In der aufstrebenden Welt der digitalen Währungen und innovativen Technologien ist die Blockchain-Technologie zu einem der zentralen Begriffe geworden, die viele neugierige Köpfe faszinieren. Aber was ist Blockchain-Technologie genau und warum ist sie so wichtig? Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Sie Geld direkt an jemanden senden können, ohne eine Bank involviert zu haben – und das in Sekunden anstelle von Tagen, ohne exorbitante Bankgebühren zu zahlen. Oder eine Welt, in der Sie Ihr Geld in einer Online-Brieftasche aufbewahren können, die nicht an eine Bank gebunden ist. Dadurch sind Sie Ihr eigener Banker und haben die vollständige Kontrolle über Ihr Geld. Sie benötigen keine Erlaubnis einer Bank, um darauf zuzugreifen oder es zu bewegen, und müssen sich nie Sorgen machen, dass es Ihnen von Dritten weggenommen wird oder dass die Wirtschaftspolitik einer Regierung es beeinflusst.
Dies ist keine Welt der Zukunft; es ist eine Welt, in der eine wachsende Zahl von frühzeitigen Anwendern bereits leben. Und dies sind nur einige der wichtigen Anwendungsfälle der Blockchain-Technologie, die die Art und Weise, wie wir Vertrauen haben und Werte austauschen, transformieren. In diesem Artikel werden wir auf die anderen Anwendungsfälle eingehen. Für viele Menschen ist die Blockchain-Technologie jedoch immer noch ein rätselhaftes oder sogar einschüchterndes Thema. Einige bleiben sogar skeptisch, ob wir diese Technologie in Zukunft nutzen werden.
Diese Skepsis, die heute existiert, ist verständlich, da wir uns noch in einem sehr frühen Stadium der Entwicklung und des weitverbreiteten Einsatzes der Blockchain-Technologie befinden. 2022 ist für die Blockchain das, was die späten 1990er Jahre für das Internet waren. Und wie das Internet ist die Blockchain-Technologie alles andere als ein Trend, sie ist hier, um zu bleiben, und wenn Sie dies lesen, sind Sie ebenfalls früh dran. Dieser Artikel entmystifiziert die Blockchain-Technologie. Dies ist Ihre 'Einführung in die Blockchain-Technologie 101'.
Eine vollständige, leicht verständliche, schrittweise Einsteiger-Blockchain-Analyse. Sie werden alles von dem lernen, was die Blockchain ist und warum sie wichtig ist, bis hin dazu, wie die Blockchain funktioniert (schrittweise) und was heute – morgen - die vielversprechendsten Blockchain-Anwendungen sein könnten. Sie werden auch nach diesem Artikel selbstbewusst und auf dem besten Weg sein, informierte, unabhängige Entscheidungen für Investitionen in die Blockchain-Technologie zu treffen. Und Sie werden auch nicht untätig sein, wenn Sie sich mit Familie und Freunden unterhalten möchten! Also lassen Sie uns eintauchen. Blockchain 101: Blockchain für Anfänger Blockchain-Technologie ist das Konzept oder Protokoll hinter dem Betrieb der Blockchain.
Die Blockchain-Technologie ermöglicht es Kryptowährungen (digitale Währungen, die durch Kryptografie gesichert sind) wie Bitcoin genauso zu funktionieren, wie das Internet das Versenden von E-Mails möglich macht. Die Blockchain ist ein unveränderliches (nicht veränderbares, was bedeutet, dass eine aufgezeichnete Transaktion oder Datei nicht geändert werden kann) verteiltes digitales Hauptbuch (digitale Aufzeichnung von Transaktionen oder Daten, die an mehreren Stellen in einem Computernetzwerk gespeichert sind) mit vielen Anwendungsfällen über Kryptowährungen hinaus. Unveränderlich und verteilt sind zwei grundlegende Eigenschaften der Blockchain. Die Unveränderlichkeit des Hauptbuchs bedeutet, dass Sie ihm immer vertrauen können, um genau zu sein. Die Verteilung schützt die Blockchain vor Netzwerkangriffen.
Jede Transaktion oder Aufzeichnung im Hauptbuch wird in einem "Block" gespeichert. Beispielsweise bestehen Blöcke in der Bitcoin-Blockchain durchschnittlich aus mehr als 500 Bitcoin-Transaktionen. Die Informationen in einem Block hängen von den Informationen in einem vorherigen Block ab und bilden im Laufe der Zeit eine Kette von Transaktionen. Daher das Wort Blockchain. Arten von Blockchains Es gibt vier Arten von Blockchains: 1.
