Was ist die Blockchain-Technologie? Der ultimative Leitfaden
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Was ist die Blockchain-Technologie? Der ultimative Leitfaden

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Kapitel

  1. Blockchain 101
  2. Wie funktioniert die Blockchain?
  3. Wofür wird die Blockchain verwendet?


Kapitel 1 - Blockchain 101

Inhalt


Was ist die Blockchain?

Eine Blockchain ist eine besondere Art von Datenbank. Vielleicht haben Sie auch den Begriff Distributed Ledger Technology (oder DLT) gehört – in vielen Fällen beziehen sie sich auf die gleiche Sache.

Eine Blockchain hat bestimmte einzigartige Eigenschaften. Es gibt Regeln darüber, wie Daten hinzugefügt werden können, und wenn die Daten einmal gespeichert sind, ist es praktisch unmöglich, sie zu ändern oder zu löschen.

Daten werden im Laufe der Zeit in Strukturen mit der Bezeichnung Blöcke hinzugefügt. Jeder Block baut auf dem letzten auf und enthält eine Information, die auf den vorherigen zurückverweist. Indem wir uns den aktuellsten Block ansehen, können wir überprüfen, ob er nach dem letzten erstellt wurde. Wenn wir also den ganzen Weg der “Chain,” zurückverfolgen, erreichen wir unseren allerersten Block – bekannt als der Genesis-Block.

Zur Analogisierung nehmen wir an, dass Sie eine Tabelle mit zwei Spalten haben. In die erste Zelle der ersten Zeile geben Sie die Daten ein, die Sie speichern möchten.

Die Daten der ersten Zelle werden in eine zweibuchstabige Kennung umgewandelt, die dann als Teil der nächsten Eingabe verwendet wird. In diesem Beispiel muss der zweibuchstabige Bezeichner KP verwendet werden, um die nächste Zelle in der zweiten Zeile auszufüllen (defKP). Das bedeutet, dass Sie bei einer Änderung der ersten Eingabedaten (abcAA) in jeder zweiten Zelle eine andere Buchstabenkombination erhalten würden.


Eine Datenbank, in der jeder Eintrag mit dem letzten davor verknüpft ist.

Eine Datenbank, in der jeder Eintrag mit dem letzten davor verknüpft ist.


Wenn wir uns jetzt Zeile 4 ansehen, ist unser neuester Identifikator TH. Erinnern Sie sich daran, dass wir gesagt haben, dass Sie nicht zurückgehen und Einträge entfernen oder löschen können? Das liegt daran, dass es für jeden leicht zu erkennen wäre, dass es getan wurde, und man würde Ihren Änderungsversuch einfach ignorieren.

Angenommen, Sie ändern die Daten in der allerersten Zelle – Sie würden einen anderen Identifikator erhalten, was bedeuten würde, dass Ihr zweiter Block andere Daten hätte, was zu einem anderen Identifikator in Zeile 2 führen würde, und so weiter. TH ist im Wesentlichen ein Produkt aus allen Informationen, die ihm vorausgehen.


Wie sind Blöcke miteinander verbunden?

Was wir oben besprochen haben – mit unseren Zwei-Buchstaben-Identifikatoren – ist eine vereinfachte Analogie dazu, wie eine Blockchain Hash-Funktionen verwendet. Hashing ist der Klebstoff, der die Blöcke zusammenhält. Es besteht darin, Daten beliebiger Größe zu nehmen und sie durch eine mathematische Funktion zu leiten, um eine Ausgabe (ein Hash) zu erzeugen, das immer die gleiche Länge hat.

Die in Blockchains verwendeten Hashes sind insofern interessant, als die Wahrscheinlichkeit, dass Sie zwei Daten finden, die genau die gleiche Ausgabe liefern, astronomisch gering ist. Wie bei unseren oben genannten Identifikatoren führt jede geringfügige Änderung unserer Eingabedaten zu einem völlig anderen Ergebnis.

Veranschaulichen wir dies am Beispiel von SHA256, einer Funktion, die in Bitcoin ausgiebig verwendet wird. Wie Sie sehen können, reicht schon die Änderung der Groß- und Kleinschreibung von Buchstaben aus, um die Ausgabe komplett durcheinander zu bringen.


EingabedatenSHA256 Ausgabe

Binance Academy

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Die Tatsache, dass es keine bekannten SHA256 Kollisionen gibt (d.h. zwei verschiedene Eingänge, die uns den gleichen Ausgang liefern), ist im Zusammenhang mit Blockchain unglaublich wertvoll. Das bedeutet, dass jeder Block durch Einbeziehen seines Hashes auf den vorherigen Block zurück verweisen kann, und dass jeder Versuch, ältere Blöcke zu bearbeiten, sofort deutlich wird.


Jeder Block enthält eine Art Fingerabdruck des vorherigen.

Jeder Block enthält eine Art Fingerabdruck des vorherigen.


Blockchains und Dezentralisierung

Wir haben die Grundstruktur einer Blockchain erklärt. Aber wenn Sie Leute über die Blockchain-Technologie sprechen hören, sprechen sie wahrscheinlich nicht nur über die Datenbank selbst, sondern auch über die Ökosysteme, die um Blockchains herum aufgebaut sind.

Als eigenständige Datenstrukturen sind Blockchains nur in Nischenanwendungen wirklich nützlich. Interessant wird es, wenn wir sie als Werkzeuge für Fremde zur Koordination untereinander verwenden. Kombiniert mit anderen Technologien und etwas Spieltheorie kann eine Blockchain als ein verteiltes Ledger fungieren, das von niemandem kontrolliert wird.

Das bedeutet, dass niemand die Befugnis hat, die Einträge außerhalb der Regeln des Systems zu bearbeiten (mehr zu den Regeln in Kürze). In diesem Sinne könnte man argumentieren, dass das Ledger gleichzeitig jedem gehört: Die Teilnehmer einigen sich darauf, wie es zu einem bestimmten Zeitpunkt aussieht.


Das Problem der byzantinischen Generäle

Die eigentliche Herausforderung, die einem System wie dem oben beschriebenen im Wege steht, ist etwas, das als Das Problem der byzantinischen Generäle bezeichnet wird. In den 1980er Jahren konzipiert, beschreibt es ein Dilemma, in dem isolierte Teilnehmer kommunizieren müssen, um ihre Aktionen zu koordinieren. Das spezifische Dilemma besteht darin, dass eine Gruppe von Armeegenerälen, die um eine Stadt herum positioniert sind, entscheidet, ob sie diese angreifen wollen. Die Generäle können nur über einen Boten kommunizieren. 

