3. Bestandteile der Kryptowährung
3.1 Blockchain
U
m eine Blockchain zu erklären, gibt es drei unterschiedliche Möglichkeiten. Zuerst einmal die technische Erklärung: Unter einer Blockchain versteht man ein System, das mit einem dezentralen Netzwerk arbeitet, auf dem Datensätze durch Algorithmen verschlüsselt und hinterlegt werden. Einfacher erklärt: Eine Blockchain kann mit einer öffentlichen Datenbank verglichen werden, die für alle Nutzer zugängig ist, gleichzeitig aber gegen Fälschungen geschützt wird. Eine sehr einfache Erklärung: Stellen Sie sich eine Excel-Datei vor, in der von allen Nutzern neue Einträge hinzugefügt werden können, alte Einträge aber nicht gelöscht werden können.
Zurück zu etwas mehr technischem Hintergrundwissen:
In einer Blockchain werden sämtliche Daten einer Transaktion durch Algorithmen verschlüsselt und anschließend in Blöcken hinterlegt. Zu Beginn einer Blockchain steht grundsätzlich der "Ur-Block", eben der Block mit den ersten Eintragungen. An diesen ersten Block werden nachfolgende Blöcke, ähnlich einer Kette, angehängt und als Datenbank im Netzwerk öffentlich zur Verfügung gestellt. Daraus resultiert die Bezeichnung Blockchain (Deutsch = Blockkette). Während dieses Prozesses werden alle Einträge, die in einer Blockchain miteinander verbunden sind, über einen Konsensmechanismus (siehe Absatz 3.4), z. B. Proof of Work (PoW), auf ihre Glaubwürdigkeit überprüft. Das ganze System kann also mit einer großen Datenbank verglichen werden.
In der von allen Usern zugänglichen Datenbank werden u. a. das Datum / die Uhrzeit der Transaktion und, besonders wichtig, die Menge der gehandelten Coins verarbeitet. Gleichzeitig wird der frei verfügbare Bestand (das Guthaben) von Coins innerhalb des Netzwerkes angezeigt.
Die beiden entscheidenden Unterschiede einer Blockchain zu einer klassischen Datenbank liegen darin .
.. dass die Blockchain nicht über einen zentralen Server des Netzwerkes verwaltet wird, sondern auf jedem Rechner der teilnehmenden Nutzer als Kopie hinterlegt ist.
.. dass die Blockchain durch ein einfaches Prinzip fälschungssicher ist. Der erste Block wird durch eine Prüfsumme definiert, der folgende Block aber durch seine Prüfsumme plus der Prüfsumme des ersten Blocks. So geht es immer weiter. Die Prüfsumme des letzten, aktuellen Blocks entspricht also einer Gesamtprüfsumme aller bisherigen Blocks. Sollten nun in einem älteren Block Änderungen durchgeführt werden, würde die Gesamtprüfsumme nicht mehr stimmen. Änderungen fallen also sofort auf!
3.1.1 Die wichtigsten Merkmale der Blockchain
- Sämtliche Daten werden in Blöcken auf mehreren Rechnern gespeichert. Die Daten werden zwar verschlüsselt, aber sind öffentlich zugänglich.
- Digitale Singnaturen erfolgen durch Zugangsschlüssel (Public und Private Key), womit die Zuordnung einer Transaktion zweifelsfrei möglich ist.
- Eine Blockchain besteht aus einer Vielzahl von Blöcken, zusammengesetzt in einer Kette. Jeder Einzelblock trägt als besondere Information einen sogenannten Header.
Erklärung von Fachbegriffen:
Proof of Work = Eine Beschreibung der Bedingung(en) für alle Teilnehmer in einem Netzwerk, nachweisbare und ehrliche Transaktionen durchzuführen. Vom System wird pro abgerechnetem Block eine Anzahl von Transaktionen bestätigt, wofür der Teilnehmer eine adäquate Belohnung erhält.
Header = Bei Netzwerken versendet jeder Rechner in der Kopfzeile einer Transaktion wichtige persönliche Informationen, z. B. Absender- und Empfängerdaten, Datum und Uhrzeit usw.
3.1.2 Vorteile einer Blockchain
1. Vorteil (Transparenz, Datenschutz, Bedienung und Sicherheit)
Eine Blockchain überzeugt mit einem starken Datenschutz. Da alle Daten durch die vorgegebene Grundfunktion verschlüsselt gespeichert werden, stehen sie gegenüber klassischen Technologien nicht nur weitaus sicherer zur Verfügung, sondern überzeugen auch durch eine hohe Transparenz. Durch die Verkettung einzelner Blöcke werden mögliche Manipulationen nahezu unmöglich. Die Bedienung dieser Technologie ist einfach und daher schnell nutzbar.
2. Vorteil (Struktur)
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist der fehlende zentrale Server, da alle Daten dezentral über die Mitglieder der Blockchain gespeichert werden. Diese fehlende Abhängigkeit stärkt zwangsläufig die Datensicherheit. Das Netzwerk einer Blockchain sichert die beteiligte Community.
3. Vorteil (Geschwindigkeit)
Durch die dezentrale Speicherung der Daten auf mehreren Knoten im Netzwerk ergibt sich eine höhere Transparenz, mit der ein Prozess schneller umgesetzt werden kann. Es ist daher ein ideales Werkzeug für innovative Unternehmen.
