Was ist eine Blockchain?

Die folgenden Ausführungen stellen keine Anlageberatung oder sonstige Beratung zu Finanzdienstleistungen, Finanzinstrumenten oder Finanzprodukten dar. Sie dienen der allgemeinen Information. Die nachfolgenden Ausführungen stellen weder ein Angebot zum Abschluss eines Vertrages über den Kauf oder Verkauf von Finanzinstrumenten und Finanzprodukten noch eine Aufforderung zur Abgabe eines solchen Angebotes dar. Kryptowährungen unterliegen starken Wertschwankungen. Eine Wertminderung oder ein Totalverlust sind jederzeit möglich. Auch der Verlust des Zugangs zu Daten und Passwörtern kann zu einem Totalverlust führen.

Du fragst dich, was die Blockchain-Technologie so besonders macht? Eine Blockchain ist eine als Kette von Blöcken strukturierte Datenbank. Jeder dieser Blöcke enthält Informationen. Diese können nicht mehr geändert oder bearbeitet werden, nachdem sie zur Kette hinzugefügt wurden. Kommen neue Informationen hinzu, dann also nur in Form eines neuen Blocks.

Blockchains sind im Grunde genommen wie digitale Hauptbücher zur Buchführung und haben viele Einsatzmöglichkeiten. In diesem Artikel erfährst du mehr über die Blockchain-Technologie, warum sie für beliebte Kryptowährungen wie Bitcoin oder Ethereum Sicherheit und Transparenz bietet und welche Nachteile sie hat.

Die Blockchain ist also eine Art Datenbank. Doch was genau macht eine Datenbank eigentlich aus? Eine Datenbank ist ein System, in dem Informationen elektronisch gespeichert werden. Nutzer können diese Informationen durchsuchen und filtern, um genau das zu finden, wonach sie suchen. Datenbanken kommen überall zum Einsatz – zum Beispiel bei Banken, die sie zur Speicherung von Informationen über Konten und Transaktionen nutzen. Doch nicht alle Datenbanken funktionieren nach dem gleichen Prinzip.

Die Blockchain-Technologie, die vielen Kryptowährungen zugrunde liegt, wird auch als Distributed Ledger Technology (dezentral geführte Hauptbuchtechnologie) oder DLT bezeichnet. Eine Blockchain ist eine Art Hauptbuch, in dem alle Transaktionen dokumentiert werden – nur, dass dieses Hauptbuch nicht zentral an einer Stelle, sondern dezentral verwaltet wird. Anders als viele andere dezentrale Datenbanken hat die Blockchain eine ganz bestimmte Funktionsweise.

Im Prinzip lässt sich die Blockchain-Technologie mit dem folgenden Wort zusammenfassen: Sicherheit. Denn die Blockchain-Technologie ermöglicht es, Informationen aufzuzeichnen, ohne dass diese nachträglich bearbeitet oder geändert werden können. Sehen wir uns das Ganze einmal genauer an.

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Die Informationen in einer Blockchain werden in Blöcken aufgezeichnet. In jedem dieser Blöcke ist eine bestimmte Gruppe von Daten gespeichert. Sobald eine neue Gruppe hinzugefügt wird, bildet sie einen neuen Block, der an den vorherigen Block angehängt wird – daher auch die Bezeichnung “Blockchain”. 

Genau in dieser Kettenstruktur liegt der entscheidende Unterschied zwischen einer Blockchain und anderen Datenbanktypen. Doch wie genau funktioniert die Kette? Lass uns dazu zunächst die drei wichtigsten Elemente eines einzelnen Kettenblocks genauer betrachten. Jeder Block enthält:

• Einen eigenen Hash-Code. Bei einem Hash-Code handelt es sich um eine alphanumerische Darstellung von Daten. Der Hash-Code ist für jeden Block einzigartig und ändert sich, wenn sich die ihm zugrunde liegenden Daten in irgendeiner Weise verändern. 
• Den Hash-Code des vorhergehenden Blocks in der Kette. Mit diesem Hash-Code werden die Blöcke in einer linearen, chronologischen Reihenfolge gehalten. Er ist also eine Art Referenz. Solange jeder Block auf den eindeutigen Hash-Code des vor ihm liegenden Blocks verweist, bleibt die Kette intakt. Wichtig: Sobald sich die Informationen in einem Block verändern, ändert sich auch der Hash-Code.
• Einen Zeitstempel. Der Zeitstempel gibt an, wann der Block erstellt wurde. Er trägt also ebenfalls dazu bei, die Kette in chronologischer Reihenfolge zu halten.