Öffentliche Blockchains Öffentliche Blockchains sind offene, dezentralisierte Computernetzwerke, die für jeden zugänglich sind, der eine Transaktion anfordern oder validieren möchte (um deren Richtigkeit zu überprüfen). Diejenigen (Miner), die Transaktionen validieren, erhalten Belohnungen. Öffentliche Blockchains verwenden Konsensmechanismen von Proof-of-Work oder Proof-of-Stake (wie später diskutiert). Zwei häufige Beispiele für öffentliche Blockchains sind die Bitcoin- und Ethereum-Blockchains. 2.
Private Blockchains Private Blockchains sind nicht offen; sie haben Zugriffsbeschränkungen. Personen, die beitreten möchten, benötigen die Erlaubnis des Systemadministrators. Sie werden in der Regel von einer Entität verwaltet, was bedeutet, dass sie zentralisiert sind. Zum Beispiel ist Hyperledger eine private, permissionierte Blockchain. 3.
Hybrid Blockchains oder Konsortien Konsortien sind eine Kombination aus öffentlichen und privaten Blockchains und enthalten zentralisierte und dezentralisierte Merkmale. Beispiele sind die Energy Web Foundation, Dragonchain und R3. Beachten Sie: Es besteht keine 100-prozentige Übereinstimmung darüber, ob dies unterschiedliche Begriffe sind. Manche machen einen Unterschied zwischen den beiden, während andere sie als dasselbe betrachten. 4.
Sidechains Eine Sidechain ist eine Blockchain, die parallel zur Hauptkette läuft. Sie ermöglicht es Benutzern, digitale Vermögenswerte zwischen zwei verschiedenen Blockchains zu verschieben und verbessert die Skalierbarkeit und Effizienz. Ein Beispiel für eine Sidechain ist das Liquid Network. Geschichte der Blockchain Die Blockchain ist nicht nur eine Datenbank; sie ist ein neuer Technologie-Stack mit 'digitalem Vertrauen', der die Art und Weise, wie wir Werte und Informationen im Internet austauschen, revolutioniert, indem er die 'Gatekeeper' aus dem Prozess entfernt. Für einen umfassenderen und detaillierteren Einblick in die Geschichte der Blockchain-Technologie lesen Sie unseren Artikel: Eine prägnante Geschichte der Blockchain-Technologie.
Die Geschichte der Blockchain reicht weiter zurück als Sie vielleicht denken, aber wir haben sie durch die Beantwortung vier wesentlicher Fragen zusammengefasst: Wer hat die Blockchain erfunden? Das erste blockchainähnliche Protokoll wurde 1982 vom Kryptografen David Chaum vorgeschlagen. Später, 1991, schrieben Stuart Haber und W. Scott Stornetta über ihre Arbeit in Consortiums. Aber es war Satoshi Nakamoto (vermutlich ein Pseudonym für eine Person oder Gruppe von Menschen), der das erste Blockchain-Netzwerk erfand und implementierte, nachdem er die erste digitale Währung der Welt, Bitcoin, eingeführt hatte. Kryptografie ist eine tiefgründige und faszinierende Disziplin mit einer Geschichte, die weiter zurückreicht als die Blockchain.
Für ein besseres Verständnis, wie Kryptografie die Blockchain-Technologie unterstützt, schauen Sie sich an: Warum die Kryptografie die Blockchain unbesiegbar macht. Wem gehört die Blockchain-Technologie? Da die Blockchain-Technologie die Technologie hinter der Blockchain ist, kann sie nicht besessen werden. Sie ist wie das Internet. Aber jeder kann die Technologie verwenden, um ihre eigenen Blockchains auszuführen und zu besitzen. Wer hat Bitcoin gegründet? Satoshi Nakamoto.
Wer hat die erste Bitcoin-Transaktion gesendet und empfangen? Nakamoto schickte zehn Bitcoins an Hal Finney, der 2004 das erste wiederverwendbare Proof-of-Work-System entwickelte. Wie funktioniert eine öffentliche Blockchain (Schritt-für-Schritt) Für eine ausführlichere Darstellung des nächsten Abschnitts lesen Sie die gründliche Diskussion in: Was ist Blockchain-Technologie und wie funktioniert sie? Beginnen wir mit einer Vereinfachung. Als Gesellschaft haben wir Bücherführungen erstellt, um Informationen zu speichern – und sie haben eine Vielzahl von Anwendungen. Beispielsweise verwenden wir Bücherführungen in der Immobilienbranche, um die Aufzeichnungen eines Hauses zu speichern, wie zum Beispiel Änderungen oder Verkäufe des Hauses. Auch in der Buchhaltung nutzen wir Bücherführungen, um alle Transaktionen eines Unternehmens zu erfassen.
