Definition Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist eine mit kryptographischen Verfahren und Hashwerten verkettete Datensammlung. Mit jeder neuen Transaktion wächst die Datenkette linear. Es lassen sich verteilte Datenbanken realisieren, die nicht mehr zentral verwaltet werden müssen. Die digitale Währung Bitcoin ist eine bekannte Anwendung.

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Wörtlich übersetzt bedeutet der Begriff Blockchain „Blockkette“. Es handelt sich um eine Art dezentrale Datenbank, welche die Daten in einer Kette mit untereinander verknüpften Datenblöcken speichert. Jede neue Transaktion lässt die Kette linear wachsen. Neue Daten werden chronologisch hinzugefügt. Die Blöcke sind über kryptographische Verfahren und Hashwerte fest und nicht manipulierbar miteinander verbunden. Die Integrität der Kette ist durch die Hashwerte sichergestellt.

Eine nachträgliche Veränderung eines bestimmten Blocks würde die Neuberechnungen aller nachfolgenden Blöcke nach sich ziehen und ist quasi unmöglich zu realisieren. Über Konsensverfahren wie die Proof-of-Work-Methode lassen sich neue Blöcke erzeugen. Die Verfahren arbeiten dezentral und kommen ohne eine zentrale Instanz zur Verifizierung aus. Diese Eigenschaft macht Blockchains ideal geeignet zur Realisierung von dezentralen, verteilten Datenbanken.

Entwickelt wurde die Technologie von einer Person mit dem Pseudonym „Satoshi Nakamoto“. Die Technologie dient als Basis für die Kryptowährung Bitcoin. Blockchains lassen sich auch für andere Anwendungen wie die Verwaltung von Verträgen verwenden.

Die Vor- und Nachteile der Technologie

Die Technologie mit verketteten Datenblöcken bietet viele Vorteile, aber auch einige Nachteile.

Vorteile sind:

• sichere dezentrale Verwaltung von Daten,

• kein eigener Aufwand für eine zentrale Infrastruktur,

• Schutz der Daten durch Verschlüsselung,

• Schutz der Daten vor Manipulationen durch die Verkettung der Einträge.

Mögliche Nachteile der Blockchains sind:

• hoher Speicherplatzbedarf durch die mehrfache Speicherung der kompletten Datenkette auf vielen dezentralen Systemen,

• eingeschränkte Skalierbarkeit durch geringe Effizienz der langen Datenketten,

• hoher Ressourcen- und Energiebedarf beim Erzeugen neuer Blöcke (digitales Schürfen),

• fehlende Kompatibilität zu vielen bestehenden Systemen und Datenbanken,

• geringer Datendurchsatz.

Mögliche Anwendungen für Blockchains

Blockchains sind in vielen verschiedenen Bereichen nutzbar. Mögliche Anwendungsbereiche sind das Internet der Dinge (Internet of Things – IoT), die Logistik oder die öffentliche Verwaltung. So lassen sich Daten der IoT-Sensoren, Standorte von Produkten und Waren, Herstellerinformationen oder Verwaltungsdaten in einer Datenkette dezentral und manipulationssicher speichern.

Eines der bekanntesten Anwendungsbeispiele aus dem Finanzbereich ist die Kryptowährung Bitcoin. Sie entstand 2009 und verwendet die Blockchain, um alle Transaktion zu speichern. Keine staatliche Institution verwaltet oder steuert die Währung. Alle bisher durchgeführten Bitcoin-Transaktionen sind in einer langen Datenkette gespeichert. Sie hat mittlerweile eine Größe von circa 200 Gigabyte (Stand 2019) erreicht. Die Datenkette ist auf tausenden Knoten redundant gespeichert. Mit jeder neuen Transaktion wächst die Datenkette weiter.

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