Was ist Blockchain?
Was bedeutet Blockchain?
Blockchain mag anspruchsvoll erscheinen, und das kann es auch sein, aber das zugrunde liegende Konzept ist wirklich extrem einfach. Eine Blockchain ist eine elektronische Datenbank. Um die Blockchain zu verstehen, muss man zunächst begreifen, was eine Datenbank ist.
Eine Datenbank ist eine Sammlung von Daten, die elektronisch in einem Computersystem gespeichert sind. Datenbankinformationen oder -daten sind oft in Tabellenform organisiert, um die Suche und das Filtern nach bestimmten Informationen zu erleichtern. Was ist der Unterschied zwischen der Speicherung von Informationen in einer Tabellenkalkulation und einer Datenbank?
Tabellenkalkulationen sind für die Speicherung und den Zugriff auf begrenzte Informationsmengen durch eine Person oder eine kleine Anzahl von Personen gedacht. Eine Datenbank hingegen ist für wesentlich größere Informationsmengen gedacht, auf die eine beliebige Anzahl von Benutzern gleichzeitig schnell und einfach zugreifen, sie filtern und ändern kann.
Große Datenbanken tun dies, indem sie Daten auf Servern speichern, die aus leistungsstarken Computern bestehen. Diese Server sind oft mit Hunderten oder Tausenden von Computern ausgestattet, um die erforderliche Rechenleistung und Speicherkapazität für den gleichzeitigen Zugriff mehrerer Benutzer auf die Datenbank bereitzustellen. Auf eine Tabellenkalkulation oder eine Datenbank kann zwar jeder zugreifen, sie ist jedoch in der Regel Eigentum eines Unternehmens und wird von einer zugewiesenen Person verwaltet, die die volle Kontrolle über ihre Funktionsweise und die darin enthaltenen Daten hat.
Was also unterscheidet eine Blockchain von einer Datenbank?
Blockchain Speicherstruktur
Die Art und Weise, wie Daten organisiert werden, unterscheidet sich erheblich zwischen einer herkömmlichen Datenbank und einer Blockchain. In einer Blockchain werden Informationen in Gruppen zusammengefasst, die als Blöcke bezeichnet werden und Informationsmengen enthalten. Wenn die Speicherkapazität eines Blocks erreicht ist, wird er an den bereits vollen Block angehängt, wodurch eine Datenkette entsteht, die als "Blockchain" bezeichnet wird. Alle neuen Informationen, die auf den neu hinzugefügten Block folgen, werden in einem neu gebildeten Block zusammengefasst, der dann der Kette hinzugefügt wird, sobald sie vollständig ist.
In einer Datenbank werden Daten in Tabellen organisiert, während eine Blockchain, wie der Name schon sagt, Daten in Blöcken organisiert, die miteinander verbunden sind. Infolgedessen sind zwar alle Blockchains Datenbanken, aber nicht alle Datenbanken sind Blockchains. Bei dezentraler Implementierung schafft diese Methode eine unumkehrbare Datenzeitlinie. Wenn ein Block abgeschlossen ist, wird er dauerhaft und bildet einen Teil dieser Zeitachse. Wenn ein Block der Kette hinzugefügt wird, erhält er einen genauen Zeitstempel.
Transaktionsprozess eines Blockchain
Attribute von Kryptowährungen
Dezentralisierung im Rahmen eines Blockchain
Es ist hilfreich, die Blockchain unter dem Gesichtspunkt zu betrachten, wie sie von folgenden Unternehmen umgesetzt wurde Bitcoin um es zu verstehen. Bitcoin benötigt, wie eine Datenbank, eine Gruppe von Computern, um seine Blockchain zu führen. Diese Blockchain ist eine Art Datenbank, in der jede jemals durchgeführte Bitcoin-Transaktion gespeichert wird. Im Fall von Bitcoin und im Gegensatz zu anderen Datenbanken sind diese Computer nicht alle unter einem Dach untergebracht, und jeder Computer oder jede Gruppe von Computern wird von einer bestimmten Person oder Gruppe von Menschen betrieben.
Angenommen, ein Unternehmen verfügt über einen Server mit 10.000 Rechnern und einer Datenbank, die alle Kontodaten seiner Kunden enthält. Dieses Unternehmen verfügt über ein Lager, in dem all diese Computer unter einem Dach untergebracht sind, und es hat die vollständige Autorität über all diese Systeme und die darin gespeicherten Informationen. In ähnlicher Weise besteht Bitcoin aus Tausenden von Computern, aber jeder Computer oder jede Gruppe von Computern, auf denen die Blockchain gespeichert ist, befindet sich an einem anderen geografischen Standort und wird von verschiedenen Personen oder Personengruppen betrieben. Die Knoten sind die Maschinen, aus denen das Bitcoin-Netzwerk besteht.
Die Blockchain von Bitcoin wird in diesem Paradigma dezentralisiert genutzt. Es gibt jedoch auch private, zentralisierte Blockchains, bei denen die Maschinen, aus denen das Netzwerk besteht, einem einzigen Unternehmen gehören und von ihm gewartet werden.