Jeder muss sich entscheiden, ob er angreifen oder sich zurückziehen will. Es spielt keine Rolle, ob sie angreifen oder sich zurückziehen, solange sich alle Generäle auf eine gemeinsame Entscheidung einigen. Wenn sie sich für einen Angriff entscheiden, werden sie nur dann erfolgreich sein, wenn sie zur gleichen Zeit einrücken. Wie stellen wir also sicher, dass sie das schaffen können?

Sicher, sie könnten über einen Boten kommunizieren. Aber was, wenn der Bote mit einer Nachricht abgefangen wird, die besagt: “wir greifen im Morgengrauen an”, und diese Nachricht wird durch “wir greifen heute Abend an” ersetzt? Was ist, wenn einer der Generäle böswillig ist und die anderen absichtlich in die Irre führt, um sicherzustellen, dass sie besiegt werden?


Alle Generäle sind beim Angriff erfolgreich (links). Wenn einige sich zurückziehen, während andere angreifen, werden sie besiegt (rechts).

Alle Generäle sind beim Angriff erfolgreich (links). Wenn einige sich zurückziehen, während andere angreifen, werden sie besiegt (rechts).


Wir brauchen eine Strategie, bei der ein Konsens erreicht werden kann, auch wenn Teilnehmer sich bösartig verhalten oder Nachrichten abgefangen werden. Eine Datenbank nicht unterhalten zu können, ist keine Situation auf Leben und Tod wie der Angriff auf eine Stadt ohne Verstärkung, aber das gleiche Prinzip gilt. Wenn es niemanden gibt, der die Blockchain überwacht und den Benutzern “korrekte” Informationen gibt, dann müssen die Benutzer in der Lage sein, untereinander zu kommunizieren.

Um den potenziellen Ausfall eines (oder mehrerer) Benutzer zu überwinden, müssen die Mechanismen der Blockchain sorgfältig konstruiert werden, um gegen solche Rückschläge resistent zu sein. Ein System, das dies erreichen kann, wird als Byzantinische Fehlertoleranz bezeichnet. Wie wir in Kürze sehen werden, werden Konsens-Algorithmen verwendet, um robuste Regeln durchzusetzen.


Warum müssen Blockchains dezentralisiert sein?

Sie könnten natürlich auch selbst eine Blockchain betreiben. Aber Sie würden mit einer Datenbank enden, die im Vergleich zu überlegenen Alternativen unhandlich ist. Ihr wirkliches Potenzial kann in einer dezentralisierten Umgebung genutzt werden – d.h. in einer Umgebung, in der alle Benutzer gleich sind. Auf diese Weise kann die Blockchain nicht gelöscht oder böswillig übernommen werden. Es ist eine einzige Quelle der Wahrheit, die jeder überprüfen kann.


Was ist das Peer-to-Peer-Netzwerk?

Das Peer-to-Peer (P2P)-Netzwerk ist unsere Benutzerebene (oder die Generäle in unserem vorherigen Beispiel). Es gibt keinen Administrator. Anstatt sich also jedes Mal, wenn sie mit einem anderen Benutzer Informationen austauschen wollen, in einen zentralen Server einzuloggen, sendet der Benutzer diese direkt an seine Peers. 

Betrachten Sie die folgende Grafik. Auf der linken Seite muss A seine Nachricht durch den Server leiten, um sie an F zu senden. Auf der rechten Seite sind sie jedoch ohne einen Mittelsmann verbunden.


Ein zentralisiertes Netzwerk (links) vs. ein dezentralisiertes Netzwerk (rechts).

Ein zentralisiertes Netzwerk (links) vs. ein dezentralisiertes Netzwerk (rechts).


Normalerweise enthält der Server alle Informationen, die die Benutzer benötigen. Wenn Sie auf die Binance Academy zugreifen, bitten Sie deren Server, Sie mit allen Artikeln zu versorgen. Wenn die Website offline geht, können Sie sie nicht mehr sehen. Wenn Sie jedoch den gesamten Inhalt heruntergeladen haben, können Sie ihn auf Ihren Computer laden, ohne die Binance Academy abzufragen.

Im Wesentlichen ist es das, was jeder Peer mit der Blockchain macht: Die gesamte Datenbank wird auf seinem Computer gespeichert. Wenn jemand das Netzwerk verlässt, können die verbleibenden Benutzer immer noch auf die Blockchain zugreifen und Informationen untereinander austauschen. Wenn ein neuer Block der Chain hinzugefügt wird, werden die Daten über das Netzwerk verbreitet, so dass jeder seine eigene Kopie des Ledgers aktualisieren kann.

Schauen Sie sich unbedingt Peer-to-Peer-Netzwerke erklärt an, um diese Art von Netzwerk eingehender zu untersuchen.


Was sind Blockchain-Nodes?

Nodes sind einfach das, was wir die mit dem Netzwerk verbundenen Rechner nennen – sie sind diejenigen, die Kopien der Blockchain speichern und Informationen mit anderen Rechnern austauschen. Die Benutzer müssen diese Prozesse nicht manuell handhaben. Im Allgemeinen brauchen sie nur die Software der Blockchain herunterzuladen und auszuführen, und der Rest wird automatisch erledigt.

Das oben genannte beschreibt, was ein Node im weitesten Sinne ist, aber die Definition kann auch andere Benutzer umfassen, die in irgendeiner Weise mit dem Netzwerk interagieren. Bei einer Kryptowährung ist zum Beispiel eine einfache Wallet App auf Ihrem Mobiltelefon das, was als Light Node bezeichnet wird. 


Öffentliche vs. private Blockchains

Wie Sie vielleicht wissen, hat Bitcoin den Grundstein dafür gelegt, dass die Blockchain-Industrie zu dem wachsen konnte, was sie heute ist. Seitdem sich Bitcoin als legitimer finanzieller Vermögenswert erwiesen hat, haben sich die Innovatoren Gedanken über das Potenzial der zugrunde liegenden Technologie für andere Bereiche gemacht. Dies hat dazu geführt, dass Blockchains für unzählige Anwendungsfälle außerhalb des Bereichs Finanzen untersucht wurden.

Bitcoin ist das, was wir eine öffentliche Blockchain nennen. Das bedeutet, dass jeder die Transaktionen darauf einsehen kann, und um sich anzuschließen, braucht man nur eine Internetverbindung und die notwendige Software. Da es keine weiteren Voraussetzungen für die Teilnahme gibt, können wir dies als genehmigungslose Umgebung bezeichnen.

