Blockchain Kryptowaehrung Bitcoin, Ethereum

Was ist die Blockchain?

Die Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste (Kette/Chain) von Datensätzen (Blöcke/Block).
Die Kette von Blöcken (Blockchain) entsteht dadurch, dass die einzelnen Blöcke mittels kryptographischer Verfahren und nach ihrer zeitlichen Entstehung miteinander verbunden werden.

Die Blockchain stellt dabei eine Art Datenhaltung dar, die von der Gesamtheit der Mitglieder des zugehörigen Netzwerks betrieben und gepflegt wird. Dies geschieht mit dem Ziel, zentrale Instanzen durch ein dezentrales Netzwerk zu ersetzen.

Dieses dezentrale System kann dann dazu verwendet werden, um Informationen änderungssicher zu speichern.

Wie funktionieren die Kryptowährungen?

Eine einfache Erklärung

Denken Sie an eine Grundschule. Zwei Kinder streiten in der Pause über ein Spielzeug, einen Ball. Beide sagen, sie hätten zuerst mit dem Ball gespielt. Bisher war es in der Grundschule so, dass eine Lehrerin oder ein Lehrer eingreifen musste, um den Streit zu beenden. Eine zentrale Autorität bestimmt eine Lösung: Ob nun ein Kind den Ball zugesprochen bekommt, beide gemeinsam damit spielen sollen oder kein Kind den Ball bekommt. Eine allgemeingültige Aussage, eine Wahrheit muss gefunden beziehungsweise bestimmt werden.
Doch nun setzt die Grundschule eine neue Methode ein. Eine Lösung analog zur Verwendung der Blockchain, in der die Gesamtheit der Kinder eine Lösung bestimmt, ohne dass das Eingreifen des Lehrkörpers erforderlich ist:
Die Spielzeuge liegen in einer Kiste. Ein Kind holt sich ein Spielzeug aus der Kiste, sieht auf die Uhr und gibt lautstark seinen Namen, das Spielzeug und die aktuelle Uhrzeit bekannt.
Für die anderen Kinder beginnt nun eine Aufgabe: Sie müssen die Spielzeugentnahme bezeugen indem sie möglichst schnell den Namen des spielenden Kindes, das Spielzeug und die aktuelle Uhrzeit auf eine Tafel neben der Kiste schreiben.
Das Kind, welches als erstes den Namen auf die Tafel schreibt, bekommt eine Belohnung. Es gibt also einen Anreiz, möglichst schnell die Aussage zu bestätigen. Durch diese Entlohnung wird das System am Laufen gehalten. Legt ein Kind ein Spielzeug zurück, wird der Eintrag gelöscht.

Was ist nun gewonnen?

Jedes Kind kann nun auf der Tafel nachlesen, wer gerade mit welchem Spielzeug spielt und damit weiß es auch, welche noch nicht belegt sind. Somit steht in der Grundschule die Tafel exemplarisch für die Blockchain, die bereits erwähnte, von den Mitgliedern des Systems eigenständig betriebene und gepflegte Datenhaltung.
Im Falle eines Streits, können die Kinder die Tafel aufsuchen um herauszufinden, wem gerade das Spielzeug zusteht, also um die Wahrheit ihrer Aussagen zu bestätigen.
Die Gesamtheit der Kinder übernimmt auf Basis eines Belohnungssystems die Aufgabe der Lehrerinnen und Lehrer.

Anwendungsbeispiel Kryptowährungen

Von der Analogie der Grundschule können wir nun auf das Anwendungsbeispiel der Kryptowährungen schließen.
Im Falle von Kryptowährungen verwenden Nutzer die Blockchain, um Transaktionsdetails zu speichern. Vergleichbar mit den Spielzeugen der Grundschule kann jeder Teilnehmer nun einsehen, wer welches Geld gesendet und empfangen hat. Die Differenz der Ein- und Auszahlungen eines Nutzers stellt den jeweiligen Kontostand dar.