Jeder Knoten in einer Blockchain enthält eine vollständige Aufzeichnung der Daten, die von Anfang an in der Blockchain aufgezeichnet wurden. Die Daten für Bitcoin sind die gesamte Geschichte aller Bitcoin-Transaktionen. Wenn die Daten eines Knotens einen Fehler aufweisen, kann er die Tausenden von anderen Knoten als Referenzpunkt nutzen, um sich selbst zu korrigieren. Auf diese Weise kann kein einziger Knoten im Netz die in ihm gespeicherten Informationen ändern. Infolgedessen ist die Geschichte der Transaktionen in jedem Block der Bitcoin-Blockchain unumkehrbar.
Wenn ein einzelner Benutzer die Transaktionsaufzeichnungen von Bitcoin manipuliert, werden die anderen Knotenpunkte Querverweise herstellen und den Knotenpunkt mit den falschen Informationen leicht identifizieren. Diese Methode hilft bei der Erstellung einer genauen und sichtbaren Abfolge von Ereignissen. Bei diesen Informationen handelt es sich um einen Transaktionsdatensatz für Bitcoin. Eine Blockchain kann jedoch auch eine Vielzahl von Informationen enthalten, z. B. rechtliche Verträge, staatliche Kennzeichnungen oder den Warenbestand eines Unternehmens.
Um die Funktionsweise dieses Systems oder die darin gespeicherten Informationen zu ändern, muss eine Mehrheit der Rechenleistung im dezentralen Netzwerk den Änderungen zustimmen. Dadurch wird gewährleistet, dass alle Änderungen im besten Interesse der Mehrheit durchgeführt werden.
Was ist ein intelligenter Vertrag?
Intelligente Verträge sind programmierte Verträge, die auf der Blockchain ohne menschliches Eingreifen ausgeführt oder durchgesetzt werden können. Wenn bestimmte Umstände erfüllt sind, können sie so programmiert werden, dass sie eine Vereinbarung oder Transaktion definieren und ausführen. Smart Contracts sind auf der Blockchain verteilt und unveränderlich.
Nachdem ein Smart Contract erstellt wurde, kann er nicht mehr geändert werden, sobald er auf dem Blockchain platziert ist. Der Code des Vertrags kann weder von einem Dritten noch vom Autor des Vertrags geändert werden. Jeder, der das Blockchain betrachtet, einschließlich der Beteiligten und interessierten Dritten, validiert das Ergebnis des intelligenten Vertrags.
Kfz-Versicherungsverträge sind ein Beispiel für einen realen Anwendungsfall von Smart Contracts. Wenn sich die Umstände eines Smart Contracts in einem versicherten Ereignis, z. B. einem Autounfall, ändern, wird sofort das Schadenersatzverfahren eingeleitet. Die Parameter des Ereignisses, wie Fahrgeschwindigkeit, Ort und Tageszeit, können in der Blockchain aufgezeichnet werden. Wenn die Variablen des Smart Contracts bestimmte, im Voraus vereinbarte Kriterien überschreiten, wird das Schadenersatzverfahren automatisch aktiviert, und der genaue Betrag der Geldleistung kann ohne menschliche Interaktion ausgezahlt werden.
Wenn Sie Artikel herstellen, kaufen oder verkaufen, kann die Möglichkeit, jede Phase der Lieferkette sichtbarer zu machen, Ihrem Unternehmen zugutekommen. Intelligente Verträge ermöglichen die Produktverfolgung von der Produktion bis zu den Verkaufsregalen. IoT-Geräte können Standortdaten direkt an einen intelligenten Vertrag übermitteln, was den Verfolgungsprozess vereinfacht. Diese Fähigkeit ermöglicht Ihnen einen Echtzeitüberblick über die gesamte Lieferkette. Wenn Ihre gelieferten Produkte am Zoll aufgehalten werden, werden Sie umgehend benachrichtigt. Die fortschrittliche Verfolgung hilft auch, die Gefahr von Betrug und Diebstahl zu verringern.
Der intelligente Vertrag senkt nicht nur die Verwaltungskosten, die mit der Erfüllung von Richtlinien verbunden sind, sondern demonstriert auch allen Regulierungsbehörden und Interessengruppen Offenheit und Vertrauen in den Prozess.
Was ist Konsens und welche Varianten des Konsenses gibt es?
Der Begriff "Konsens" wird häufig verwendet, um eine breite Zustimmung unter den Mitgliedern einer Gruppe oder Gesellschaft zu beschreiben. In der Blockchain bedeutet Konsens, dass eine Mehrheit von Personen, die mining sind oder Macht haben, erklärt, dass sie einen Transaktionsblock abzeichnet. Wie bereits erwähnt, erfordert die Dezentralisierung die Beteiligung von mehr Personen an Entscheidungsprozessen; eine Einigung wird erzielt, wenn eine Schlussfolgerung gezogen wird.
In einer Blockchain-Lösung ist ein Konsens erforderlich, damit Blöcke in der Kette veröffentlicht werden können; abgelehnte Transaktionen werden nicht in der Kette aufgezeichnet. Dieser Ansatz macht die Blockchain-Technologie fälschungssicher, da das Hinzufügen oder Bearbeiten fehlerhafter Daten die Kompromittierung der Mehrheit der Netzwerkmitglieder und nicht nur eines Servers in einem Datenzentrum erfordern würde (Beispiel: Equifax, Target usw.).
