren. Diese Währungen sind zwar interessant und werden möglicherweise künftig umfassend eingesetzt, allerdings beschäftigt sich dieses Buch nicht mit Kryptowährungen. Wenn Sie auf der Suche nach Anlageberatung oder Insiderinformationen sind, welche Währungen am erfolgreichsten sein werden, werden Sie es in diesem Buch nicht fündig werden. Entsprechende Informationen zu diesem Thema finden Sie in meinem Buch – “Kryptowährung - die Investmentbibel”

Für diejenigen unter Ihnen, die Neulinge am Gebiet der Blockchain sind, könnte das Investment in eine Kryptowährung attraktiv sein. An dieser Stelle ein paar mahnende Worte: Bei Investitionen in Kryptowährungen haben Sie es mit einem sehr volatilen Markt und hohem Risiko zu tun. Recherchieren Sie vor der Investition und überzeugen sich, dass das Investment in eine Kryptowährung gerechtfertigt ist. Investieren Sie nicht mehr Geld, als Sie im Verlustfall verschmerzen können. Die Blockchain und Kryptowährungen stecken nach wie vor in den Kinderschuhen und das bedeutet, dass jederzeit alles möglich ist.

Was sie aus diesem buch mitnehmen können:

Anstatt über Investitionen zu sprechen, konzentriert sich dieses Buch auf die Funktionsweise der Blockchain-Technologie und ihren möglichen zukünftigen Nutzen. Folgende Themen werden in diesem Buch behandelt:

 Welche Probleme löst die Blockchain?

 Wie kann Technologie unsere Institutionen schneller und kostengünstiger machen?

 Könnte die Technologie unsere Institutionen (wie Regierungen, Banken usw.) vollständig ersetzen?

 Wie kann die Blockchain Vertrauen zwischen Fremden aufbauen?

 Wie erhöht Blockchain die Sicherheit für Geschäftsabschlüsse und Verträge?

 Kann die Blockchain auch abseits der Finanzwelt eingesetzt werden?

 Was ist ein Block?

 Was ist eine Chain und warum brauchen wir sie?

 Wie ist technisch möglich, was in der Blockchain geschieht?

 Was ist Mining und warum wird es benötigt?

 Gibt es im Hinblick auf die Erstellung einer Blockchain Alternativen zum Mining?

 Was ist die Geschichte von Bitcoin?

 Verursacht Bitcoin Probleme?

 Was ist Ethereum und was ein Smart Contract?

 Gibt es noch andere Blockchain-Technologien, über die ich Bescheid wissen sollte?

 Wie setzen Unternehmen die Blockchain ein?

 Welche regulatorischen Hürden könnten der Einführung der Blockchain im Wege stehen?

Das ist ein ganzes Bündel an Fragen. Wenn Sie bereit sind, sich damit auseinanderzusetzen, können wir beginnen.

Was bewirkt die Blockchain?

Bevor wir uns den technischen Einzelheiten der Blockchain-Technologie widmen, müssen wir uns im Klaren sein, welche Probleme die Blockchain löst. Warum brauchen wir Blockchain, was bewirkt sie, was unsere heutige Technologie nicht kann? Die ersten, die sich mit Bitcoin und der Blockchain-Technologie auseinandersetzten, erkannten eine grundlegende Schwachstelle, wie der Mensch über Geschäftsabschlüsse, Vertrauen und soziale Institutionen denkt. Die ersten Versionen der Blockchain kamen etwa zur gleichen Zeit auf den Markt, als die Finanzkrise 2007 in den Vereinigten Staaten ausbrach, und viele Menschen den Glauben an gesellschaftliche Institutionen, die die Interessen des kleinen Mannes schützen sollten, verloren hatten. Natürlich waren die Menschen im Zuge der Krise im Hinblick auf das Bankwesen desillusioniert, aber sie verloren das Vertrauen in den Staat, der bei der Finanzmarktregulierung versagt hatte und in die Medien hinsichtlich ihrer Rolle bei der Einschätzung möglicher Krisen. Gallup-Umfragen und der Edelman Vertrauensindex zeigen beide, dass das Vertrauen der Öffentlichkeit in Institutionen - Banken, Regierung, Medien, Wissenschaft und gemeinnützige Organisationen - in den letzten zehn Jahren stetig gesunken ist. Das Vertrauen in Institutionen befindet sich auf einem historischen Tiefpunkt in der amerikanischen Geschichte, und die EU kämpft mit ähnlichen Themen (Brexit, Marine Le Pen's Aufstieg, die katalanische Unabhängigkeit, Griechenlands Regierungskrise). Der Leitidee einer Institution besteht darin, Vertrauen zwischen Unbekannten in der Gesellschaft aufzubauen. Wir haben Gesetze und Systeme, die es Millionen von Menschen, die einander nicht kennen, ermöglichen, neben und miteinander zu leben. Die Schöpfer der Blockchain vertraten die Auffassung, dass diese Institutionen versagt hatten.

