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Öffentliche Blockchain: Die Blockchain der Zukunft anstatt private Blockchain?

Zuletzt aktualisiert am 3rd Jan 2023
Hinweis

Eine öffentliche Blockchain ist ein offenes Netzwerk, das es jedem ermöglicht, sich frei an den angebotenen Aktivitäten zu beteiligen. Netzwerke dieser Art sind massiv dezentralisiert und die Autorität wird gleichmäßig auf die Teilnehmer (auch Knoten genannt) verteilt.

Öffentliche Blockchains: Eine Einführung

Öffentliche Blockchains umfassen Distributed-Ledger-Technologie, Dezentralisierung und Selbstverwaltungseigenschaften in vollem Umfang, sodass jeder Teilnehmer den laufenden Betrieb des öffentlichen Netzwerks lesen, schreiben und prüfen, sowie gleichzeitig selbst ein Protokoll des gesamten Ledgers führen kann, ohne dass eine Genehmigung erforderlich ist. Sie werden oft auch als „erlaubnislose Netzwerke“ bezeichnet.

In diesem Leitfaden haben wir es uns zum Ziel gesetzt, den Prozess zu erläutern, durch den öffentliche Netzwerke verwaltet werden und die Hauptmerkmale auszuführen. Es gibt im Blockchain-Ökosystem jedoch noch andere Arten von Blockchains, die wir hier erläutern.

Wie funktionieren öffentliche Blockchains?

Bei einem Blockchain-Netzwerk handelt es sich im Wesentlichen um ein gemeinsames Aufzeichnungssystem, das oft als verteilte Datenbank oder Distributed Ledger bezeichnet wird. Eine öffentliche Blockchain ist ein dezentralisiertes System, bei dem jeder Teilnehmer des Netzwerks (Knoten) gleichermaßen für die Überprüfung von Datensatzeinträge, die Verbesserung des Protokolls und die Verwaltung des Netzwerks verantwortlich ist.

In einem Blockchain-Netzwerk werden Informationen aller Art, einschließlich Transaktionsdaten, Smart Contracts oder andere kodifizierte Dokumente, in Blöcken gespeichert. Blöcke werden kryptografisch versiegelt und über einen Hash chronologisch miteinander verknüpft, wodurch eine Kette entsteht.

Diese Blöcke können nur eine endliche Menge an Informationen enthalten. Beispielsweise kann ein Block im Bitcoin-Netzwerk knapp über 2000 Transaktionen enthalten. In einer öffentlichen Blockchain übernehmen die Knoten die Verantwortung für die Erstellung neuer Blöcke, indem sie die Transaktionen durch Genehmigung der Mehrheit des Netzwerks verifizieren.

Jede unabhängige Blockchain verfügt über ihren eigenen nativen Token, wie BTC bei Bitcoin oder Ether bei Ethereum, wobei die Kryptowährung als wirtschaftlicher Anreiz verwendet werden kann, um Knoten für ihren ehrlichen Beitrag zur Verwaltung des Netzwerks zu belohnen.

Die wichtigsten Merkmale einer öffentlichen Blockchain

Blockchain-Netzwerke verfügen über mehrere einzigartige Qualitäten, die dazu beitragen, sich selbst zu verwalten, indem sie eine sichere und vertrauenswürdige Umgebung schaffen. Diese Eigenschaften unterscheiden eine Blockchain von traditionellen Datenbanken oder Ledgern.

Dezentral: Der Fokus aller öffentlichen Blockchains. Ein dezentralisiertes System eliminiert die Notwendigkeit einer zentralen Behörde, die dafür verantwortlich ist, sicherzustellen, dass alle Aufzeichnungen echt sind und das System auf dem neuesten Stand ist. In einer öffentlichen Blockchain wird diese Verantwortung auf alle Knoten verteilt, die gemeinsam die Authentizität aller aufgezeichneten Informationen sicherstellen.

Unveränderlich: Jeder Block, der die Transaktion enthält, wird durch eine Hash-Funktion kryptografisch versiegelt: ein Algorithmus, der einen eindeutigen Code aller Transaktionen erstellt und sich drastisch ändert, wenn einer der Einträge geändert wird. Jeder Block enthält seinen eigenen Hash-Code, sowie den des vorherigen Blocks, sodass sich jede Änderung auf die Gesamtheit der Kette auswirkt und somit leicht nachvollziehbar ist.

Konsensbasiert: Durch bestimmte Konsensmechanismen, insbesondere Proof of Work und Proof of Stake, kann jeder Knoten die Authentizität der Transaktionen überprüfen. Diese Mechanismen ermöglichen es, den verifizierten Knoten zu beweisen, dass sie die Arbeit geleistet haben, um sicherzustellen, dass die Transaktionen echt sind, sodass andere Knoten im Netzwerk ebenfalls zustimmen und effektiv einen Konsens über den Zustand des Ledgers erzielen können.