Es gibt mehrere Arten von Konsensmodellen. Diese Modelle werden durch eine Entschädigung der Nutzer in Bitcoin oder durch andere Methoden angetrieben, um die Personen, die den Konsens bilden, ehrlich und motiviert zu halten, weiterhin Transaktionen zu bestätigen. Zu den beliebtesten Konsensmodellen gehören:
- Nachweis der Arbeit: Ein Proof of Work ist ein Stück Daten, das schwierig (teuer, zeitaufwendig) zu generieren, aber einfach für andere zu verifizieren ist und bestimmte Kriterien erfüllt. Bis heute folgen Bitcoin und die Mehrheit der Blockchains dem PoW-Konsensmechanismus. Er ist für seine hohe Sicherheit bekannt, hat aber erhebliche Skalierbarkeitsprobleme, was zu geringen Geschwindigkeiten und hohen Transaktionskosten führt. Außerdem verbraucht PoW eine erhebliche Menge an Energie.
- Proof of Stake: Bei PoS-basierten Kryptowährungen wird der Autor des nächsten Blocks durch eine Mischung aus Zufallsauswahl und Vermögen oder Alter (d. h. dem Einsatz) bestimmt. PoS ist möglicherweise ein effizienterer Konsensmechanismus als PoW, was zu einem geringeren Energieverbrauch, niedrigeren Transaktionskosten und möglicherweise einer besseren Skalierbarkeit führt. Die langfristige Sicherheit von PoS-Systemen wird derzeit noch untersucht.
- Proof of Authority: In PoA-basierten Netzen werden Transaktionen und Blöcke von zugelassenen Konten, den so genannten Validatoren, validiert. Die Validierer verwenden eine Software, mit der sie Transaktionen zu Blöcken zusammenfassen können. Das Verfahren ist automatisiert, so dass die Validierer ihre Computer nicht ständig überprüfen müssen. Allerdings muss der Computer (der Autoritätsknoten) nicht kompromittiert werden. PoA nutzt vertrauenswürdige Validierer, um die Effizienz der Blockchain erheblich zu steigern, was zu einer wesentlich besseren Skalierbarkeit und niedrigeren Transaktionskosten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer sicheren Kette führt.
Transparenz
Aufgrund der dezentralen Natur der Bitcoin's Blockchain können alle Transaktionen transparent eingesehen werden, indem man entweder einen persönlichen Knotenpunkt hat oder indem man Blockchain-Entdecker die es jedem ermöglichen, Transaktionen live zu sehen. Jeder Knoten hat seine eigene Kopie der Kette, die aktualisiert wird, wenn neue Blöcke bestätigt und hinzugefügt werden. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie wollen, Bitcoin verfolgen können, wo immer es sich befindet.
Zum Beispiel, Die Börsen wurden gehackt in der Vergangenheit, bei denen diejenigen, die Bitcoin an der Börse hielten, alles verloren. Der Hacker mag zwar völlig anonym sein, aber die erbeuteten Bitcoin lassen sich leicht zurückverfolgen. Wenn die Bitcoin, die bei einigen dieser Hacks gestohlen wurden, irgendwohin verschoben oder ausgegeben würden, wäre dies bekannt.
Ist ein Blockchain sicher?
Die Blockchain-Technologie geht in vielerlei Hinsicht auf die Belange von Sicherheit und Vertrauen ein. Zunächst einmal werden neue Blöcke immer in einer linearen und chronologischen Reihenfolge gespeichert. Das heißt, sie werden immer an das "Ende" der Blockchain angehängt. Wenn Sie sich die Bitcoin-Blockchain ansehen, werden Sie feststellen, dass jeder Block eine Position auf der Kette hat, die als "Höhe" bezeichnet wird. Die Höhe des Blocks hat 656.197 Blöcke erreicht (Stand: November 2020).
Es ist sehr schwierig, den Inhalt eines Blocks zu ändern, sobald er an das Ende der Blockchain angehängt wurde, es sei denn, die Mehrheit stimmt dem zu. Das liegt daran, dass jeder Block seinen eigenen Hash hat, sowie den Hash des Blocks vor ihm und den zuvor angegebenen Zeitstempel. Eine mathematische Funktion erzeugt Hash-Codes, indem sie digitale Daten in eine Reihe von Zahlen und Zeichen umwandelt. Wenn diese Informationen in irgendeiner Weise geändert werden, ändert sich auch der Hash-Code.
Hier ist, warum das für die Sicherheit wichtig ist. Angenommen, ein Hacker möchte die Blockchain ändern, um Bitcoin von allen anderen zu übernehmen. Wenn sie ihre einzige Kopie ändern, wäre diese nicht mehr mit den Kopien aller anderen synchronisiert. Wenn alle anderen ihre Kopien vergleichen, werden sie sehen, dass diese eine Kopie heraussticht, und die Version des Hackers der Kette wird als ungültig abgetan werden.
Um erfolgreich zu sein, muss der Hacker gleichzeitig 51 Prozent der Kopien der Blockchain besitzen und so verändern, dass seine neue Kopie zur Mehrheitskopie und damit zur vereinbarten Kette wird. Ein solcher Angriff würde auch eine enorme Menge an Geld und Ressourcen erfordern, da sie aufgrund der unterschiedlichen Zeitstempel und Hash-Codes alle Blöcke neu schreiben müssten.
Angesichts der Größe des Netzes von Bitcoin und seiner raschen Entwicklung wäre ein solches Unterfangen mit Sicherheit unmöglich. Es wäre nicht nur enorm kostspielig, sondern höchstwahrscheinlich auch zwecklos. Eine solche Aktion bliebe von den Netzwerkteilnehmern nicht unbemerkt, da sie solche erheblichen Änderungen an der Blockchain feststellen würden. Die Mitglieder des Netzwerks würden dann zu einer neuen Version der Kette wechseln, die davon nicht betroffen ist.
