Blockchain

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Dieser Artikel oder Abschnitt ist nicht allgemeinverständlich formuliert. Die Mängel sind unter Diskussion:Blockchain beschrieben. Wenn du diesen Baustein entfernst, begründe dies bitte auf der Artikeldiskussionsseite und ergänze den automatisch erstellten Projektseitenabschnitt Wikipedia:Unverständliche Artikel#Blockchain um {{Erledigt|1=~~~~}}.

Unter einer Blockchain (auch Block Chain, englisch für Blockkette) wird eine Datenbank verstanden, deren Integrität (Sicherung gegen nachträgliche Manipulation) durch Speicherung des Hashwertes des vorangehenden Datensatzes im jeweils nachfolgenden gesichert ist.

Das Verfahren ist die technische Basis für sogenannte Kryptowährungen, kann aber ggf. darüber hinaus in verteilten Systemen zur Verbesserung/​Vereinfachung der Transaktionssicherheit im Vergleich zu zentralen Systemen beitragen.

Die Funktionsweise ähnelt dem Journal der Buchführung. Eine Blockchain ermöglicht es, dass in einem dezentralen Netzwerk eine Einigkeit zwischen den Knoten erzielt werden kann. (Siehe auch: Byzantinischer Fehler.)

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Erste Grundlagen zur kryptografisch abgesicherten Verkettung einzelner Blöcke wurden 1991 von Stuart Haber & W. Scott Stornetta, 1996 von Ross J. Anderson und 1998 von Bruce Schneier & John Kelsey beschrieben.[1] Parallel dazu arbeitete 1998 auch Nick Szabo an einem Mechanismus für eine dezentralisierte digitale Währung, die er „Bit Gold“ nannte.[2] Im Jahr 2000 entwickelte Stefan Konst eine allgemeine Theorie zu kryptografisch abgesicherten Verkettungen und leitete daraus verschiedene Lösungen zur Umsetzung ab.[1]

Das Konzept der Blockchain als verteilte Datenbank wurde erstmals 2008 von Satoshi Nakamoto im White Paper zu Bitcoin beschrieben.[3] Im Jahr darauf veröffentlichte er die erste Implementierung der Bitcoin-Software und startete dadurch die erste öffentlich verteilte Blockchain.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Neue Blöcke werden über ein Konsensverfahren geschaffen und anschließend an die Blockchain angehängt.[4] Das populärste Konsensverfahren ist hierbei die Proof-of-Work-Methode, es bestehen jedoch zahlreiche andere Formen Konsens herzustellen (Proof-of-Stake, Proof-of-Burn, Proof-of-Activity). Durch die aufeinander aufbauende Speicherung von Daten in einer Blockchain können diese nicht nachträglich geändert werden, ohne die Integrität des Gesamtsystems zu beschädigen. Hierdurch wird die Manipulation von Daten erheblich erschwert. Der dezentrale Konsensmechanismus ersetzt die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen dritten Instanz zur Bestätigung der Integrität von Transaktionen.[5]

Anwendungsbeispiel Bitcoin[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vereinfachte Bitcoin-Blockchain

Bei Bitcoin besteht eine Blockchain aus einer Reihe von Datenblöcken, in denen jeweils eine oder mehrere Transaktionen zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen sind, d.h. sie werden jeweils paarweise zu einem Hash-Baum zusammen gefasst. Die Wurzel des Baumes (auch Merkle-Root, bzw. Top-Hash genannt) wird dann im zugehörigen Header gespeichert. Der gesamte Header wird dann ebenfalls gehasht und im nachfolgenden Header abgespeichert. So wird sicher gestellt, dass keine Transaktion verändert werden kann, ohne den zugehörigen Header und alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls zu ändern.[6]

Die Blockchain von Bitcoin ist die älteste Blockchain. Sie startete im Januar 2009, hat mittlerweile eine Größe von ca. 105 GB[7] und liegt derzeit auf ca. 5400 Knoten[8] redundant und öffentlich zugriffsbereit vor (Stand: November 2016).

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Stuart Haber, W. Scott Stornetta: How to Time-Stamp a Digital Document. In: Advances in Cryptology - Crypto '90. Lecture Notes in Computer Science v. 537. Springer-Verlag, Berlin 1991, ISBN 978-3-540-38424-3, S. 437–455.
  • Ross J. Anderson: The Eternity Service. In: Pragocrypt. 1996.
  • Bruce Schneier, John Kelsey: Cryptographic Support for Secure Logs on Untrusted Machines. In: The Seventh USENIX Security Symposium Proceedings. USENIX Press, Januar 1998, S. 53–62.

Quellen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Stefan Konst: Sichere Log-Dateien auf Grundlage kryptographisch verketteter Einträge. 9. August 2000. Abgerufen am 15. Oktober 2016.
  2. NATHANIEL POPPER: Decoding the Enigma of Satoshi Nakamoto and the Birth of Bitcoin. In: nytimes.com. New York Times, 15. Mai 2015, abgerufen am 29. November 2016 (englisch).
  3. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. bitcoin.org. Oktober 2008. Abgerufen am 14. Mai 2016.
  4. Bitcoin Developer Guide - Mining. In: Bitcoin Developer Guide. The Bitcoin Foundation, abgerufen am 22. September 2014 (englisch): „Mining adds new blocks to the block chain, making transaction history hard to modify.“
  5. Blockchain. In: Jens Fromm, Mike Weber (Hrsg.): ÖFIT-Trendschau: Öffentliche Informationstechnologie in der digitalisierten Gesellschaft. Kompetenzzentrum Öffentliche IT, Berlin 2016, ISBN 978-3-9816025-2-4.
  6. Bitcoin Developer Guide - Block Chain Overview. In: Bitcoin Developer Guide. The Bitcoin Foundation, abgerufen am 10. November 2016 (englisch): „A block of one or more new transactions is collected into the transaction data part of a block. Copies of each transaction are hashed, and the hashes are then paired, hashed, paired again, and hashed again until a single hash remains, the merkle root of a merkle tree. The merkle root is stored in the block header. Each block also stores the hash of the previous block’s header, chaining the blocks together. This ensures a transaction cannot be modified without modifying the block that records it and all following blocks.“
  7. Statistiken über einige Kryptowährungen. bitinfocharts.com, abgerufen am 2. November 2016.
  8. Global Bitcoin Nodes Distribution. bitnodes.21.co, abgerufen am 16. Mai 2016.