Interaktion mit einer öffentlichen Blockchain

Nutzer benötigen eine dezentrale Wallet, um mit den Blockchain-Netzwerken, die der Public-Key-Kryptographie (PKC) folgen, zu interagieren. Mit diesen Wallets können die Netzwerkteilnehmer ihre Kryptowährungen kaufen, aufbewahren und nachverfolgen. Eine Anmeldung kann erfolgen, ohne dass persönliche Informationen angegeben werden müssen: Wenn ein Nutzer ein Passwort erstellt, erhält er einen öffentlichen Schlüssel und einen privaten Schlüssel. Ersteres funktioniert ähnlich wie eine E-Mail-Adresse und kann genutzt werden, um Gelder zu empfangen. Letzteres funktioniert eher wie ein Passwort für eine E-Mail-Adresse: Es ist persönlich, sollte nicht offen gelegt werden und wird verwendet, um das Geld in der Wallet zu verwenden.

Andere Arten von Blockchains

Blockchains werden typischerweise anhand ihrer Zugänglichkeit klassifiziert. Neben öffentlichen Blockchains gibt es auch private Blockchains, Hybrid-Blockchains und Konsortium-Blockchains.

Private Blockchains: Wie der Name schon andeutet, sind private Netzwerke darauf beschränkt, wie viele Knoten in ein Netzwerk aufgenommen werden. Im Gegensatz zu öffentlichen Netzwerken werden private Netzwerke von einer zentralen Behörde verwaltet, die über die Knotenauswahl und Skalierbarkeit eines Netzwerks entscheidet. Es wird als ideale Lösung für Unternehmen oder geschlossene Organisationen angesehen, um die Blockchain-Technologie zu nutzen, ohne die Vertraulichkeit zu gefährden.

Hybrid-Blockchain: Diese Arten von Netzwerken profitieren sowohl von öffentlichen als auch privaten Modellen. In einem hybriden Netzwerk kann eine zentrale Behörde entscheiden, welche Teile des Netzwerks privat bleiben und welche Teile öffentlich gemacht werden. Sie behalten die Unveränderlichkeit bei – niemand kann die Aufzeichnungen unabhängig von der Autoritätsebene manipulieren. Es ist eine ideale Architektur für Regierungs- oder Gesundheitsdatenbanken, die sowohl Transparenz als auch Vertraulichkeit erfordern.

Konsortium-Blockchains: Diese Netzwerke funktionieren ähnlich wie private Blockchains, aber statt einer einzelnen Entität werden sie von einer Gruppe von Entitäten regiert, die auch als Konsortium oder Föderation bezeichnet werden. Wie hybride Netzwerke können sie sowohl öffentliche als auch private Architekturmodelle eines Blockchain-Netzwerks nutzen.

Die Zukunft öffentlicher Blockchains

Die Funktionalität öffentlicher Blockchains ist entscheidend, um die Kernaufgabe der Blockchain-Technologie zu verwirklichen: Dezentralisierung, robuste Sicherheit, größtmögliche Zugänglichkeit für Menschen mit historisch geringer Integration in globale Finanzierungssysteme und Eliminierung von Vermittlern.

Auf dem Weg zur weit verbreiteten Einführung öffentlicher Blockchains taucht ein großes Problem auf: Skalierbarkeit. Mit den aktuellen Verwaltungsmodellen haben Blockchain-Netzwerke Schwierigkeiten, die steigende Anzahl von Teilnehmern und damit auch Datentransaktionen zu bewältigen. Entwickler arbeiten hart daran, Lösungen wie Layer-0- oder Layer-2-Blockchains zu entwickeln, um zu verhindern, dass Blockchain-Netzwerke ihre Schlüsseleigenschaften verlieren und nachhaltig skalieren. Wird das Skalierbarkeitsproblem gelöst, versprechen öffentliche Blockchains eine integrierte Art der Speicherung öffentlicher Informationen und Inklusivität.

Häufig gestellte Fragen

Was sind die vier Arten der Blockchain?

Blockchains werden nach dem Grad der Zugänglichkeit kategorisiert, den sie den Nutzern bieten. Es gibt vier Arten von Blockchains:

  • Öffentliche Blockchains

  • Private Blockchains

  • Hybrid-Blockchains

  • Konsortium-Blockchains

Häufig gestellte Fragen

Was sind die Schlüsseleigenschaften einer öffentlichen Blockchain?
Ist Bitcoin auf einer öffentlichen Blockchain?
Wie funktionieren öffentliche Blockchains?

Weitere Informationen rund um Blockchains

Miriam Strohe

Miriam Strohe

Miriam liebt Semikolons, Gedankenstriche und Et-Zeichen. Sie lebt seit über zehn Jahren in London und verbringt ihre Zeit mit Schreiben, Übersetzen und Korrekturlesen in den Bereichen Theater, Kunst, Kultur, Sport und Finanzwesen.