Dies würde dazu führen, dass der Wert der angegriffenen Version von Bitcoin zusammenbricht und der Angriff letztlich vergeblich ist, da der böse Akteur nun einen wertlosen Vermögenswert kontrolliert. Das Gleiche würde passieren, wenn ein böser Akteur die nächste Bitcoin-Abspaltung angreifen würde. Es ist so konzipiert, dass die Teilnahme an dem Netz wirtschaftlich wesentlich attraktiver ist als ein Angriff auf das Netz.
Blockchain vs. Bitcoin
Blockchain soll es ermöglichen, digitale Informationen aufzuzeichnen und zu verbreiten, aber nicht zu verändern. Stuart Haber und W. Scott Stornetta, zwei Akademiker, die ein System entwickeln wollten, bei dem die Zeitstempel von Dokumenten nicht manipuliert werden können, schlugen die Blockchain-Technologie im Jahr 1991 vor. Aber erst über zwei Jahrzehnte später, mit der Einführung von Bitcoin im Januar 2009, wurde die Blockchain erstmals in der Praxis eingesetzt.
Eine Blockchain ist die Grundlage des Bitcoin-Protokolls. Der pseudonyme Entwickler von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, beschrieb die digitale Währung in einem Forschungspapier als "ein neues elektronisches Bargeldsystem, das vollständig auf Peer-to-Peer-Basis arbeitet, ohne vertrauenswürdige Dritte".
Der entscheidende Punkt ist, dass Bitcoin die Blockchain zwar zur transparenten Aufzeichnung eines Zahlungsbuchs nutzt, die Blockchain aber theoretisch zur unveränderlichen Speicherung beliebiger Daten verwendet werden kann. Wie bereits erwähnt, könnte dies die Form von Transaktionen, Wahlstimmen, Warenbeständen, staatlichen Identifikationen, Wohnsitzurkunden und vielem mehr annehmen.
Es gibt bereits eine Fülle von Blockchain-basierten Initiativen, die versuchen, die Blockchain für andere Zwecke als die Transaktionsprotokollierung zu nutzen. Ein Beispiel dafür ist die Nutzung der Blockchain für die Stimmabgabe bei demokratischen Wahlen. Aufgrund der Unveränderlichkeit der Blockchain würde ein Wahlbetrug sehr viel schwieriger werden.
Ein Wahlsystem kann zum Beispiel so gestaltet sein, dass jeder Bürger einer Nation eine eigene Münze oder token erhält. Jedem Kandidaten würde dann eine eindeutige Brieftaschenadresseund die Wähler würden ihre token oder Kryptowährung an die Adresse des Kandidaten übermitteln, für den sie stimmen wollen. Da die Blockchain transparent und rückverfolgbar ist, entfällt die Notwendigkeit der menschlichen Stimmenauszählung und die Möglichkeit, dass böse Akteure in die physischen Stimmen eingreifen.
Blockchain vs. Banken
Banken und dezentrale Blockchains unterscheiden sich stark voneinander. Um zu sehen, wie sich eine Bank von einer Blockchain unterscheidet, vergleichen wir das Bankensystem mit Bitcoin's Implementierung der Blockchain.
| Merkmal | Banken | Bitcoin |
|---|---|---|
| Transaktionsgeschwindigkeit | -Kartenzahlungen: 24-48 Stunden -Schecks: 24-72 Stunden bis zur Abrechnung -ACH: 24-48 Stunden -Draht: Innerhalb von 24 Stunden, außer international *Banküberweisungen werden in der Regel nicht an Wochenenden oder Feiertagen bearbeitet. |
Bitcoin-Transaktionen können je nach Netzüberlastung zwischen 15 Minuten und über einer Stunde dauern. |
| Transaktionsgebühren | -Kartenzahlungen: Diese Gebühr variiert je nach Karte und wird nicht direkt vom Nutzer bezahlt. Die Gebühren werden von den Geschäften an die Zahlungsabwickler gezahlt und in der Regel pro Transaktion erhoben. Die Auswirkungen dieser Gebühr können die Kosten für Waren und Dienstleistungen manchmal in die Höhe treiben. -Schecks: können je nach Bank zwischen $1 und $30 kosten. -ACH: ACH-Überweisungen können bis zu $3 kosten, wenn sie an externe Konten gesendet werden. -Überweisung: Ausgehende Inlandsüberweisungen können bis zu $25 kosten. Ausgehende internationale Überweisungen können bis zu $45 kosten. |
Bitcoin hat variable Transaktionsgebühren, die von Minern und Nutzern festgelegt werden. Diese Gebühr kann zwischen $0 und $50 liegen, aber die Nutzer haben die Möglichkeit zu bestimmen, wie viel sie bereit sind zu zahlen. Dadurch entsteht ein offener Marktplatz, auf dem eine Transaktion möglicherweise nicht abgewickelt wird, wenn der Nutzer die Gebühr zu niedrig ansetzt. |