Die Buchhaltung basiert hauptsächlich auf der doppelten Buchhaltung, um Transaktionen zu erfassen. Obwohl dies eine Verbesserung gegenüber der Einzelbuchhaltung ist, die Transparenz und Verantwortlichkeit fehlt, hat die doppelte Buchhaltung auch ihre Schwächen: Einträge werden separat erfasst, was es einem Vertragspartner erschwert, die Aufzeichnungen des anderen zu überprüfen. Daten, die in traditionellen Bücherführungen gespeichert sind, sind auch leicht manipulierbar, was bedeutet, dass Sie eine Aufzeichnung leicht bearbeiten, entfernen oder hinzufügen können. Dadurch fällt es Ihnen weniger leicht, zu vertrauen, dass die Informationen korrekt sind. Öffentliche Blockchains lösen beide Probleme – und die Art und Weise, wie wir Vertrauen haben – indem sie das traditionelle Buchhaltungsmodell zu einer dreifachen Buchhaltung weiterentwickeln: Transaktionen auf einer Blockchain werden kryptografisch von einem Dritten besiegelt.
Das erzeugt einen manipulationssicheren Datensatz von Transaktionen, der in Blöcken gespeichert ist und von einem verteilten Konsensmechanismus überprüft wird. Diese Konsensmechanismen stellen auch sicher, dass neue Blöcke zu jeder Blockchain hinzugefügt werden. Ein Beispiel für einen Konsensmechanismus ist der Proof-of-Work (PoW), allgemein bekannt als "Mining". Mining ist nicht allen Blockchains gemeinsam; es handelt sich lediglich um eine Art von Konsensmechanismus, der derzeit von Bitcoin und Ethereum verwendet wird, obwohl Ethereum plant, bis 2022 auf einen anderen, Proof-of-Stake-Konsensmechanismus (PoS) umzusteigen. Hier ist, wie dieser Prozess bei Bitcoin funktioniert.
Wenn Sie Bitcoin senden, zahlen Sie eine geringe Gebühr (in Bitcoin) für ein Netzwerk von Computern, um Ihre Transaktion für gültig zu erklären. Ihre Transaktion wird dann mit anderen ausstehenden Transaktionen in einer Warteschlange gebündelt, um einem neuen Block hinzugefügt zu werden. Die Computer (Knoten) arbeiten dann daran, diese Liste von Transaktionen im Block zu validieren, indem sie ein komplexes mathematisches Problem lösen, um einen Hash zu erzeugen, der eine 64-stellige hexadezimale Zahl ist. Nachdem dies gelöst ist, wird der Block dem Netzwerk hinzugefügt – und Ihre Gebühr, kombiniert mit allen anderen Transaktionsgebühren in diesem Block, ist die Belohnung des Miners. So einfach ist das.
Jeder neue Block, der durch den laufenden Mining-Prozess hinzugefügt wird, erhält einen eindeutigen Schlüssel (über Kryptografie). Um jeden neuen Schlüssel zu erhalten, werden die Informationen des vorherigen Blocks sowie der Schlüssel in eine Formel eingegeben. Da neue Blöcke kontinuierlich durch den laufenden Mining-Prozess hinzugefügt werden, werden sie immer sicherer und schwieriger zu manipulieren. Jeder, der versucht, einen Datensatz zu bearbeiten, wird einfach ignoriert. Alle zukünftigen Blöcke hängen dann von Informationen aus vorherigen Blöcken ab – und diese Abhängigkeit von einem Block zum nächsten bildet eine sichere Kette: die Blockchain.
Sie sehen dies unten für die Hausaufzeichnungen, die auf der Blockchain gespeichert sind. Block 2 liefert beispielsweise einen Schlüssel, nachdem alle Informationen aus Block 1 berücksichtigt wurden (einschließlich des Schlüssels) und sie in eine Formel eingegeben wurden. Block 3 liefert wiederum einen neuen Schlüssel, nachdem alle Informationen aus Block 1 und Block 2 berücksichtigt wurden (einschließlich des Schlüssels) und sie in eine Formel eingegeben wurden. Und so wiederholt sich der Prozess unbegrenzt. Lassen Sie uns nun tiefer eintauchen und die Untersuchung von Proof-of-Work (PoW) gegen Proof-of-Stake (PoS) und das Blockchain-Trilemma, die grundlegend für das Funktionieren der öffentlichen Blockchain sind, fortsetzen.
