Was ist eine Blockchain?
Die Blockchain ist eine dezentrale, digitale Datenbank, die Informationen in Blöcken speichert und diese kryptografisch miteinander verknüpft. Jeder Block enthält Transaktionen oder Datensätze und ist unveränderlich, sobald er der Kette hinzugefügt wurde. Durch diese Struktur entsteht ein fälschungssicheres, transparentes und manipulationsresistentes Register, das ohne zentrale Instanz funktioniert.
Im Gegensatz zu klassischen Datenbanken wird die Blockchain nicht von einer einzelnen Organisation verwaltet, sondern über ein dezentrales Netzwerk von Computern (Nodes). Jede Änderung muss von den Teilnehmern bestätigt werden – das macht die Technologie besonders sicher und vertrauenswürdig.
Eigenschaften einer Blockchain
1. Dezentralität
Die Datenbank wird nicht von einer einzelnen Institution kontrolliert, sondern von einem Netzwerk unabhängiger Computer (Nodes) verwaltet. Dadurch gibt es keinen zentralen Ausfallpunkt und keine zentrale Instanz, die Daten manipulieren könnte.
2. Fälschungssicherheit
Alle Blöcke sind durch Kryptografie miteinander verknüpft. Jede Veränderung würde das gesamte Netzwerk sichtbar machen, weshalb Manipulation praktisch unmöglich ist.
Hashfunktionen: Jedes Datenpaket (Block) wird mit einer Hashfunktion verschlüsselt. Ändert sich der Dateninhalt, ändert sich auch der Hashwert, was eine Manipulation sofort erkennbar macht.
Digitale Signaturen: Sie dienen der Authentifizierung von Transaktionen und stellen sicher, dass diese von autorisierten Parteien stammen.
3. Irreversibilität
Einmal bestätigte Transaktionen lassen sich nicht mehr rückgängig machen & bleiben in der Blockchain an ihrem Erstellungsort gespeichert. Diese Unveränderlichkeit schafft Vertrauen und Sicherheit, da nachträgliche Änderungen & somit vertrauensbrechende Manipulationen ausgeschlossen sind.
4. Transparenz
Jeder Teilnehmer im Netzwerk kann die gespeicherten Transaktionen einsehen. Das sorgt für ein hohes Maß an Nachvollziehbarkeit und macht die Blockchain offen einsehbar für alle.
5. Konsensmechanismen
Neue Blöcke werden nur dann hinzugefügt, wenn sich die Mehrheit der Teilnehmer über ihre Gültigkeit einig ist (z. B. durch Proof of Work oder Proof of Stake).
Nachteile einer Blockchain
1. Hoher Energieverbrauch
Vor allem die Bitcoin-Blockchain, die nach dem Proof-of-Work-Mechanismus funktioniert, steht wegen ihres hohen Stromverbrauchs in der Kritik. Andere Blockchains, insbesondere solche mit Proof-of-Stake-Mechanismus, bieten bereits Lösungen, die diesen hohen Energieverbrauch deutlich reduzieren.
2. Begrenzte Skalierbarkeit
Ein zentrales Problem vieler Blockchains ist die begrenzte Skalierbarkeit. Darunter versteht man die Fähigkeit eines Netzwerks, eine große Anzahl von Transaktionen schnell und effizient zu verarbeiten. Während klassische Zahlungssysteme wie Visa oder Mastercard mehrere tausend Transaktionen pro Sekunde abwickeln können, schaffen viele Blockchains in der Praxis nur einen Bruchteil davon. Es gibt jedoch bereits alternative Blockchains, die in der Theorie einer extrem hohen Netzwerkslast standhalten & damit hoch skalierbar sind.
3. Manipulationsrisiken bei Blockchains
Wenn eine Person oder Organisation mehr als 51 % der Rechenleistung einer Blockchain kontrolliert, beispielsweise durch den Besitz der Mehrheit an Mining-Geräten, kann sie Transaktionen im Netzwerk manipulieren. Bei großen Blockchains ist dies jedoch praktisch unmöglich, da die dafür erforderliche Rechenleistung extrem hoch ist. Zudem wäre ein solcher Angriff wirtschaftlich unattraktiv, weil die Kosten den möglichen Nutzen in den meisten Fällen deutlich übersteigen.
Vorteile einer Blockchain
1. Die Dezentralität
Durch die Dezentralität liegt die Kontrolle des Netzwerks nicht in den Händen einer einzelnen Instanz, sondern ist weltweit auf viele Nodes verteilt. Dadurch entsteht ein hohes Maß an Sicherheit und Ausfallschutz.
- Es gibt keinen zentralen Angriffspunkt, den Hacker leicht manipulieren könnten.
- Fällt ein Teil des Netzwerks aus, arbeiten die übrigen Knoten weiter und sichern die Funktionsfähigkeit.
- Nutzer sind nicht auf das Vertrauen in eine zentrale Institution angewiesen, sondern vertrauen der kollektiven Kontrolle des Netzwerks.
Good to know: Die Bitcoin-Blockchain ist seit Ihrer Einführung in 2008 nie ausgefallen oder manipuliert worden.
2. Unveränderlich & Fälschungssicher
Eine der wichtigsten Eigenschaften einer Blockchain ist ihre Unveränderlichkeit und Fälschungssicherheit. Einmal in die Blockchain eingetragene Daten oder Transaktionen können nachträglich nicht mehr verändert oder gelöscht werden.
- Jeder neue Block wird mit dem vorherigen Block kryptografisch verknüpft.
- Jede Veränderung würde die gesamte Kette ungültig machen und sofort im Netzwerk auffallen.
- Um eine Transaktion rückgängig zu machen, müsste ein Angreifer die Mehrzahl der Rechenleistung des gesamten Netzwerks kontrollieren ( 51%-Attacke), was bei großen Blockchains praktisch unmöglich ist.
3. Effizient & kostengünstig
Ein weiterer Vorteil der Blockchain ist die schnelle und kostengünstige Abwicklung von Transaktionen. Während klassische Banküberweisungen, insbesondere ins Ausland, oft mehrere Tage dauern und hohe Gebühren verursachen, können Zahlungen über die Blockchain innerhalb von Minuten oder sogar Sekunden durchgeführt werden – unabhängig von Landesgrenzen oder Banköffnungszeiten.
Gerade bei Auslandsüberweisungen zeigt sich dieser Vorteil deutlich:
- Traditionelle Banken arbeiten mit mehreren Intermediären (Korrespondenzbanken), was Zeit und Kosten erhöht.
- Bei Blockchain-Transaktionen entfällt dieser Umweg, da Sender und Empfänger direkt miteinander interagieren.
- Dadurch sinken die Gebühren erheblich, und die Transaktionen werden deutlich effizienter abgewickelt.