Diese drei Elemente sorgen gemeinsam dafür, dass die Blöcke einer Blockchain nicht verändert werden können. Sollte jemand versuchen, einen Block zu ändern, würden sich auch der Hashwert und der Zeitstempel des entsprechenden Blocks verändern. Der nachfolgende Block in der Kette würde dann nicht mehr den Hash-Code des vorangehenden Blocks enthalten. Es würde also sehr schnell auffallen, dass die Blockchain verändert wurde.

Die Hash-Codes und Zeitstempel in einer Blockchain machen es extrem schwierig, die Daten in einem Block zu ändern, sobald dieser der Kette angehängt wurde. Deshalb gilt die Blockchain als äußerst sicher. Dennoch gibt es einige potenzielle Vertrauensprobleme. 

Hier ein Beispiel: Wenn nur einige wenige Personen Blöcke im Hauptbuch erstellen dürfen, können diese unter Umständen falsche Informationen eingeben oder das System in irgendeiner Weise für ihre Zwecke missbrauchen. Die Sicherheit der Blockchain hängt also auch von der Vertrauenswürdigkeit der Personen ab, die Zugriff darauf haben. 

Die frühen Entwickler von Kryptowährungen – allen voran der Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto – haben dieses Problem erkannt und das Konzept einer dezentralen Blockchain entwickelt. Der Vorteil? Transaktionen müssen dank der dezentralen Struktur nicht durch einen vertrauenswürdigen Dritten validiert werden. Doch wie genau funktioniert das?

Bei einer dezentralen Blockchain werden die oben genannten Sicherheitsfunktionen durch ein Peer-to-Peer-Netzwerk verstärkt. Die Mitglieder des Netzwerks müssen sich nicht gegenseitig vertrauen oder kennen. Jeder Teilnehmer erhält jedoch eine Kopie desselben Blockchain-Hauptbuchs. Es gibt keine an einem zentralen Ort gespeicherte “Master-Version”. Stattdessen existieren unzählige Kopien, mit denen die Genauigkeit der Blockchain ständig überprüft wird.

Diese Aufteilung macht eine zentrale Instanz zur Validierung der Daten überflüssig. Außerdem wird die Blockchain so auch vor Hacker-Angriffen geschützt. Sollte ein Hacker nämlich versuchen, die Blockchain in irgendeiner Weise zu ändern oder zu bearbeiten, würde er lediglich seine eigene Kopie verändern. Diese frisch manipulierte Kopie würde nicht mit den Kopien übereinstimmen, die auf den anderen Computern des Netzwerks gespeichert sind. Der Fehler würde also schnell auffallen. 

Nehmen wir einmal das Netzwerk von Bitcoin als Beispiel. Die vom Hacker erstellte fehlerhafte Version der Blockchain müsste von mindestens 51 % der Computer im Netzwerk bestätigt werden, bevor sie als legitim gelten würde. Angesichts der Kosten und Rechenleistung, die zur Manipulation der zahlreichen Computer im dezentralen Netzwerk erforderlich wären, ist es so gut wie unmöglich, einen Fehler erfolgreich in die Blockchain einzuschleusen.

Die Blockchain-Technologie kann in unterschiedlichen Branchen zum Einsatz kommen – vom Bankwesen bis hin zur Logistik. Den meisten ist die Blockchain-Technologie jedoch vor allem im Bereich der Kryptowährung bekannt.