Das Problem mit Institutionen

Um zu erkennen, weshalb die Entwickler der Blockchain die Institutionen ersetzen wollen, sollte man darüber nachdenken, weshalb das institutionelle Vertrauen so gering ist. Welche Schwächen haben Institutionen und wie könnte die Blockchain zu einer Lösung beitragen?

Schwerfälligkeit

Die erste und größte institutionelle Schwäche ist die mangelnde Dynamik, denn Institutionen sind von Natur aus schwerfällig. Sie brauchen für jede Beziehung, jeden Vertrag und jede Transaktion Genehmigungen und mehrere Bestätigungen. Auf institutioneller Ebene greifen politische Veränderungen nur zähflüssig. Es kann Monate oder Jahre dauern, bis neue Gesetze erlassen oder neue Techniken eingeführt werden. Die Abgabe Ihrer Steuererklärung ist zeitaufwendig und mühselig. Anschließend muss die Behörde die von Ihnen angegebenen Informationen überprüfen, bevor Sie Ihre Rückerstattung erhalten. Monate oder sogar Jahre später kann die Behörde Sie überprüfen und daher müssen Sie für diesen Fall über einen bestimmten Zeitraum Kopien von alten Finanzbelegen archivieren.

Ein weiteres Beispiel sind die Bankgeschäftszeiten. Aus technologischer Sicht gibt es keinen Grund, warum eine Banküberweisung mehr als ein paar Minuten dauern sollte. Allerdings dauert es in der Regel einige Werktage, bis eine Transaktion abgeschlossen ist, da eine Mischung aus veralteten Systemen, internen Richtlinien und staatlichen Vorschriften, die eine Auswertung und Verarbeitung der Transaktion erfordern, die Dynamik verhindert. Die Blockchain-Technologie wird von seinen Nutzern verwaltet und zum Schutz der Nutzer-Privatsphäre wird mit Kryptografie gearbeitet. Je nach Systemkonzeption kann die Abwicklung unglaublich schnell sein. Neue Smart Contracts können, sofern bestimmte Bedingungen erfüllt sind, automatisch eine Steuererklärung oder auch eine Geschäftsrechnung berechnen und auszahlen. Da es sich um ein konsensbasiertes System handelt, kann die Community gemeinsam eine Änderung an der Systemfunktionalität vornehmen und Probleme bei ihrem Auftreten bereinigen.

Kostenintensiv

Herkömmliche Institutionen sind kostspielig. Man macht es sich mit der Feststellung, dass Steuern ein institutioneller Aufwand sind, zu einfach, denn alle Transaktionsgebühren und die von Ihnen monatlich entrichteten Verbraucherbeiträge sind, wenn auch in anderer Form, ebenfalls institutionelle Ausgaben. Im Laufe der Zeit summieren sich diese Ausgaben, z. B. berechnen Banken Gebühren, um Banküberweisungen durchzuführen, Währungen umzurechnen oder auch für die Kontoverwaltung. Versicherungsagenturen verlangen Verwaltungsgebühren, die in Ihrer Versicherungsprämie eingepreist sind. Viele Online-Händler erheben Gebühren für Kreditkartentransaktionen. Auch ein Kleinunternehmen ist mit Abgaben konfrontiert, und zwar vom Marketing bis zur Zahlungsabwicklung. Wir haben uns so sehr an diese geringfügigen Abgaben gewöhnt und sehen sie als gesellschaftlich bedingte Lebenshaltungskosten. Die Blockchain hingegen stellt diese Annahme infrage, denn Blockchain-Verträge und Transaktionen finden in einem gemeinsamen Netzwerk statt. Die Netzwerkbenutzer beteiligen sich an der Überprüfung von Transaktionen. Anstatt einer zentralen Behörde, die gegen Gebühr eine Transaktion bestätigt oder nicht bestätigt, überprüfen Sie eine Transaktion anderer Netzwerkteilnehmer und erhalten im Gegenzug die Bearbeitung ihrer eigenen Transaktion. Zwar funktionieren nicht alle Blockchain-Technologien auf diese Art und Weise, aber das Konzept ist in den meisten Fällen dasselbe. In dem Sie Teil des Netzwerks sind, fallen für Sie geringere Gebühren an, als es bei einer herkömmlichen Institution der Fall ist.