Im Gegensatz dazu gibt es andere Arten von Blockchains, die als private Blockchains bezeichnet werden. Diese Systeme legen Regeln fest, wer die Blockchain sehen und mit ihr interagieren kann. Als solche bezeichnen wir sie als genehmigte Umgebungen. Obwohl private Blockchains zunächst überflüssig erscheinen mögen, haben sie doch einige wichtige Anwendungen – vor allem in Unternehmenssituationen.

Weitere Informationen zum Thema finden Sie unter Private, öffentliche und Konsortium-Blockchains – Was ist der Unterschied?



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Wie funktionieren Transaktionen?

Wenn Alice Bob per Banküberweisung bezahlen will, benachrichtigt sie ihre Bank. Nehmen wir an, dass beide Parteien der Einfachheit halber dieselbe Bank benutzen. Die Bank prüft, ob Alice über die Mittel zur Durchführung der Transaktion verfügt, bevor sie ihre Datenbank aktualisiert (z.B. -$50 an Alice, +$50 an Bob).

Das ist nicht allzu unähnlich zu dem, was bei einer Blockchain passiert. Schließlich ist es auch eine Datenbank. Der Hauptunterschied besteht darin, dass es keine einzige Partei gibt, die die Prüfungen durchführt und die Bilanzen aktualisiert. Alle Nodes müssen dies tun.

Wenn Alice fünf Bitcoins an Bob schicken will, sendet sie eine Nachricht an das Netzwerk, in der dies gesagt wird. Sie wird nicht sofort in die Blockchain eingefügt – die Nodes sehen sie, aber es müssen andere Aktionen durchgeführt werden, damit die Transaktion bestätigt ist. Siehe Wie werden Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

Sobald diese Transaktion der Blockchain hinzugefügt wurde, können alle Nodes sehen, dass sie durchgeführt wurde. Sie werden ihre Kopie der Blockchain aktualisieren, um sie zu reflektieren. Nun kann Alice diese fünf Einheiten nicht an Carol schicken (also doppelt ausgeben), weil das Netzwerk weiß, dass sie sie bereits in einer früheren Transaktion ausgegeben hat.

Es gibt kein Konzept von Benutzernamen und Passwörtern – Public-Key-Kryptographie wird verwendet, um den Besitz von Geldern nachzuweisen. Um überhaupt Gelder zu erhalten, muss Bob einen Private Key generieren. Das ist nur eine sehr lange Zufallszahl, die selbst in Hunderten von Jahren praktisch unmöglich zu erraten wäre. Aber wenn er jemandem seinen Private Key verrät, kann diese Person den Besitz seiner Gelder nachweisen (und sie somit ausgeben). Deshalb ist es wichtig, dass er den Schlüssel geheim hält.

Was Bob jedoch tun kann, ist, einen öffentlichen sogenannten Public Key aus seinem Private Key abzuleiten. Dann kann er den Public Key an jeden weitergeben, da es für den Benutzer nahezu unmöglich ist, ihn zu rekonstruieren, um den Private Key zu erhalten. In den meisten Fällen wird er eine weitere Operation (wie Hashing) mit dem Public Key durchführen, um eine öffentliche Adresse, genannt Public Address, zu erhalten.


wie eine Blockchain-Transaktion funktioniert


Er wird Alice die öffentliche Adresse geben, damit sie weiß, wohin sie die Gelder schicken soll. Sie konstruiert eine Transaktion, in der es heißt: Zahle diese Gelder an diese öffentliche Adresse. Um dann dem Netzwerk zu beweisen, dass sie nicht versucht, Gelder auszugeben, die ihr nicht gehören, erzeugt sie mit ihrem eigenen privaten Schlüssel eine digitale Signatur. Jeder kann Alices signierte Nachricht mit ihrem öffentlichen Schlüssel vergleichen und mit Sicherheit sagen, dass sie das Recht hat, diese Gelder an Bob zu schicken.


Wie man Bitcoin-Transaktionen durchführt

Um zu veranschaulichen, wie Sie Bitcoin-Transaktionen durchführen können, stellen wir uns zwei verschiedene Szenarien vor. Das erste besteht darin, dass Sie Bitcoins bei Binance abheben, und das zweite darin, dass Sie Geld von Ihrer Trust Wallet an Ihre Electrum Wallet schicken.


Wie Sie Bitcoins auf Binance abheben

1. Loggen Sie sich  auf Ihr Konto bei Binance ein. Wenn Sie noch keine Bitcoins haben, sehen Sie sich unseren Leitfaden an: Wie man Bitcoins kaufen kann..

2. Gehen Sie auf Wallet, und wählen Sie Spot Wallet.


Wählen Sie die Spot-Wallet aus der Wallet-Dropdown-Liste bei Binance


3. Klicken Sie auf Abheben in der Seitenleiste auf der linken Seite.

4. Wählen Sie die Coin, die Sie abheben möchten – in diesem Fall BTC.

5. Kopieren Sie die Adresse an die Sie Ihre Bitcoin senden möchten, und fügen Sie diese als die BTC-Adresse des Empfängers ein.


Binance-Auszahlung Bildschirm


6. Geben Sie den Betrag an, den Sie abheben möchten.

7. Klicken Sie auf Abschicken.

8. Sie erhalten in Kürze eine Bestätigungs-E-Mail. Überprüfen Sie sorgfältig, ob die Adresse korrekt ist. Falls ja, bestätigen Sie die Transaktion in der E-Mail.

9. Warten Sie, bis Ihre Transaktion in der Blockchain bestätigt wird. Sie können ihren Status unter Einzahlungs- & Auszahlungshistorie oder mit einem Blockexplorer überwachen.


Wie Sie Bitcoins von der Trust Wallet an die Electrum Wallet senden

In diesem Beispiel senden wir einige Bitcoins von der Trust Wallet an die Electrum Wallet.


1. Öffnen Sie die Trust Wallet App.

2. Tippen Sie auf Ihr Bitcoin-Konto.

3. Tippen Sie auf Senden.

4. Öffnen Sie Ihr Electrum Wallet.

5. Klicken Sie auf das Empfangen Tab in Electrum und kopieren Sie die Adresse.


Screenshot der Electrum Wallet


Alternativ können Sie zurück in die Trust Wallet gehen und auf das [–] Symbol tippen, um den QR-Code zu scannen, der auf Ihre Electrum-Adresse zeigt.


Screenshot der Trust Wallet


6. Fügen Sie Ihre Bitcoin-Adresse in die Empfängeradresse in der Trust Wallet ein.

7. Geben Sie den Betrag ein.

8. Wenn alles korrekt ist, bestätigen Sie die Transaktion.

9. Sie sind fertig! Warten Sie, bis Ihre Transaktion auf der Blockchain bestätigt wird. Sie können den Status überwachen, indem Sie Ihre Adresse in einen Block-Explorer kopieren.