| Sicherheit | Unter der Voraussetzung, dass der Kunde solide Internet-Sicherheitsmaßnahmen wie die Verwendung sicherer Passwörter und eine Zwei-Faktor-Authentifizierung praktiziert, sind die Informationen eines Bankkontos nur so sicher wie der Server der Bank, auf dem die Kontoinformationen des Kunden gespeichert sind. | Je größer das Bitcoin-Netz wird, desto sicherer wird es. Wie sicher ein Bitcoin-Inhaber seine eigenen Bitcoin aufbewahrt, hängt ganz von ihm selbst ab. Aus diesem Grund wird empfohlen, größere Mengen von Bitcoin oder jede Menge, die über einen längeren Zeitraum aufbewahrt werden soll, kühl zu lagern. |
| Datenschutz | Bankkontoinformationen werden auf den privaten Servern der Bank gespeichert und sind im Besitz des Kunden. Der Schutz der Daten eines Bankkontos hängt davon ab, wie sicher die Server der Bank sind und wie gut der einzelne Nutzer seine eigenen Daten schützt. Wenn die Server der Bank kompromittiert werden, ist auch das Konto des Einzelnen gefährdet. | Bitcoin kann so privat sein, wie der Nutzer es wünscht. Alle Bitcoin sind rückverfolgbar, aber es ist unmöglich festzustellen, wer der Eigentümer von Bitcoin ist, wenn es anonym gekauft wurde. Wenn Bitcoin auf einer KYC-Börse gekauft wird, ist das Bitcoin direkt an den Inhaber des KYC-Börsenkontos gebunden. |
| Kenne deine Kundenregeln | Bankkonten und andere Bankprodukte erfordern "Know Your Customer"-Verfahren (KYC). Dies bedeutet, dass die Banken gesetzlich verpflichtet sind, die Identität eines Kunden vor der Eröffnung eines Kontos zu erfassen. | Jeder und alles kann am Bitcoin-Netzwerk teilnehmen, ohne sich zu identifizieren. Theoretisch könnte sogar eine mit künstlicher Intelligenz ausgestattete Entität teilnehmen. |
| Geöffnete Stunden | Typische stationäre Banken sind an Wochentagen von 9:00 bis 17:00 Uhr geöffnet. Einige Banken sind auch am Wochenende geöffnet, allerdings zu eingeschränkten Zeiten. Alle Banken sind an Bankfeiertagen geschlossen. | Keine festen Öffnungszeiten; 24/7, 365 Tage im Jahr geöffnet. |
| Leichte Überweisungen | Ein staatlicher Ausweis, ein Bankkonto und ein Mobiltelefon sind die Mindestanforderungen für digitale Überweisungen. | Eine Internetverbindung und ein Mobiltelefon sind die Mindestanforderungen. |
| Genehmigte Transaktionen | Die Banken behalten sich das Recht vor, Transaktionen aus einer Vielzahl von Gründen abzulehnen. Die Banken behalten sich auch das Recht vor, Konten einzufrieren. Wenn Ihre Bank Käufe an ungewöhnlichen Orten oder für ungewöhnliche Artikel bemerkt, können diese verweigert werden. | Das Bitcoin-Netzwerk selbst schreibt nicht vor, wie Bitcoin in irgendeiner Form verwendet wird. Die Nutzer können Bitcoin so nutzen, wie sie es für richtig halten, sollten sich aber auch an die Richtlinien ihres Landes oder ihrer Region halten. |
| Kontopfändungen | Aufgrund der KYC-Gesetze können Regierungen die Bankkonten von Personen leicht verfolgen und die darauf befindlichen Vermögenswerte aus verschiedenen Gründen beschlagnahmen. | Wenn Bitcoin anonym verwendet wird, wäre es für die Behörden schwierig, es aufzuspüren und zu beschlagnahmen. |
Wie wird Blockchain verwendet?
In den Blöcken der Blockchain von Bitcoin werden bekanntlich Daten über Geldtransaktionen gespeichert. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Blockchain auch eine praktikable Methode zur Aufzeichnung von Daten über andere Arten von Transaktionen ist.
Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever und eine Reihe anderer Unternehmen haben bereits Blockchain eingesetzt. VeChainhat beispielsweise eine "marktreife, Blockchain-fähige Lösung für Lebensmittelsicherheit" entwickelt. Diese basiert auf ToolChaineine zentrale Datenplattform Blockchain-as-a-Service (BaaS), die den Weg von Lebensmitteln bis zu ihrem Bestimmungsort verfolgt.
Warum tun Sie das? In der Lebensmittelbranche kam es zu unzähligen Ausbrüchen von E. coli, Salmonellen und Listerien sowie zu gefährlichen Verbindungen, die irrtümlich in die Speisen gelangt waren. Früher dauerte es Wochen, um herauszufinden, woher diese Ausbrüche kamen oder was die Menschen krank machte.
Mithilfe der Blockchain können Vermarkter den Weg eines Lebensmittels von seinem Ursprung über jede einzelne Station bis hin zur Auslieferung verfolgen. Wenn sich herausstellt, dass eine Mahlzeit verdorben ist, kann sie über jede Station bis zu ihrer Quelle zurückverfolgt werden. Darüber hinaus können diese Unternehmen nun alles sehen, womit sie in Berührung gekommen sind, so dass das Problem viel früher erkannt und vielleicht Leben gerettet werden können. Dies ist nur ein Beispiel für eine Blockchain in Aktion; es gibt noch weitere verschiedene Arten der Blockchain-Implementierung.