Angriffsziel

Steigende Cyberkriminalität und wir hören heutzutage täglich, dass wichtige Institutionen gehackt werden oder es zu einer Datenschutzverletzung kommt. Die Anfälligkeit für Angriffe ist einer der Gründe, warum das Vertrauen in Institutionen schwindet. Bei zentralisierten Daten wird es immer Einzelne geben, die versuchen werden, Informationen zu Geld zu machen.

Der Equifax-Hack 2017 in den Vereinigten Staaten ist dafür ein aufschlussreiches Beispiel. Equifax erfasst und sammelt konsumenten-spezifische Kreditinformationen in den Vereinigten Staaten, darunter Kreditkartennummern, Sozialversicherungsinformationen, vollständige Namen, Adressen und Zahlungsverhalten. Die Datenschutzverletzung im September 2017 betraf 143 Millionen Konsumenten und verdeutlichte die Gefahr, wenn die Datensicherheit einer großen Instanz anvertraut wird: Bei der Blockchain-Technologie werden Benutzerinformationen mit mehreren Verschlüsselungsschichten geschützt. Einige Blockchain-Technologien sind sicherer als andere, und jede Technologie arbeitet im Hinblick auf die Sicherstellung des Datenschutzes mit eigenen Methoden. Da jedoch jede Beziehung, jeder Vertrag und jede Zahlungsabwicklung individuell verschlüsselt ist, würden Sie, selbst wenn Sie an Informationen gelangen, keinen Zugang zu Informationen anderer Personen erhalten.

Wachablöse: Technologie Statt Institutionen

Die meisten Menschen würden der These, dass unsere Institutionen fehlerhaft und somit keine ideale Lösung sind, zustimmen. Aber sie lösen das Vertrauensproblem und das schon seit Jahrhunderten. Tatsächlich leben wir wahrscheinlich im friedlichsten und bequemsten Zeitalter der Menschheitsgeschichte. Jede Alternative zu unseren gegenwärtigen Institutionen muss von klaren Vorteilen und Stärken getragen werden. Der Angelpunkt der Blockchain bedeutet, dass Institutionen durch Technologien ersetzt werden, die den Einzelnen stärken und darüber hinaus die Aufgaben besser erledigen. Wenn Sie, abseits von Banken und Staat/Behörden, eine Möglichkeit finden, zwischen Fremden Vertrauen aufzubauen, könnten die größten gesellschaftlichen Nachteile aufgelöst werden. Dafür bräuchte es ein leistungsfähiges auf Konsensherstellung beruhendes System. Die Erfinder der Blockchain sind davon überzeugt, dass Dezentralisierung dafür das geeignete Instrument ist. Grundsätzlich basieren alle Einsatzmöglichkeiten der Blockchain (und anderer kryptografischer Technologien) auf dem Konzept der Dezentralisierung. Statt einer starren, langsamen zentral gelenkten, Entscheidungen treffenden und Beziehungen steuernden Obrigkeit, versucht die Blockchain, dem Individuum die Regulierungshoheit wieder in die Hand zu geben. Anstatt einer großen Institution zu vertrauen, baut Blockchain Vertrauen durch Konsens auf.