Proof-of-Work (PoW) vs. Proof-of-Stake (PoS) Eine öffentliche Blockchain funktioniert durch Konsensmechanismen: der Prozess zur Validierung von Transaktionen ohne eine dritte Partei wie eine Bank. PoW und PoS sind zwei solcher Mechanismen. Obwohl ihr Ziel – zu einem Konsens zu kommen, dass eine Transaktion gültig ist – dasselbe bleibt, ist der Weg dorthin etwas anders. Was ist PoW? PoW ist der technische Begriff für Mining und der erste Konsensmechanismus.
Er wird nach wie vor von Bitcoin und Ethereum verwendet, während Ethereum plant, bis 2022 auf PoS umzusteigen. PoW basiert auf Kryptografie, die mathematische Gleichungen verwendet, die nur Computer lösen können. Das Beispiel im vorherigen Abschnitt darüber, wie Blöcke der Bitcoin-Blockchain hinzugefügt werden, erklärt dieses System. Die beiden großen Probleme mit PoW sind, dass er viel Elektrizität verbraucht und nur eine begrenzte Anzahl von Transaktionen gleichzeitig verarbeiten kann (sieben für Bitcoin). Transaktionen dauern in der Regel mindestens zehn Minuten, wobei diese Verzögerung zunimmt, wenn das Netzwerk überlastet ist.
Obwohl diese Wartezeit im Vergleich zu den tagelangen Wartezeiten für Geldüberweisungen rund um den Globus oder zum Einlösen eines Schecks erstaunlich ist. Andere Konsensmechanismen wurden entwickelt, um diese PoW-Probleme zu lösen; der beliebteste ist PoS. Was ist PoS? PoS verwendet weiterhin kryptografische Algorithmen zur Validierung, wobei Transaktionen von einem ausgewählten Validator auf der Grundlage der Anzahl der von ihnen gehaltenen Münzen, auch als ihr Einsatz bezeichnet, validiert werden. Einzelne Personen schürfen technisch gesehen nicht, und es gibt keine Blockbelohnung. Stattdessen werden Blöcke "geschmiedet".
Diejenigen, die an diesem Prozess teilnehmen, sperren eine bestimmte Anzahl von Münzen im Netzwerk. Je größer der Einsatz einer Person ist, desto mehr Mining-Leistung hat sie – und desto höher sind die Chancen, dass sie als der Validator für den nächsten Block ausgewählt werden. Um sicherzustellen, dass die Personen mit den meisten Münzen nicht immer ausgewählt werden, werden andere Auswahlmethoden wie zufällige Blockauswahl (die Forger mit dem höchsten Einsatz und dem niedrigsten Hash-Wert werden ausgewählt) und Münzalterauswahl (die Forger werden basierend darauf ausgewählt, wie lange sie ihre Münzen halten) verwendet. Die Ergebnisse sind schnellere Transaktionszeiten und niedrigere Kosten. Beispielsweise können die Kryptowährungen NEO und Dash Transaktionen innerhalb von Sekunden senden und empfangen.
Blockchain oder Skalierbarkeits-Trilemma: Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit Die meisten Blockchain-Projekte basieren auf drei Kernmerkmalen: Dezentralisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit. Die Entwickler versuchen ständig, diese Aspekte zu balancieren, damit keiner von ihnen gefährdet wird. Aber sie müssen häufig einen Aspekt zugunsten der anderen opfern. Der Begriff des 'Blockchain-Trilemmas' wurde zunächst vom Ethereum-Gründer Vitalik Buterin als 'Skalierbarkeits-Trilemma' geprägt. Kommen wir zu diesen Konzepten und untersuchen die Kompromisse genauer: Dezentralisierung Dezentralisierung bedeutet, dass es keinen zentralen Kontrollpunkt gibt.
Stattdessen werden Entscheidungen über einen verteilten Netzwerk von Computern durch Konsens getroffen. Es gibt jedoch einen signifikanten Kompromiss: Geschwindigkeit. Das Senden von Transaktionen dauert länger, da mehrere Bestätigungen erforderlich sind, um eine Transaktion zu validieren. Deshalb ist Bitcoin langsam. Skalierbarkeit Skalierbarkeit ist die Fähigkeit des Systems, mit einer wachsenden Anzahl von Transaktionen umzugehen.
Skalierbarkeit ist entscheidend für die Massenadoption, da jedes System effizient funktionieren muss, wenn mehr Menschen es nutzen. Hier folgt eine grobe Aufschlüsselung, wie viele.