Bankwesen und Finanzen
Vielleicht wird kein Sektor mehr von der Integration der Blockchain in seine Geschäftsprozesse profitieren als das Bankwesen. Finanzinstitute sind nur fünf Tage pro Woche während der Geschäftszeiten geöffnet. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie am Freitag um 18 Uhr einen Scheck einreichen wollen, wahrscheinlich bis Montagmorgen warten müssen, bis das Geld auf Ihrem Konto erscheint. Selbst wenn Sie Ihre Einzahlung während der Geschäftszeiten vornehmen, kann es aufgrund der enormen Menge an Transaktionen, die die Banken abwickeln müssen, ein bis drei Tage dauern, bis die Transaktion überprüft ist. Im Gegensatz dazu schläft Blockchain nie.
Durch die Einbindung der Blockchain in die Banken können die Nutzer erwarten, dass ihre Transaktionen in nur 10 Minuten abgeschlossen sind. Das ist die Zeit, die benötigt wird, um einen Block zur Blockchain hinzuzufügen, unabhängig von Feiertagen, Tages- oder Wochenzeit. Banken können die Blockchain auch nutzen, um den Geldhandel zwischen verschiedenen Institutionen schneller und sicherer zu gestalten. Im Aktienhandel beispielsweise kann das Abrechnungs- und Clearingverfahren bis zu drei Tage dauern (oder mehr, wenn man im Ausland handelt), was bedeutet, dass das Geld und die Aktien während dieser Zeit eingefroren sind.
In Anbetracht des Umfangs der Gelder, um die es geht, können selbst einige Tage Transitzeit enorme Kosten und Risiken für die Institute bedeuten. Die potenziellen Einsparungen, so die europäische Bank Santander und seine Forschungspartner jährlich zwischen $15 Milliarden und $20 Milliarden. Nach Angaben der Capgeminieiner französischen Beratungsfirma, können Kunden mit Blockchain-basierten Anwendungen jährlich bis zu $16 Milliarden an Bank- und Versicherungskosten sparen.
Währung
Blockchain ist die Grundlage für Kryptowährungen wie Bitcoin. Die Federal Reserve kontrolliert die US-Währung. Die Daten und das Bargeld eines Nutzers sind bei dieser zentralen Behördenstruktur theoretisch der Gnade seiner Bank oder Regierung ausgeliefert. Wenn die Bank eines Nutzers gehackt wird, sind die persönlichen Daten des Kunden gefährdet. Der Wert des Geldes des Kunden kann gefährdet sein, wenn seine Bank zusammenbricht und er in einem Land mit einer unsicheren Regierung wohnt. Einige der Banken, denen 2008 das Geld ausging, wurden teilweise mit staatlichen Geldern gerettet. Dies sind die Bedenken, die zur Gründung und Entwicklung von Bitcoin geführt haben.
Blockchain ermöglicht es Bitcoin und anderen Kryptowährungen, ohne die Notwendigkeit einer zentralen Behörde zu funktionieren, indem es seine Aktivitäten über ein Netzwerk von Computern verteilt. Dies verringert das Risiko und eliminiert gleichzeitig zahlreiche Verarbeitungs- und Transaktionskosten. Es kann auch Menschen in Ländern mit volatilen Währungen oder Finanzinfrastrukturen eine stabilere Währung mit mehr Verwendungsmöglichkeiten und ein größeres Netzwerk von Personen und Organisationen bieten, mit denen sie sowohl lokal als auch global Geschäfte machen können.
Die Verwendung von Bitcoin-Wallets für Sparkonten oder Zahlungen ist besonders wichtig für Personen, die keine staatliche Identität haben. Manche Länder befinden sich mitten in einem Bürgerkrieg oder haben Verwaltungen, die nicht über die nötige Infrastruktur verfügen, um eine Identifizierung zu ermöglichen. Bürger in solchen Ländern haben möglicherweise keinen Zugang zu Spar- oder Maklerkonten, sodass sie keine Möglichkeit haben, Geld sicher aufzubewahren.
Gesundheitswesen
Blockchain kann von Angehörigen der Gesundheitsberufe verwendet werden, um die Krankenakten ihrer Patienten sicher aufzubewahren. Wenn eine Krankenakte erstellt und signiert wird, kann sie auf der Blockchain gespeichert werden, was den Patienten den Nachweis und die Gewissheit gibt, dass die Akte nicht verändert werden kann. Diese persönlichen Gesundheitsdaten könnten verschlüsselt und mit einem privaten Schlüssel auf der Blockchain gespeichert werden, so dass sie nur für bestimmte Personen zugänglich sind und die Privatsphäre gewahrt bleibt.
Aufzeichnungen über Eigentum
Wenn Sie schon einmal das örtliche Grundbuchamt aufgesucht haben, wissen Sie, dass das Verfahren zur Dokumentation von Eigentumsrechten sowohl zeitaufwändig als auch ineffizient ist. Eine greifbare Urkunde muss nun einem Regierungsangestellten im örtlichen Registeramt vorgelegt werden, der sie manuell in die zentrale Datenbank und das öffentliche Verzeichnis des Bezirks einträgt. Im Falle eines Rechtsstreits müssen die Eigentumsansprüche mit dem öffentlichen Verzeichnis abgeglichen werden.