Eine neuer, technologiebasierter Leitgedanke

Die Grundlage aller Blockchains und von kryptografischen Technologien ist das Peer-to-Peer-Netzwerk. Wenn wir an Vertrauen denken, denken wir üblicherweise an den institutionellen Vermittler. Wenn ich Ihnen jetzt $ 100 schicken möchte, brauche ich dazu eine Bank:

1 Zunächst würde ich die Überweisung bei der Bank einreichen.

2 Im nächsten Schritt erhebt die Bank eine prozentuale Transaktionsgebühr.

3 Meine Bank überprüft, ob mein Konto mit dem entsprechenden Betrag gedeckt ist.

4 Meine Bank fragt Ihre Bank, ob Ihr Konto gültig und für Einzahlungen nutzbar ist.

5 Meine Bank aktualisiert ihr Hauptbuch, um die Überweisung von meinem Konto durchzuführen.

6 Ihre Bank aktualisiert ihr Hauptbuch, um Ihrem Konto $100 gutzuschreiben.

Ein Peer-to-Peer-Netzwerk benötigt keinen Vermittler. Für die Zahlungsabwicklung wird mit einem dezentralen Hauptbuch gearbeitet. Das funktioniert so, dass jeder Rechner im Netzwerk eine Kopie des Hauptbuches unterhält und alle Zahlungsabwicklungen systematisch dem Hauptbuch zugeführt werden. Es ist unglaublich schwierig, das Hauptbuch nach einem Eintrag zu manipulieren, da dies eine Änderung der Hauptbuchkopie auf Tausenden von Rechnern im Peer-to-Peer-Netzwerk voraussetzen würde: Beispielhaft zeigen wir nun wie die Überweisung von $ 100 in einem Peer-to-Peer-Netzwerk mit einem dezentralen Hauptbuch abläuft:

1 Zuerst richte ich an das Netzwerk einen Überweisungsantrag.

2 Danach überprüfen die Computer, die mir im Netzwerk am nächsten sind, ob mein Konto gedeckt und ob Ihr Empfangskonto gültig ist.

3 Nach der Überprüfung wird die Zahlung an alle Computer in ihrer Nähe im Netzwerk versandt.

4 Diese Rechner überprüfen die Transaktion erneut und geben sie weiter, was zu einer Kettenreaktion führt, bis die Transaktion nun in jedes Hauptbuch im Peer-to-Peer-Netzwerk eingetragen wird.

Da die Rechner im Peer-to-Peer-Netzwerk sowohl Benutzer als auch Prüfer sind, kommen Blockchain-Transaktionen ohne Gebühren aus. Die Kettenreaktion, bei der eine Transaktion geprüft wird, bedeutet, dass eine Transaktion in Minuten oder Stunden statt in Tagen verarbeitet werden kann.

Allein aufgrund dieser Vorteile wird die Blockchain oft als Totenglocke für Institutionen bezeichnet. Stellen Sie sich Folgendes vor: rasche, reibungslose Transaktionen für jeden. Die darin schlummernden Vorteile zu erkennen ist nicht sonderlich schwer, doch bietet die Blockchain Möglichkeiten, die Gesellschaft in noch größerem Maß zu verändern.

Vertrauensbildung

Es liegt in der Natur der Peer-to-Peer-Blockchain, dass sie Vertrauen ohne einen institutionellen Vermittler schafft. Da jeder, der das Netzwerk nutzt, im Besitz einer Hauptbuchkopie ist, läutet die Blockchain im Rechnungswesen ein neues transparentes Zeitalter ein. Es ist einfach nachvollziehbar, dass Sie an mich $ 100 überwiesen haben und dass dieser Vorgang geprüft wurde. Sobald dies geschehen ist, weiß ich, dass Sie die Transaktion nicht mehr rückgängig machen oder die Gebühr stornieren können, da sie vom Netzwerk bestätigt wurde. Neue Fortschritte in der Blockchain bedeuten aber auch, dass ich zwischen uns einen Vertrag abschließen kann, der erst dann schlagend wird, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Das bedeutet, dass wir Geschäfte machen können, da uns bewusst ist, dass dieser Vertrag nicht auf Sand gebaut ist und nur nach Abschluss der Arbeit realisiert wird.