Die Blockchain wird in diesem Beispiel folgendermaßen aufgebaut:

Mehrere Transaktionen werden nach ihrer zeitlichen Entstehung gesammelt und zu einem Block zusammengefasst. Dieser neue Block wird, wie beschrieben, mittels mathematisch-kryptischer Verfahren derart mit den bestehenden verbunden, dass Einträge nicht mehr geändert werden können.
Durch das Verbinden und Aneinanderreihen von Blöcken entsteht die Blockchain. Für Kryptowährungen wäre die Blockchain somit vergleichbar mit einer gemeinschaftlichen Buchhaltung, in die immer neue Transaktionen eingetragen werden.
Die Überprüfung der Blöcke und die Aufnahme eines neuen Blockes werden von den Nutzern selbst vorgenommen, indem ein bestimmter Kontrollwert gefunden werden muss.
Keine zentrale Autorität ist hierfür mehr nötig. Dieser Prozess der Bestätigung wird als Schürfen oder Mining bezeichnet. Dafür erhalten die Schürfer eine entsprechende Entlohnung in Form der Kryptowährung. Für die Miner ist es dabei gleichsam wichtig schnell zu sein, denn auch hier gilt, dass nur der Erste eine Belohnung erhält.
Letztlich entsteht durch die Gemeinschaft der Mitglieder auch hier ein Verzeichnis, in dem jeder Teilnehmer des Netzwerks alle relevanten Informationen nachlesen und den entsprechenden Wahrheitsgehalt bestätigen kann: Jeder Nutzer ist Teil der Buchhaltung und kann somit den jeweiligen Bestand an Kryptowährungen bzw. die Transaktionen der anderen Nutzer einsehen und prüfen. Betrug und falsche Kontostände werden somit ausgeschlossen.
Die Anwendungsmöglichkeiten eines Systems, das in der Lage ist, Aussagen als wahr zu bestätigen, gehen über die Verwendung als Zahlensystem hinaus. So kann diese Technologie unter anderem auch die Richtigkeit von Verträgen und / oder die Einzigartigkeit von digitalen Inhalten bestätigen.

 
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Die bekanntesten Kryptowährungen

Der Bitcoin

Der Bitcoin ist die älteste und am weitesten verbreitete Kryptowährung. Seine Ursprünge hat der Bitcoin in einem White Paper mit dem Titel „Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System“ (übersetzt von 99Bitcoins, Quelle bitcoin.org), das im Jahr 2008 von Satoshi Nakamoto veröffentlicht wurde. Wobei es sich bei Sotoshi Nakamoto um ein Pseudonym handelt. Die wahre Identität oder Identitäten derer, die hinter dem Konzeptpapier des Bitcoins stehen sind bis heute unbekannt.
Dabei war es Ziel des White Papers eine Währung zu entwickeln, die ohne zentral autoritäre Instanz auskommt, die sich selbst reguliert um:

  • ein Tauschmittel/Zahlungsmittel zu schaffen, das für jeden zugänglich ist
  • die Transaktionskosten für Überweisungen zu verringern
  • Beschränkungen wie einen Mindestbetrag für Überweisungen aufzubrechen
  • ein System zu schaffen, das anonyme Transaktionen ermöglicht.

Im Kontext des Bitcoins und zur Umsetzung der genannten Ziele ersetzt die Blockchain die zentralen Instanzen eines Währungssystems. Das White Paper spricht in diesem Zusammenhang davon das Problem der doppelten Ausgabe zu verhindern. Es soll ausgeschlossen werden, dass ein Nutzer mehrfach mit demselben Bitcoin Zahlungen ausführen kann.
Folgender exemplarische Fall würde damit verhindert werden: Ein Kunde kauft online eine Hose, die Händlerin erhält eine Bestätigung der Einzahlung, aber auf dem Konto des Kunden wird kein Abgang gebucht. Dann kann der Kunde mit dem Geld, das er eigentlich an die Händlerin überwiesen hat, ebenfalls ein neues Shirt kaufen, da es sich noch auf seinem Konto befindet.
Um dieses Problem zu beheben und damit auch etwaige Betrugsversuche zu verhindern, werden alle Transaktionen in der Blockchain gespeichert. Jeder Nutzer kann alle Transaktionen sehen, die jemals stattgefunden haben. Der Kunde kann mit dem Geld, das er für die Hose ausgegeben hat nicht noch ein Shirt kaufen. Die Überweisung wird abgelehnt sofern er kein weiteres Geld zur Verfügung hat.
Transaktionen werden durch die anderen Nutzer per Mining bestätigt. Dabei müssen die Teilnehmer einen komplizierten mathematischen Beweis errechnen, der sicherstellt, dass die notwendigen Bitcoin im Besitz des Nutzers sind, also auch noch nicht ausgegeben wurden. Die angesprochene Transaktion muss zur Historie passen und wird bei diesem Prozess des Minings selbst in die Blockchain aufgenommen.
Aktuell lässt sich festhalten, dass unter anderem die Volatilität des Bitcoins die Nutzung als tatsächliches Zahlungsmittel erschwert, wobei die Akzeptanz als Zahlungsmittel gegenwärtig zunimmt. Momentan dominiert die Nutzung des Bitcoins als Spekulationsobjekt und der Bitcoin erreichte zuletzt immer neue Rekordbewertungen.