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Wer hat die Blockchain-Technologie erfunden?

Die Blockchain-Technologie wurde 2009 mit der Veröffentlichung von Bitcoin &ndash, der ersten und beliebtesten Blockchain, formalisiert. Ihr pseudonymisierter Erfinder Satoshi Nakamoto ließ sich jedoch von früheren Technologien und Vorschlägen inspirieren.

Blockchains machen starken Gebrauch von Hash-Funktionen und Kryptographie, die vor der Veröffentlichung von Bitcoin jahrzehntelang existierten. Interessanterweise konnte die Struktur der Blockchain bis in die frühen 1990er Jahre zurückverfolgt werden, obwohl sie nur für die Zeitstempelung von Dokumenten verwendet wurde, so dass sie später nicht mehr verändert werden konnten.

Mehr zu diesem Thema finden Sie unter Geschichte der Blockchain.


Vor- und Nachteile der Blockchain-Technologie

Richtig konstruierte Blockchains lösen ein Problem, das die Beteiligten in einer Reihe von Branchen, von der Finanzwirtschaft bis zur Landwirtschaft, plagt. Ein verteiltes Netzwerk bietet viele Vorteile gegenüber dem traditionellen Client-Server-Modell, aber es bringt auch einige Kompromisse mit sich.


Vorteile

Einer der unmittelbaren Vorteile, die in dem Bitcoin White Paper festgestellt wurden, besteht darin, dass Zahlungen ohne Beteiligung eines Zwischenhändlers übermittelt werden konnten. Nachfolgende Blockchains haben dies sogar noch weiter vorangetrieben, indem sie es den Benutzern ermöglichten, alle Arten von Informationen zu senden. Die Eliminierung von Gegenparteien bedeutet ein geringeres Risiko für die beteiligten Benutzer und führt zu niedrigeren Gebühren, da kein Zwischenhändler beteiligt ist, der seinen Anteil einbehält.

Wie wir bereits erwähnt haben, ist ein öffentliches Blockchain-Netzwerk auch genehmigungslos – es gibt keine Eintrittsbarriere, da niemand verantwortlich ist. Wenn ein potenzieller Nutzer eine Verbindung zum Internet herstellen kann, dann kann er mit anderen Peers im Netzwerk interagieren.

Viele würden argumentieren, dass die wichtigste Eigenschaft von Blockchains darin besteht, dass sie einen hohen Grad an Zensurresistenz aufweisen. Um einen zentralisierten Dienst lahmzulegen, müsste ein böswilliger Akteur nur einen Server als Ziel wählen. Aber in einem Peer-to-Peer-Netzwerk agiert jeder Node als ein eigener Server.

Ein System wie Bitcoin hat über 10.000 sichtbare Nodes, die über die ganze Welt verteilt sind, was es selbst einem gut ausgestatteten Angreifer praktisch unmöglich macht, das Netzwerk zu kompromittieren. Es ist zu beachten, dass es auch viele versteckte Nodes gibt, die für das Netzwerk generell nicht sichtbar sind.

Dies sind einige allgemeine Vorteile. Es gibt viele spezifische Anwendungsfälle, die mit Blockchains abgedeckt werden können, wie Sie in Wofür wird die Blockchain verwendet? sehen können.


Nachteile

Blockchains sind nicht für jedes Problem die beste Lösung. Obwohl sie für die im vorigen Abschnitt genannten Vorteile optimiert wurden, fehlt es ihnen am Ende in anderen Bereichen. Das offensichtlichste Hindernis für die massenhafte Einführung von Blockchains ist, dass sie nicht sehr gut skalieren.

Dies gilt für jedes verteilte Netzwerk. Da alle Teilnehmer synchron bleiben müssen, können neue Informationen nicht zu schnell hinzugefügt werden, da die Nodes nicht in der Lage wären, mitzuhalten. Daher neigen die Entwickler dazu, die Geschwindigkeit, mit der die Blockchain aktualisiert werden kann, absichtlich einzuschränken, um sicherzustellen, dass das System dezentralisiert bleibt.

Für die Benutzer eines Netzwerks kann sich dies in langen Wartezeiten äußern, wenn zu viele Personen versuchen, Transaktionen durchzuführen. Blöcke können nur eine bestimmte Anzahl von Daten enthalten, und sie werden nicht sofort in die Chain eingefügt. Wenn es mehr Transaktionen gibt, als in den Block passen, dann müssen alle weiteren auf den nächsten Block warten.

Ein weiterer möglicher Nachteil dezentralisierter Blockchain-Systeme ist, dass sie nicht einfach aufgerüstet werden können. Wenn Sie Ihre eigene Software erstellen, können Sie neue Funktionen nach Belieben hinzufügen. Sie müssen nicht mit anderen zusammenarbeiten oder um Erlaubnis bitten, um Änderungen vorzunehmen.

In einer Umgebung mit potenziell Millionen von Benutzern ist die Durchführung von Änderungen erheblich schwieriger. Sie könnten einige der Parameter Ihrer Node-Software ändern, aber Sie würden sich schließlich vom Netzwerk getrennt wiederfinden. Wenn die modifizierte Software mit anderen Nodes nicht kompatibel ist, werden sie dies erkennen und sich weigern, mit Ihrem Node zu interagieren.

Angenommen, Sie wollten eine Regel über die Größe von Blöcken ändern (von 1MB auf 2MB). Sie könnten versuchen, diesen Block an Knoten zu senden, mit denen Sie verbunden sind, aber diese haben eine Regel, die besagt: “akzeptiere keine Blöcke über 1MB”. Wenn sie etwas Größeres erhalten, werden sie es nicht in ihre Kopie der Blockchain aufnehmen.

Die einzige Möglichkeit, Veränderungen voranzutreiben, ist, dass die Mehrheit des Ökosystems sie akzeptiert. Bei großen Blockchain kann es Monate – oder sogar Jahre – intensiver Diskussionen in Foren geben, bevor Veränderungen koordiniert werden können. Siehe Hard Forks und Soft Forks für mehr zu diesem Thema.





Kapitel 2 - Wie funktioniert die Blockchain?

Inhalt


Wie werden Blöcke zur Blockchain hinzugefügt?

Wir haben bisher viel besprochen. Wir wissen, dass die Nodes miteinander verbunden sind und dass sie Kopien der Blockchain speichern. Sie übermitteln einander Informationen über Transaktionen und neue Blöcke. Wir haben bereits besprochen, was Nodes sind, aber Sie fragen sich vielleicht: Wie werden neue Blöcke der Blockchain hinzugefügt?