Starke Vernetzung

Einer der größten potenziellen Vorteile der Blockchain-Technologie ist die erhöhte globale Anbindung. Wenn Geld problemlos an jeden Ort auf der Welt transferiert werden kann, beginnen nationale und regionale Grenzen zu schrumpfen und zu kollabieren. Fremden zu vertrauen wird, unabhängig von deren Aufenthaltsort, einfacher. So wie das Internet die Welt verbunden hat, verspricht die Blockchain heute, Vertrauen zwischen den Menschen in der Welt aufzubauen. Allerdings eignen sich durch die Blockchain gesicherte Peer-to-Peer Netzwerke nicht nur für Finanztransaktionen. Die Blockchain kann für den Vertragsabschluss zwischen Unbekannten eingesetzt werden, erlaubt die anonyme, manipulationssichere Stimmabgabe und den Anschluss kommunikationsfähiger Geräte, die für die Sicherheit der Bürger sorgen. Die Blockchain könnte ferner für tägliche oder wöchentliche öffentliche Referenden über neue Gesetze verwendet werden, bei denen Sie von Ihrem Stimmrecht via PC Gebrauch machen können. Die wahre Volksdemokratie würde die Bedeutung des Staats dauerhaft verändern und der Bevölkerung die Kontrolle über Gesetze und die Politik geben.

Steigerung der Produktivität

Ein Vorteil der Blockchain auf einer anderen Ebene ist der Ausbau der Produktivität. Derzeit belasten Institutionen die Wirtschaft, da die Behörden zur Verwaltung der Bürokratie Steuern und die Banken Gebühren für die Überweisung und Geldanlagen erheben. Eine auf der Blockchain beruhende Wirtschaft und Gesellschaft kann deutlich effizienter arbeiten. Ergänzend dazu könnte das gleiche Maß an gesellschaftlichem Vertrauen bei deutlich geringerem Arbeitsaufwand erhalten werden.

Sicherheit & Datenschutz

Die Blockchain hat ferner das Potenzial, Beziehungen, Verträge und Transaktionen zielorientierter zu überprüfen als große Institutionen. Allerdings steht die Systemwirksamkeit auf dem Prüfstand, wenn das System selbst nicht besonders sicher ist. Die Peer-to-Peer Technologie gibt es seit der Entstehung des Internets, allerdings waren diese Netzwerke nicht so sicher wie wir es von Finanzinstituten und auf Behördenebene erwarten. Eine herkömmliche Bank schützt die Privatsphäre durch Beschränkung des Informationszugangs auf beteiligte Parteien. Bankhauptbücher sind interne Dokumente, und wenn Sie Ihren Transaktionsverlauf überprüfen, sehen Sie nur die Transaktionen, an denen Sie beteiligt sind. Diese Funktion als vertrauenswürdige Drittpartei, die ein nicht-öffentliches Hauptbuch unterhält, ist eine wesentliche Aufgabe einer Bank. Die öffentliche Zugänglichkeit des Hauptbuches ist die Grundlage der Blockchain-Sicherheit, aber ein öffentliches Hauptbuch impliziert, dass die Privatsphäre gefährdet wird. Dies war eines der grundlegenden Probleme für Peer-to-Peer-Transaktionen vor 2008. Niemand hatte die zündende Idee, wie man die Privatsphäre bei der Verwendung eines öffentlichen Hauptbuches gewährleisten kann. Die Vorteile des dezentralen Hauptbuches waren in Bezug auf Geschwindigkeit, Kosten und Zuverlässigkeit enorm. Allerdings war es unwahrscheinlich, dass die Verbraucher sich mit einem System anfreunden würden, bei dem alle ihre Transaktionen zurückverfolgt werden konnten.

Kryptografie

Die erste Schicht der Sicherheit und des Datenschutzes der Blockchain ist die Kryptografie. Transaktionsinformationen werden gebündelt. Dazu gehören die Transaktions-ID, Zeit, Betrag, Absender-und Empfängeradresse. Die Transaktionsinformationen werden danach durch eine kryptografische Hash-Funktion geleitet, bevor sie dem Hauptbuch hinzugefügt werden. Wenn die Transaktionsinformationen verschlüsselt wurden, sehen sie so aus (Beispiel einer Bitcoin-Transaktion vom 20. Oktober 2017):