Quellen:

  • https://bitcoin.org
  • https://bitcoin.org/files/bitcoin-paper/bitcoin_de.pdf

Ethereum

Nach Marktkapitalisierung stellt der Ether basierend auf dem Ethereum-System (Quelle ethereum.org) die zweitgrößte Kryptowährung nach dem Bitcoin dar. Ethereum erschien 2015 und wurde von Vitalik Buterin, Gavin Wood, Jeffrey Wilcke entwickelt. Dieses System setzt ebenso wie der Bitcoin auf die Blockchain als grundlegende Technologie, ist jedoch so konzipiert, dass es Anwendungen ermöglicht, die über die Schaffung eines Zahlungssystems hinausgehen. Auf der Grundlage von Ethereum lassen sich beispielsweise Smart Contracts erarbeiten. Dabei wird ein vertraglicher Sachverhalt in Codeform festgehalten und dessen Richtigkeit und Ausführung durch den Einsatz der Blockchain bestätigt, vergleichbar mit der Arbeit eines Notars. Zwei weitere Anwendungsbeispiele von Ethereum sind Non-Fungible Tokens (NFTs) und Decentralized autonomous organisations (DAOs):

  • Non-Fungible Tokens (NFTs): (Zu Deutsch etwa: nicht ersetzbare Wertmarken) Tokens sind Ersatzwerte, eine Art Wertmarke. Einem Objekt oder einer Information wird eine zufällige Zeichenfolge zugeordnet, der Token. Durch diese Verknüpfung lässt sich unter anderem die Einzigartigkeit von digitalen Inhalten sicherstellen. Eine Entwicklung, an die auch die Kunst ansetzt. Digitale Bilder oder Lieder konnten bisher einfach kopiert werden. Ist jedoch ihre Einzigartigkeit sichergestellt, kann ein Künstler das eine Original verkaufen.
  • Decentralized autonomous organistions (DAOs) (Zu Deutsch etwa: dezentralisierte autonome Organisationen)
    Auch dieser Anwendung liegt die Tokenisierung zugrunde. Als Beispiel kann eine Wohltätigkeitsorganisation dienen. Die Mitgliedschaft ist an einen Token gebunden. Demnach hat ein Mitglied eine Art einzigartigen Mitgliedsausweis. Sammelt diese Organisation nun Gelder ein, können alle Mitglieder auf Grundlage der Tokens über die Verwendung der Gelder entscheiden. Es entsteht eine Abstimmung deren Auszählung gänzlich transparent ist und die demokratische Entscheidungsfindung ist für jeden nachvollziehbar. Das Verkünden eines falschen Ergebnisses wird unmöglich.

Auch der Ether hat in der letzten Zeit immer neue Rekordbewertungen erlebt und steht dabei sinnbildlich für die Entwicklungen rund um die Blockchain, die über die Anwendung als Kryptowährung hinausgehen.

Quellen:

  • https://ethereum.org/en/whitepaper/
  • https://ethereum.org/en/dao/
  • https://ethereum.org/en/nft/
  • https://ethereum.org/en/what-is-ethereum/