Blockchain hat die zunehmende Verbreitung von Kryptowährungen wie Bitcoin ermöglicht. Kryptowährungen nutzen die Blockchain-Technologie, um Geldtransaktionen transparent aufzuzeichnen. Die Begriffe Blockchain und Bitcoin werden heute nahezu synonym verwendet. Allerdings basieren auch zahlreiche andere Kryptowährungen auf dezentralen Blockchain-Netzwerken. Bei einer dezentralen Blockchain entfällt die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen dritten Partei zur Überprüfung von Transaktionen. Daher wird in der Krypto-Community häufig die Meinung vertreten, dass eine dezentrale Blockchain Währungen demokratischer und zuverlässiger macht.

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Die Blockchain-Technologie gewinnt in vielen Bereichen, in denen Daten gespeichert werden müssen, immer mehr an Bedeutung. Im Gegensatz zu anderen Arten von Datenbanken bietet sie so manchen klaren Vorteil. Einige davon hast du hier bereits kennengelernt. Welche Vorteile insbesondere Kryptowährungsblockchains haben, erfährst du im nächsten Abschnitt. Außerdem gehen wir auch auf einige Nachteile ein.

Erhöhte Sicherheit: Die Daten in einer dezentralen Blockchain werden nicht an einem zentralen Ort, sondern in Kopien innerhalb eines Peer-to-Peer-Netzwerks gespeichert. Sobald neue Blöcke zur Blockchain hinzugefügt werden, muss die Legitimität der Blöcke von den Computern innerhalb des Netzwerks überprüft werden. Zusammen mit den in der Blockchain-Technologie integrierten drei Sicherheitselementen sorgt das im Vergleich zu vielen anderen Datenbanken für mehr Sicherheit. 

Höhere Genauigkeit: Menschen spielen bei der Überprüfung von Transaktionen in einer Kryptowährungsblockchain kaum eine Rolle. Stattdessen validiert und genehmigt das Computernetzwerk alle neu eingegebenen Informationen. Deshalb ist die Gefahr menschlicher Fehler auch minimal. Im Vergleich zu einigen anderen Methoden der Datenspeicherung sorgt das für eine höhere Genauigkeit. 

Effizientere Zahlungen: Bei der Abwicklung von Zahlungen durch eine Bank werden Transaktionen normalerweise von einer zentralen Instanz verwaltet und verarbeitet. In der Regel arbeiten Banken nur während der Geschäftszeiten und nicht rund um die Uhr. Eine Überweisung, die kurz vor dem Wochenende getätigt wurde, wird deshalb eventuell erst am Montag bearbeitet. Bei einer Blockchain gibt es diese Einschränkungen in der Regel nicht. In den meisten Fällen kann eine Transaktion rund um die Uhr und an 7 Tagen die Woche abgewickelt werden. 

Verifizierte Transaktionen: Alle in eine Blockchain eingegebenen Informationen werden von den Computern des Netzwerks überprüft. Nach der Bestätigung werden diese Informationen der Kette in Form eines weiteren Blocks angehängt. So wird sichergestellt, dass alle neuen Transaktionsdaten, die der gemeinsam verabschiedeten Version der Blockchain hinzugefügt werden, rechtmäßig und korrekt sind.

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Kriminelle Aktivitäten: Eine Blockchain wie die von Bitcoin ist darauf ausgelegt, die Vertraulichkeit der Nutzer zu bewahren. Sie ist daher nur schwer zu hacken. Allerdings besteht genau deshalb auch die Gefahr, dass Kriminelle die Blockchain-Technologie für illegale Währungstransaktionen nutzen. Banken verfügen im Allgemeinen über strenge Verfahren zur Überprüfung der Identität von Kunden. Dies ist bei Kryptowährungen jedoch nicht immer der Fall. 

Kosten und Probleme hinsichtlich der Geschwindigkeit: Je nach Prüfsystem kann eine Blockchain enorme Mengen an Rechenleistung beanspruchen. Das “Proof-of-Work”-System von Bitcoin beispielsweise verursacht erhebliche Energiekosten und belastet auch die Umwelt stark. Die Bearbeitung einer Transaktion kann bei bestimmten Blockchains sehr viel Zeit kosten. Wird eine neue Transaktion bzw. ein neuer Block zur Kette hinzugefügt, dauert das vielleicht nur wenige Minuten. Bei steigender Anwenderzahl kann sich dieser Prozess jedoch verlangsamen.