Dieses Verfahren ist nicht nur kostspielig und zeitaufwändig, sondern auch mit menschlichen Fehlern behaftet, wobei jeder Fehler die Effizienz der Überwachung der Eigentumsverhältnisse beeinträchtigt. Mit Blockchain entfällt die Notwendigkeit des Scannens von Dokumenten und der physischen Nachverfolgung von Akten in einem örtlichen Grundbuchamt. Grundstückseigentümer können darauf vertrauen, dass ihre Urkunde korrekt und dauerhaft dokumentiert ist, wenn sie in der Blockchain gespeichert und validiert wird.
In Ländern, in denen Krieg herrscht, oder an Orten mit wenig bis gar keiner staatlichen oder finanziellen Infrastruktur und schon gar nicht mit einer "Registrierstelle" kann es praktisch schwierig sein, die Eigentumsverhältnisse zu überprüfen. Wenn eine Gruppe von Personen, die in einer solchen Region lebt, in der Lage ist, die Blockchain zu nutzen, könnten transparente und eindeutige Zeitrahmen für den Besitz von Eigentum geschaffen werden.
Intelligente Verträge
Ein intelligenter Vertrag ist ein Stück Computercode, das in die Blockchain eingebettet werden kann, um eine Vertragsvereinbarung zu erleichtern, zu überprüfen oder auszuhandeln. Intelligente Verträge funktionieren nach einer Reihe vereinbarter Kriterien. Wenn bestimmte Anforderungen erfüllt sind, werden die Bestimmungen der Vereinbarung sofort umgesetzt.
Angenommen, ein Mietinteressent möchte eine Wohnung mit Hilfe eines intelligenten Vertrags mieten. Der Vermieter verspricht, dem Mieter den Türcode der Wohnung mitzuteilen, sobald dieser die Kaution bezahlt hat. Sowohl der Mieter als auch der Vermieter würden ihre jeweiligen Vertragshälften an den intelligenten Vertrag übermitteln, der den Türcode speichert und ihn am Tag des Mietbeginns sofort gegen die Kaution austauscht. Wenn der Vermieter den Türcode bis zum Ablauf des Mietvertrags nicht bereitstellt, gibt der intelligente Vertrag die Kaution zurück. Auf diese Weise werden die Kosten und Verfahren vermieden, die normalerweise mit der Inanspruchnahme eines Notars, eines externen Vermittlers oder eines Anwalts verbunden sind.
Lieferketten
Lieferanten können die Blockchain nutzen, um die Herkunft der von ihnen erworbenen Gegenstände aufzuzeichnen, wie die Vechain Werkzeugkette Lebensmittelsicherheitssystem. Zusammen mit typischen Kennzeichnungen wie "Bio", "lokal" und "fairer Handel" würde dies den Unternehmen die Möglichkeit geben, die Legitimität ihrer Waren zu überprüfen.
Abstimmen
Wie bereits erwähnt, könnte die Blockchain-Technologie genutzt werden, um ein zeitgemäßes Wahlsystem zu ermöglichen. Die Stimmabgabe mittels Blockchain hat das Potenzial, Wahlbetrug zu verringern und gleichzeitig die Wahlbeteiligung zu erhöhen, wie die Zwischenwahlen in West Virginia im November 2018 gezeigt haben. Die Verwendung der Blockchain auf diese Weise würde die Manipulation von Stimmen nahezu unmöglich machen. Das Blockchain-Protokoll wird auch für Transparenz im Wahlprozess sorgen, indem es die Zahl der für die Durchführung einer Wahl erforderlichen Personen verringert und den Behörden nahezu sofortige Ergebnisse liefert. Damit würden Nachzählungen und die Möglichkeit von Wahlbetrug entfallen.
Vorteile des Blockchain
Genauigkeit der Kette
Ein Netzwerk aus Tausenden von Computern genehmigt Transaktionen im Blockchain-Netzwerk. Dadurch entfällt praktisch jede menschliche Beteiligung am Überprüfungsprozess, was zu weniger menschlichen Fehlern und einer genaueren Aufzeichnung der Daten führt. Selbst wenn einem Rechner im Netzwerk ein Rechenfehler unterlaufen würde, wäre davon nur eine Kopie der Blockchain betroffen. Dieser Fehler müsste von mindestens 51 Prozent der Computer des Netzwerks begangen werden, um sich auf den Rest der Blockchain zu übertragen, was bei einem so großen und sich entwickelnden Netzwerk wie dem von Bitcoin nahezu unmöglich ist.
Kostenreduzierungen
Kunden bezahlen oft eine Bank, um eine Transaktion zu beglaubigen, einen Notar, um ein Dokument zu unterzeichnen, oder einen Priester, um eine Trauung durchzuführen. Durch den Einsatz von Blockchain entfällt die Notwendigkeit der Überprüfung durch Dritte und die damit verbundenen Kosten. Unternehmen zahlen beispielsweise eine geringe Gebühr, wenn sie Kreditkartenzahlungen akzeptieren, da Banken und Zahlungsverarbeitungsanbieter solche Transaktionen abwickeln müssen. Bitcoin hingegen hat keine zentralisierte Behörde und bietet niedrige Transaktionskosten.
Dezentralisierung
Blockchain speichert keine seiner Daten an einem zentralen Ort. Vielmehr wird die Blockchain repliziert und über ein Netzwerk von Computern verteilt. Jeder Computer im Netzwerk aktualisiert seine Blockchain, sobald ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt wird. Blockchain wird dadurch schwieriger zu manipulieren, dass die Informationen über ein Netzwerk verbreitet werden, anstatt sie in einer einzigen zentralen Datenbank zu speichern. Wenn ein Hacker eine Kopie der Blockchain erlangen würde, wäre nur eine einzige Kopie der Informationen und nicht das gesamte Netzwerk gefährdet.