4. Vorteil (Nachverfolgbarkeit)
Alle gespeicherten Daten können rückverfolgt werden. Da mehrere User auf Daten zurückgreifen können, sind mögliche Fehler schneller zuordenbar. Ein entscheidender Vorteil, insbesondere in der Projektarbeit.
5. Vorteil (Vielfältige Einsatzmöglichkeiten)
Alle Vorteile der Punkte 1 und 2 sprechen dafür, dass die Blockchain-Technologie auch außerhalb der Krypto-Welt einsetzbar ist. Gerade bei der Übertragung sensibler Daten können alle Vorteile einer Blockchain optimal genutzt werden.
6. Vorteil (Kostensenkung)
Viele Einzelpunkte können zu einer deutlichen Senkung der Betriebskosten von Unternehmen oder Behörden führen. Dazu gehören u. a.:
- Eine Reduzierung der firmeneigenen Server inkl. deren Wartung
- Eine höhere Datensicherheit durch Verschlüsselungstechnik
3.1.3 Nachteile einer Blockchain
1. Nachteil (Fehlende Einsatzmöglichkeiten)
Die Technik einer Blockchain ist zwar in der Krypto-Welt nicht mehr neu, doch in der Welt der Wirtschaft sieht es noch anders aus. Blockchain kann kaum eine dauerhafte Praxisanwendung vorweisen, was Wirtschaftsunternehmen schlussendlich zögern lässt, dieser Technik, auch wenn sie ein gewaltiges Potential vorweist, einzusetzen. Allerdings ist die Blockchain-Technologie im Bereich der IT mittlerweile im Vormarsch. Das ist sicherlich kein Wunder, da in diesem Bereich die größten Schnittmengen vorliegen.
2. Nachteil (Unbekannt)
Aufgrund der noch fehlenden Praxisanwendungen ist die Technologie in den meisten Bereichen der Wirtschaft noch sehr unbekannt. Da Unternehmen eine Vorreiterrolle für neue Projekte/Techniken meistens vermeiden wollen, fehlen natürlich die Einsätze.
3. Nachteil (Schwierige Umsetzung)
Blockchain ist zwar innerhalb der Krypto-Welt ein sehr komplexes System, aber eben nur darauf zugeschnitten. Für den Einsatz in der industriellen IT muss allerdings berücksichtigt werden, dass Firmenabläufe angepasst werden müssen. Gerade darin liegt das große Problem! Umstellungen benötigen einen hohen internen Arbeitseinsatz, ggf. das "Umkrempeln" sämtlicher Arbeitsabläufe und jede Menge Geld.
4. Nachteil (Datensicherung)
Da die Daten nicht auf einem zentralen Server, sondern auf dezentralen Knoten in einem Netzwerk gespeichert werden, stellt sich für Unternehmen nicht nur die Frage der Datensicherung, sondern auch des Datenschutzes. Die Speicherung von Daten im Netzwerk und nicht auf einem zentralen Server ist für Unternehmen eine besonders große Herausforderung, die bisher auch noch nicht zufriedenstellend gelöst wurde.
5. Nachteil (Entwickler / Programmierer / Fachleute)
Die Blockchain-Technologie ist sehr komplex und mittlerweile ein eigenständiger IT-Bereich. Dadurch stehen nur wenige Entwickler / Spezialisten / Fachleute zur Verfügung. Das ist und wird auch zukünftig in den IT-Bereichen der Unternehmen ein sehr kritischer Punkt sein und ggf. so manches Unternehmen davon abhalten, die Blockchain-Technologie einzuführen.
3.1.4 Blockchain-Attacken
Unter dem Begriff Blockchain-Attacken versteht man Angriffe, die auf den Konsensmechanismus einer Blockchain zielen. Allgemein gelten Blockchains als sehr sicher. Diese Sicherheit ist allerdings proportional abhängig von dem Zusammenspiel des jeweiligen Rechners und seiner Leistung mit der Größe der teilhabenden Community. Etwas einfacher ausgedrückt:
Je größer die Anzahl der User einer Blockchain ist und je dezentraler diese aufgestellt ist, desto schwieriger ist ein Angriff (Attacke) auf eben diese Blockchain!
Allein durch die Funktion, dass jede Transaktion (Erstellung eines Blocks) vom Rest der User als wahrhaftig bestätigt werden muss, sollte doch für eine absolute Sicherheit gesorgt sein. So ist es aber leider nicht! Jeder Computer und somit alle eingesetzten Technologien sind nicht gegen Hackerangriffe immun. Das gilt auch für Blockchains! Auch sie haben in der Vergangenheit mehrere Angriffsvektoren aufgezeigt. Die "erfolgreichsten" bzw. bedrohlichsten werden nachfolgend beschrieben.
Erklärung von Fachbegriffen:
Angriffsvektor = Bezeichnung für einen möglichen Angriffsweg oder ein Verfahren, mit dem ein Außenstehender in ein fremdes Datennetz eindringen kann.
Sybil- Angriff (Attacke)
Unter dem Begriff Sybil-Angriff versteht man den Versuch, mit mehreren gefälschten Identitäten, die alle von einem Nutzer (Angreifer) angelegt werden, ein Peer-to-Peer-Netzwerk anzugreifen und zu manipulieren. Dieser falsche User veranlasst mehrere "schädliche" Funktionen:
- Im Netzwerk wird eine Vielzahl von Transaktionen mit einem niedrigen und teilweise sogar kostenlosen Preis...