Es gibt keine einzige Quelle, die den Benutzern sagt, was sie tun sollen. Da alle Nodes die gleiche Leistung haben, muss es einen Mechanismus geben, mit dem fair entschieden werden kann, wer Blöcke zur Blockchain hinzufügen kann. Wir brauchen ein System, das es für die Benutzer teuer macht, zu betrügen, sie aber für ehrliches Handeln belohnt. Jeder vernünftige Benutzer wird auf eine Weise handeln wollen, die für ihn wirtschaftlich vorteilhaft ist.

Da das Netzwerk genehmigungslos ist, muss die Erstellung von Blöcken für jeden zugänglich sein. Protokolle stellen dies oft sicher, indem sie vom Benutzer verlangen, ein gewisses “Risiko einzugehen” – und zwar mit ihrem eigenen Geld. Wenn sie dies tun, können sie an der Erstellung von Blöcken teilnehmen, und wenn sie einen gültigen erstellen, wird ihnen eine Belohnung ausgezahlt.

Wenn sie jedoch versuchen, zu betrügen, wird der Rest des Netzwerks davon erfahren. Was auch immer für einen Einsatz sie vorgeschlagen haben, wird verloren gehen. Wir nennen diese Mechanismen Konsens-Algorithmen, weil sie es den Netzwerkteilnehmern ermöglichen, einen Konsens darüber zu erzielen, welcher Block als nächstes hinzugefügt werden soll.


Mining (Proof of Work)

Proof of Work


Mining ist der bei weitem am häufigsten verwendete Konsens-Algorithmus. Im Mining wird ein Proof of Work (PoW)-Algorithmus verwendet. Dies bedeutet, dass die Anwender Rechenleistung aufwenden müssen, um ein vom Protokoll vorgegebenes Rätsel zu lösen.

Das Rätsel erfordert, dass die Benutzer Transaktionen und andere Informationen, die in dem Block enthalten sind, hashen. Damit der Hash-Wert als gültig betrachtet wird, muss er jedoch unter eine bestimmte Zahl fallen. Da es keine Möglichkeit gibt, vorherzusagen, wie eine bestimmte Ausgabe aussehen wird, müssen die Miner leicht veränderte Daten so lange hashen, bis sie eine gültige Lösung finden.

Es ist offensichtlich, dass das wiederholte Hashing von Daten rechenintensiv ist. In Proof of Work-Blockchains ist der “Einsatz” der von den Benutzern geleistet wird, das Geld, das in Mining-Computer investiert wird, und der Strom, der für die Stromversorgung der Computer verwendet wird. Sie tun dies in der Hoffnung, eine Blockbelohnung zu erhalten. 

Erinnern Sie sich daran, wie wir vorhin gesagt haben, dass es praktisch unmöglich ist, einen Hash umzukehren, aber es ist leicht, ihn zu überprüfen? Wenn ein Miner einen neuen Block an den Rest des Netzwerks sendet, verwenden ihn alle anderen Nodes als Eingabe in einer Hash-Funktion. Sie müssen sie nur einmal ausführen, um zu überprüfen, ob der Block nach den Regeln der Blockchain gültig ist. Wenn dies nicht der Fall ist, erhält der Miner die Belohnung nicht, und er hat den Strom umsonst verschwendet.

Die erste Proof of Work-Blockchain war die von Bitcoin. Seit seiner Einführung haben viele andere Blockchains den PoW-Mechanismus übernommen.


Vorteile des Proof of Work

  • Bewährt – bis heute ist der Proof of Work der ausgereifteste Konsens-Algorithmus und hat einen Wert von Hunderten von Milliarden Dollar gesichert.
  • Genehmigungslos – Jeder kann am Mining-Wettbewerb teilnehmen oder einfach einen Node zur Validierung betreiben.
  • Dezentralisierung – die Miner konkurrieren gegeneinander, um Blöcke zu produzieren, was bedeutet, dass die Hash Power niemals von einer einzigen Partei kontrolliert wird.


Nachteile des Proof of Work

  • Verschwenderisch – das Mining verbraucht eine enorme Menge an Elektrizität.
  • Zunehmend hohe Eintrittsbarrieren – je mehr Miner dem Netzwerk beitreten, desto schwieriger wird das Mining Puzzle durch die Protokolle gestaltet. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen die Nutzer in bessere Ausrüstung investieren. Dies könnte viele Miner bei einem gewissen Preis ausschließen.
  • 51% Angriffe – obwohl Mining die Dezentralisierung fördert, besteht die Möglichkeit, dass ein Mining-Unternehmen die Mehrheit der Hash Power übernimmt. Wenn sie das tun, könnten sie theoretisch Transaktionen rückgängig machen und die Sicherheit der Blockchain untergraben.


Staking (Proof of Stake)

In den Proof-of-Work-Systemen ist das Geld, das Sie für den Mining-Computer und den Strom bezahlt haben, der Anreiz, ehrlich zu handeln. Sie werden keine Rendite erzielen, wenn Sie die Blöcke nicht korrekt erarbeiten.

Mit Proof of Stake (PoS) entstehen keine externen Kosten. Anstelle von Minern haben wir Validatoren, die Blöcke vorschlagen (oder “forgen”). Sie können einen normalen Computer benutzen, um neue Blöcke zu erzeugen, aber sie müssen einen erheblichen Teil ihrer Mittel für dieses Privileg einsetzen. Das Staking erfolgt mit einer vordefinierten Menge der nativen Kryptowährung der Blockchain, entsprechend den Regeln jedes Protokolls. 

Verschiedene Implementierungen haben unterschiedliche Varianten, aber sobald Validatoren ihre Einheiten gestaked haben, können sie vom Protokoll nach dem Zufallsprinzip ausgewählt werden, um den nächsten Block anzukündigen. Wenn sie dies korrekt tun, erhalten sie eine Belohnung. Alternativ kann es mehrere Validatoren geben, die sich auf den nächsten Block einigen, und eine Belohnung wird proportional zu dem von jedem vorgeschlagenen Stake verteilt.

“Pure” PoS-Blockchains sind seltener als DPoS-Blockchains (Delegated Proof of Stake), bei denen die Benutzer über Nodes (Witnesses) abstimmen müssen, um Blöcke für das gesamte Netzwerk zu validieren.

Ethereum, die führende Smart-Contracts-Blockchain, wird bald auf Proof of Stake bei der Migration zu ETH 2.0 umgestellt. 