Effiziente Transaktionen
Bei Transaktionen, die von einer zentralen Behörde bearbeitet werden, kann es mehrere Tage dauern, bis sie abgewickelt sind. Wenn Sie z. B. am Freitagabend einen Scheck einreichen, kann es sein, dass das Geld erst am Montagmorgen auf Ihrem Konto erscheint. Im Gegensatz zu Finanzinstituten, die während der Geschäftszeiten und an fünf Tagen in der Woche arbeiten, ist Blockchain 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche und 365 Tage im Jahr in Betrieb. Transaktionen können in weniger als 10 Minuten durchgeführt werden und sind innerhalb weniger Stunden sicher. Dies ist besonders wichtig für grenzüberschreitende Transaktionen, die aufgrund von Zeitzonenunterschieden und der Tatsache, dass alle Parteien der Zahlungsabwicklung zustimmen müssen, oft wesentlich länger dauern.
Private Transaktionen
Viele Blockchain-Netzwerke funktionieren als öffentliche Datenbanken, was bedeutet, dass jeder, der eine Internetverbindung hat, auf die Transaktionshistorie des Netzwerks zugreifen kann. Obwohl die Nutzer Transaktionsdaten sehen können, können sie keine identifizierenden Informationen über die Personen einsehen, die diese Transaktionen durchgeführt haben. Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass Blockchain-Netzwerke wie Bitcoin anonym sind, während sie nur geheim sind.
Das heißt, wenn ein Nutzer öffentliche Transaktionen durchführt, wird sein eindeutiger Code, der so genannte öffentliche Schlüssel, und nicht seine persönlichen Daten in der Blockchain gespeichert. Wenn eine Person Bitcoin an einer Börse kauft, die eine Identifizierung verlangt, ist ihre Identität immer noch mit ihrer Blockchain-Adresse verbunden; dennoch gibt eine Transaktion, selbst wenn sie mit dem Namen einer Person verbunden ist, keine persönlichen Informationen preis.
Sichere Transaktionen
Sobald eine Transaktion aufgezeichnet ist, muss das Blockchain-Netzwerk ihre Legitimität überprüfen. Tausende von Computern in der Blockchain liefern sich ein Wettrennen, um zu bestätigen, dass die Kaufdaten korrekt sind. Die Transaktion wird dem Blockchain-Block hinzugefügt, sobald sie von einer Maschine überprüft wurde. Jeder Block in der Blockchain hat seinen eigenen eindeutigen Hash sowie den eindeutigen Hash des vorherigen Blocks. Wenn die Informationen in einem Block auf irgendeine Weise geändert werden, ändert sich der Hashcode dieses Blocks, der Hashcode des darauf folgenden Blocks jedoch nicht. Diese Diskrepanz macht es unglaublich schwierig, Informationen in der Blockchain unbemerkt zu aktualisieren.
Transparenz
Die Mehrheit der Blockchains sind vollständig Open-Source Software. Das bedeutet, dass jeder, der Zugang zu dem Code hat, ihn sehen kann. Dies ermöglicht es Wirtschaftsprüfern, die Sicherheit von Kryptowährungen wie Bitcoin zu prüfen. Dies bedeutet auch, dass es keine tatsächliche Autorität darüber gibt, wer den Bitcoin-Code kontrolliert oder wie er geändert wird. Infolgedessen kann jeder Anpassungen oder Ergänzungen des Systems vorschlagen. Bitcoin kann aktualisiert werden, wenn eine Mehrheit der Netzwerknutzer der Meinung ist, dass die neue Version des Codes mit der Aktualisierung solide und wertvoll ist.
Bankgeschäfte mit den Unbanked
Der vielleicht wichtigste Aspekt von Blockchain und Bitcoin ist die Möglichkeit, dass jeder sie nutzen kann, unabhängig von Rasse, Geschlecht oder kulturellem Hintergrund. Nach Angaben der Weltbank haben etwa 2 Milliarden Menschen keine Bankkonten oder andere Möglichkeiten, ihr Geld oder Vermögen aufzubewahren.
Fast viele dieser Menschen leben in Entwicklungsländern, in denen die Wirtschaft noch in den Kinderschuhen steckt und vollständig auf Bargeld basiert.
Diese Leute verdienen oft nur wenig Geld, das in bar ausgezahlt wird. Dieses Bargeld müssen sie dann in ihren Wohnungen oder an ihren Wohnorten verstecken, was sie anfällig für Raubüberfälle oder ungerechtfertigte Gewalt macht. Die Schlüssel zu einer Bitcoin-Brieftasche können auf Papier geschrieben, auf einem billigen Mobiltelefon gespeichert oder bei Bedarf sogar auswendig gelernt werden. Die Alternativen der meisten Menschen sind wahrscheinlich leichter zu verbergen als ein kleiner Bargeldbetrag unter der Matratze.
Die Blockchains der Zukunft suchen auch nach Möglichkeiten, medizinische Informationen, Eigentumsrechte und eine Reihe anderer rechtlicher Verträge zu speichern, und dienen darüber hinaus als Recheneinheit für die Aufbewahrung von Vermögen.