Vorteile des Proof of Stake

  • Umweltfreundlich – der Kohlenstoff-Fußabdruck des PoS ist nur ein Bruchteil von dem des PoW-Mining. Durch Staking entfällt die Notwendigkeit von ressourcenintensiven Hashing-Verfahren.
  • Schnellere Transaktionen – da keine Notwendigkeit besteht, zusätzliche Rechenleistung für beliebige, vom Protokoll gesetzte Rätsel auszugeben, argumentieren einige Befürworter des PoS, dass es den Transaktionsdurchsatz erhöhen könnte.
  • Staking Belohnungen und Zinsen – statt an die Miner zu gehen, werden die Belohnungen für die Sicherung des Netzes direkt an die Inhaber der Token gezahlt. In einigen Fällen ermöglicht es das PoS den Nutzern, Passives Einkommen in Form von Airdrops oder Zinsen zu erzielen, indem sie einfach Staking für ihr Geld einsetzen.


Nachteile des Proof of Stake

  • Relativ ungetestet – PoS-Protokolle müssen noch in großem Maßstab getestet werden. Es könnte einige unentdeckte Schwachstellen in der Implementierung oder Kryptoökonomie geben.
  • Plutokratie – es gibt Bedenken, dass PoS ein “Reiche werden reicher” Ökosystem fördert, da Validatoren mit einem großen Stake tendenziell mehr Belohnungen verdienen.
  • Nothing-at-stake Problem – im PoW können die Benutzer nur auf eine Chain “setzen” – sie minen auf der Chain, die ihrer Meinung nach am ehesten Erfolg hat. Während eines Hard Forks können sie nicht auf mehrere Chains mit der gleichen Hash-Power setzen. Allerdings können die Validatoren im PoS auf mehreren Chains mit geringen zusätzlichen Kosten arbeiten, was zu wirtschaftlichen Problemen führen könnte.


Andere Konsensalgorithmen

Proof of Work und Proof of Stake sind die gebräuchlichsten Konsens-Algorithmen, aber es gibt noch viel mehr. Einige sind Hybride, die Elemente aus beiden Systemen kombinieren, während andere ganz unterschiedliche Methoden sind. 

Wir werden hier nicht darauf eingehen, aber wenn Sie interessiert sind, schauen Sie sich die folgenden Artikel an:


Kann man Blockchain-Transaktionen rückgängig machen?

Blockchains sind vom Design her sehr robuste Datenbanken. Ihre inhärenten Eigenschaften machen es extrem schwierig, Blockchain-Daten nach der Aufzeichnung zu entfernen oder zu modifizieren. Wenn es um Bitcoin und andere große Netzwerke geht, ist es fast unmöglich. Wenn Sie also eine Transaktion auf einer Blockchain durchführen, sollten Sie sie am besten als für immer in Stein gemeißelt betrachten.

Da es aber viele verschiedene Implementierungen von Blockchains gibt, besteht der grundlegendste Unterschied zwischen ihnen darin, wie sie Konsens innerhalb des Netzwerks erreichen. Das bedeutet, dass bei einigen Implementierungen eine relativ kleine Gruppe von Teilnehmern innerhalb des Netzwerks genug Macht erlangen kann, um Transaktionen effektiv umzukehren. Dies ist insbesondere bei Altcoins, die auf kleinen Netzwerken (mit niedrigen Hash-Raten aufgrund des geringen Wettbewerbs im Mining) laufen, besorgniserregend.


Was ist die Blockchain-Skalierbarkeit?

Blockchain-Skalierbarkeit wird üblicherweise als Oberbegriff verwendet, um die Fähigkeit eines Blockchain-Systems zu bezeichnen, die steigende Nachfrage zu bedienen. Blockchains haben zwar wünschenswerte Eigenschaften (wie Dezentralisierung, Zensurresistenz, Unveränderbarkeit), aber diese haben ihren Preis.

Im Gegensatz zu dezentralen Systemen kann eine zentralisierte Datenbank mit wesentlich höherer Geschwindigkeit und höherem Durchsatz arbeiten. Dies macht Sinn, da nicht Tausende von über die ganze Welt verstreuten Nodes bei jeder Änderung des Inhalts mit dem Netzwerk synchronisiert werden müssen. Aber das ist bei Blockchains nicht der Fall. Folglich ist die Skalierbarkeit seit Jahren ein heiß diskutiertes Thema unter den Blockchain-Entwicklern.

Eine Reihe verschiedener Lösungen wurden entweder vorgeschlagen oder implementiert, um einige der Leistungseinbußen von Blockchains zu mildern. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es jedoch noch keinen eindeutig besten Ansatz. Es ist wahrscheinlich, dass viele verschiedene Lösungen erprobt werden müssen, bis es direktere Antworten auf das Skalierbarkeitsproblem gibt.

Auf einer breiteren Ebene stellt sich die grundlegende Frage nach der Skalierbarkeit: Soll die Leistung der Blockchain selbst verbessert werden (On-Chain-Skalierung), oder sollen Transaktionen ausgeführt werden, ohne die Hauptblockchain aufzublähen (Off-Chain-Skalierung)? 

Für beide kann es klare Vorteile geben. On-Chain-Skalierungslösungen könnten die Größe der Transaktionen reduzieren oder auch nur die Speicherung der Daten in Blöcken  optimieren. Bei Off-Chain-Lösungen hingegen werden Transaktionen aus der Hauptblockchain herausgenommen und erst später hinzugefügt. Einige der bemerkenswertesten Off-Chain-Lösungen werden als Sidechains und Zahlungskanäle bezeichnet.

Wenn Sie tiefer in dieses Thema eintauchen möchten, lesen Sie Blockchain-Skalierbarkeit - Sidechains und Zahlungskanäle.


Warum muss eine Blockchain skalieren?

Wenn Blockchain-Systeme mit ihren zentralisierten Pendants konkurrieren sollen, müssen sie mindestens genauso leistungsfähig sein wie diese. Realistisch betrachtet müssen sie jedoch wahrscheinlich noch besser sein, um Entwickler und Anwender zum Umstieg auf Blockchain-basierte Plattformen und Anwendungen zu bewegen.

Das bedeutet, dass die Verwendung von Blockchains im Vergleich zu zentralisierten Systemen schneller, billiger und einfacher sein muss, sowohl für Entwickler als auch für Anwender. Keine leichte Aufgabe, die unter Beibehaltung der bereits erwähnten definierenden Eigenschaften von Blockchains zu erreichen ist.


Was ist ein Blockchain-Fork?

Wie bei jeder Software benötigen Blockchains Upgrades, um Probleme zu beheben, neue Regeln hinzuzufügen oder alte zu entfernen. Da die meiste Blockchain-Software Open-Source ist, kann theoretisch jeder neue Updates vorschlagen, die der Software, die das Netzwerk steuert, hinzugefügt werden können. 

Denken Sie daran, dass Blockchains verteilte Netzwerke sind. Sobald die Software aktualisiert ist, müssen Tausende von Nodes, die über die ganze Welt verteilt sind, in der Lage sein, zu kommunizieren und die neue Version zu implementieren. Aber was passiert, wenn sich die Teilnehmer nicht auf das zu implementierende Upgrade einigen können? In der Regel gibt es keine Organisation mit einem etablierten Entscheidungsfluss, die eine Entscheidung treffen kann. Dies führt uns zu Soft und Hard Forks.


Soft Forks

Wenn es eine allgemeine Einigung darüber gibt, wie ein Upgrade aussehen soll, ist die Sache relativ einfach. In einem Szenario wie diesem wird die Software mit einer rückwärtskompatiblen Änderung aktualisiert, d.h. dass Nodes, die aktualisiert werden, immer noch mit Nodes interagieren können, die es nicht sind. In Wirklichkeit wird jedoch erwartet, dass fast alle Nodes im Laufe der Zeit aktualisiert werden. Dies wird als Soft Fork bezeichnet.


Hard Forks

Ein Hard Fork ist komplizierter. Sobald die neuen Regeln implementiert sind, werden sie mit den alten nicht mehr kompatibel sein. Wenn also ein Node, auf dem die neuen Regeln ausgeführt werden, versucht, mit einem Node zu interagieren, auf dem die alten Regeln ausgeführt werden, können sie nicht mehr kommunizieren. Dies führt dazu, dass sich die Blockchain in zwei Chains aufteilt – in einer wird die alte Software ausgeführt, in der anderen werden die neuen Regeln implementiert.

Nach dem Hard Fork gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Netzwerke, in denen zwei verschiedene Protokolle parallel laufen. Es ist erwähnenswert, dass zum Zeitpunkt des Forks die Salden der nativen Einheit der Blockchain aus dem alten Netzwerk geklont werden. Wenn Sie also zum Zeitpunkt des Forks einen Saldo auf der alten Chain hatten, haben Sie auch einen Saldo auf der neuen Chain.

Siehe Hard Forks und Soft Forks für weitere Informationen.





Kapitel 3 - Wofür wird eine Blockchain verwendet?


Inhalt


Die Blockchain-Technologie kann für einen weiten Bereich von Anwendungsfällen verwendet werden. Lassen Sie uns einige davon durchgehen. 


Blockchain für Lieferketten

Effiziente Lieferketten sind der Kern vieler erfolgreicher Unternehmen und beschäftigen sich mit der Handhabung von Waren vom Lieferanten bis zum Verbraucher. Die Koordination mehrerer Akteure in einer bestimmten Branche hat sich traditionell als schwierig erwiesen. Die Blockchain-Technologie könnte jedoch in vielen Branchen ein neues Maß an Transparenz ermöglichen. Ein interoperables Lieferketten-Ökosystem, das sich um eine unveränderliche Datenbank dreht, ist genau das, was viele Branchen benötigen, um robuster und zuverlässiger zu werden.

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Blockchain und die Spielindustrie

Die Spielindustrie hat sich zu einer der größten Unterhaltungsindustrien der Welt entwickelt, und sie könnte von der Blockchain-Technologie stark profitieren. Typischerweise sind die Spieler den Spieleentwicklern ausgeliefert. Bei den meisten Online-Spielen sind die Spieler gezwungen, sich auf den Serverplatz der Entwickler zu verlassen und ihren sich ständig ändernden Regeln zu folgen. In diesem Zusammenhang könnte Blockchain dazu beitragen, den Besitz, die Verwaltung und die Wartung von Online-Spielen zu dezentralisieren.

Das vielleicht größte Problem ist jedoch, dass es außerhalb der Titel keine Spielgegenstände geben kann, was die Chancen auf echten Besitz und Sekundärmärkte zunichte macht. Durch einen Blockchain-basierten Ansatz könnten Spiele langfristig nachhaltiger werden, und Gegenstände im Spiel, die als Crypto-Collectibles ausgegeben werden, könnten einen realen Wert erhalten.

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Blockchain in der Spielindustrie


Blockchain für Gesundheitsversorgung

Die zuverlässige Speicherung medizinischer Daten ist für jedes Gesundheitssystem von entscheidender Bedeutung, und die Abhängigkeit von zentralisierten Servern lässt sensible Informationen in einer verwundbaren Position zurück. Die Transparenz und Sicherheit der Blockchain-Technologie macht sie zu einer idealen Plattform für die Speicherung von medizinischen Daten.

Durch die kryptographische Sicherung ihrer Daten auf einer Blockchain könnten die Patienten ihre Privatsphäre wahren und gleichzeitig ihre medizinischen Informationen mit jeder beliebigen Gesundheitseinrichtung austauschen. Wenn alle Teilnehmer des derzeit fragmentierten Gesundheitssystems auf eine sichere, globale Datenbank zugreifen könnten, wäre der Informationsfluss zwischen ihnen viel schneller.

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Blockchain für Rücküberweisungen

Das internationale Versenden von Geld ist ein Ärgernis mit dem traditionellen Bankwesen. Vor allem aufgrund eines verworrenen Netzwerks von Zwischenhändlern machen die Gebühren und Abwicklungszeiten die Nutzung traditioneller Banken für dringende Transaktionen sowohl teuer als auch unzuverlässig.

Krypto-Währungen und Blockchains eliminieren dieses Ökosystem von Zwischenhändlern und können billige, schnelle Transfers in die ganze Welt ermöglichen. Während Blockchains zweifellos die Leistung für einige ihrer wünschenswerten Eigenschaften opfern, wird bei einer Reihe von Projekten die Technologie genutzt, um billige, nahezu sofortige Transaktionen zu ermöglichen.

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Blockchain und digitale Identität

Die sichere Verwaltung der Identität im Internet bedarf dringend einer schnellen Lösung. Eine außergewöhnliche Menge unserer persönlichen Daten wird auf zentralen Servern gespeichert und von Maschinenlern-Algorithmen ohne unser Wissen oder unsere Zustimmung analysiert. 

Die Blockchain-Technologie ermöglicht es den Benutzern, das Eigentum an ihren Daten zu übernehmen und Informationen selektiv nur dann an Dritte weiterzugeben, wenn sie benötigt werden. Diese Art von kryptographischer Magie könnte eine reibungslosere Online-Erfahrung ermöglichen, ohne die Privatsphäre zu opfern.

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 blockchain und digitale Identität


Blockchain und das Internet der Dinge (IoT)

Eine außerordentliche Anzahl von physischen Geräten wird an das Internet angeschlossen, und diese Zahl wird nur noch zunehmen. Einige spekulieren, dass die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen diesen Geräten durch die Blockchain-Technologie erheblich erweitert werden könnte. Automatisierte Machine-to-Machine (M2M)-Mikrozahlungen könnten eine neue Wirtschaft schaffen, die auf eine sichere Datenbanklösung mit hohem Durchsatz angewiesen ist.

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Blockchain für Governance

Verteilte Netzwerke können ihre eigenen Formen der Regulierung in Form von Computercode definieren und durchsetzen. Es ist daher nicht überraschend, dass eine Blockchain die Chance hat, verschiedene Regierungsprozesse auf lokaler, nationaler oder sogar internationaler Ebene zu disintermediieren.

Darüber hinaus könnte es eines der größten Probleme lösen, mit dem Open-Source Entwicklungsumgebungen derzeit konfrontiert sind – das Fehlen eines verlässlichen Mechanismus für die Verteilung von Finanzmitteln. Die Blockchain-Governance stellt sicher, dass alle Beteiligten in die Entscheidungsfindung einbezogen werden können, und bietet einen transparenten Überblick darüber, welche Richtlinien umgesetzt werden.

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Blockchain für Wohltätigkeit

Wohltätigkeitsorganisationen werden oft durch die Einschränkungen bei der Annahme von Geldern behindert. Noch frustrierender ist es, dass der letztendliche Bestimmungsort der gespendeten Gelder schwer genau zu verfolgen ist, was viele zweifellos davon abhält, diese Organisationen zu unterstützen.

”Krypto-Philanthropie” beschäftigt sich mit dem Einsatz der Blockchain-Technologie, um diese Beschränkungen zu umgehen. Das aufstrebende Gebiet stützt sich auf die der Technologie innewohnenden Eigenschaften, um eine größere Transparenz, eine globale Beteiligung und geringere Kosten zu gewährleisten, und versucht, die Wirkung von Wohltätigkeitsorganisationen zu maximieren. Eine solche Organisation ist die Blockchain Charity Foundation.

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Blockchain für Spekulation

Eine der beliebtesten Anwendungen der Blockchain-Technologie ist zweifellos die Spekulation. Reibungslose Transfers zwischen den Börsen, Lösungen für den nicht-depotgebundenen Handel und ein wachsendes Ökosystem von Derivatprodukten machen sie zu einem idealen Spielfeld für alle Arten von Spekulanten.

Aufgrund der ihr innewohnenden Eigenschaften ist die Blockchain ein hervorragendes Instrument für diejenigen, die bereit sind, das Risiko einer Beteiligung an einer solchen aufstrebenden Anlageklasse einzugehen. Einige sind sogar der Meinung, dass, sobald die Technologie und die sie umgebende Regulierung ausgereift sind, die globalen spekulativen Märkte alle auf der Blockchain tokenisiert werden könnten.

Wenn Sie mehr darüber lesen möchten, besuchen Sie bitte Blockchain-Anwendungsfälle: Prognose-Märkte.


Blockchain und Prognosemärkte


Crowdfunding mit Blockchain

Online-Crowdfunding-Plattformen legen seit fast einem Jahrzehnt den Grundstein für die Peer-to-Peer Wirtschaft. Der Erfolg dieser Websites zeigt, dass es ein echtes Interesse an der Entwicklung von Crowdfunding-Produkten gibt. Da diese Plattformen jedoch als Verwahrer der Gelder fungieren, können sie einen beträchtlichen Teil davon als Gebühren einnehmen. Außerdem hat jede Plattform ihre eigenen Regeln, um die Vereinbarung zwischen den verschiedenen Teilnehmern zu erleichtern.

Die Blockchain-Technologie, genauer gesagt Smart Contracts, könnte eine sicherere, automatisierte Crowdfunding-Finanzierung ermöglichen, bei der die Bedingungen der Vereinbarungen in Computercode definiert sind. 

Eine weitere Anwendung von Crowdfunding unter Verwendung von Blockchains sind Initial Coin Offerings (ICOs) und Initial Exchange Offerings (IEOs). Bei solchen symbolischen Verkäufen sammeln die Investoren Mittel in der Hoffnung, dass das Netzwerk in Zukunft erfolgreich sein wird, und sie erhalten eine Rendite auf ihre Investition .


Blockchain und verteilte Dateisysteme

Die Verteilung der Datenspeicherung im Internet hat viele Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen zentralisierten Alternativen. Ein Großteil der in der Cloud gespeicherten Daten ist auf zentralisierte Server und Service Provider angewiesen, die in der Regel anfälliger für Angriffe und Datenverluste sind. In einigen Fällen können Benutzer auch mit Zugangsproblemen aufgrund der Zensur von zentralisierten Servern konfrontiert werden.

Aus der Benutzerperspektive funktionieren Blockchain File Storage-Lösungen genauso wie andere Cloud Storage-Lösungen – Sie können Dateien hochladen, speichern und auf sie zugreifen. Was sich im Hintergrund abspielt, ist jedoch ganz anders.

Wenn Sie eine Datei in einen Blockchain-Speicher hochladen, wird sie über mehrere Nodes verteilt und repliziert. In einigen Fällen speichert jeder Node einen anderen Teil Ihrer Datei. Mit den Teildaten können sie nicht viel anfangen, aber Sie können die Nodes später auffordern, jeden Teil bereitzustellen, so dass Sie sie kombinieren können, um die komplette Datei zurückzubekommen.

Der Speicherplatz stammt von den Teilnehmern, die dem Netzwerk ihren Speicherplatz und ihre Bandbreite zur Verfügung stellen. Normalerweise werden diese Teilnehmer wirtschaftlich dazu angespornt, diese Ressourcen bereitzustellen, und wirtschaftlich bestraft, wenn sie sich nicht an die Regeln halten oder Dateien nicht speichern und bereitstellen.

Man könnte sich diese Art von Netzwerk als ein ähnliches Netzwerk wie Bitcoin vorstellen. In diesem Fall ist das Hauptziel des Netzwerks jedoch nicht die Unterstützung von Geldwerttransfers, sondern die Ermöglichung einer zensurresistenten, dezentralen Dateiablage.

Andere Open-Source Protokolle wie das InterPlanetary File System (IPFS) ebnen bereits den Weg für dieses neue, dauerhaftere und verteilte Web. Obwohl das IPFS ein Protokoll und ein Peer-to-Peer-Netzwerk ist, ist es nicht gerade eine Blockchain. Aber es wendet einige Prinzipien der Blockchain-Technologie an, um die Sicherheit und Effizienz zu erhöhen.