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Was ist Blockchain? Einfach erklärt: Alles über Blockchain-Technologie lesen
Die Blockchain an sich ist eine Distributed-Ledger-Technologie, die von Computern (Knoten oder Nodes genannt) in einem Netzwerk gemeinsam genutzt wird. Es handelt sich um eine quelloffene Datenbank mit wachsenden Datensätzen oder Blöcken von Datensätzen, die mit Kryptografie verbunden sind. Am besten bekannt ist Blockchain dafür, Kryptowährungstransaktionen auf sichere Art und Weise zu ermöglichen, ohne dass eine zentralisierte Kontrolle erforderlich ist. Tatsächlich basiert jedoch das gesamte Web 3.0 mit all seinen Funktionen auf Blockchains.
Beantworten wir nun noch die Gegenfrage, was Blockchain nicht ist:
Sie ist nicht gleichbedeutend mit Kryptowährungen oder Bitcoin. Kryptowährungen basieren aber, wie viele andere Web3-Projekte, auf Blockchains.
Eine Blockchain ist nicht bloß ein Tauschmittel, sondern hat zahlreiche weitere innovative Anwendungsfälle im realen Leben.
Sie ist kein reines auf Spekulation basierendes Investitionsnetzwerk. Stattdessen ist es das vorrangige Ziel von Web 3.0 basierend auf Blockchains das derzeitige Web 2.0 abzulösen und ein dezentrales Internet zu erschaffen.
Kryptowährungen sind digitale Währungen, die wie bereits erwähnt Blockchain-Technologie verwenden, um jede Transaktion aufzuzeichnen und zu sichern.
Finanzinstitute untersuchen derzeit intensiv, wie sie die Blockchain-Technologie nutzen können, um alles von Abwicklungen bis zu Versicherungen auf den Kopf zu stellen.
Blockchain-Technologie verstehen
Blockchain (oder Blockchain-Technologie) ist im Wesentlichen ein gemeinsames Aufzeichnungssystem. Es gehört zu den Distributed-Ledger-Technologien und wird oft als Synonym dafür bezeichnet. Jedenfalls ist es die bekannteste Distributed-Ledger-Technik. Ein Blockchain-Netzwerk kann digitalisierte Informationen speichern, von Krankenakten bis hin zu Landtiteln, aber es ist vor allem dafür bekannt, Transaktionen aufzuzeichnen und Vermögenswerte zu verfolgen. Das Design der Blockchain gibt Informationsblöcke wieder, die rückverfolgbar, manipulationssicher sind und autonom verwaltet werden können.
Blockchain-Geschichte, Entwicklung und steigende Popularität
Die Geschichte der Blockchain reicht bis in die frühen 1980er Jahre zurück, als der Kryptograf David Chaum erstmals ein Tresorsystem zum Aufbau eines sicheren Computernetzwerks vorschlug, welches die Schlüsselelemente eines Blockchain-Netzwerks umfasste. 1991 führten Stuart Haber und W. Scott Stornetta das Konzept des Zeitstempelns digitaler Dokumente ein. Im darauffolgenden Jahr arbeiteten Haber und Stornetta mit Dave Bayer zusammen, um die Effizienz des Designs zu verbessern und zu ermöglichen, dass mehrere digitalisierte Blöcke gespeichert werden können.
Erst 2008 brachte Satoshi Nakamoto, bei dem es sich um ein mysteriöses Individuum oder eine Gruppe von Menschen handelt, diese Konzepte zusammen, um das erste dezentrale Blockchain-Netzwerk zu konzipieren. Im folgenden Jahr führte Nakamoto die erste Kryptowährung Bitcoin ein, bei der die Blockchain als öffentliches Peer-to-Peer-Netzwerk diente, um alle Transaktionen zu hosten. Die Bitcoin-Blockchain beschreibt nur die Technologie, in der die Währung untergebracht ist, während die Bitcoin-Kryptowährung nur die Währung selbst beschreibt. Die erste Bitcoin-Transaktion fand am 12. Januar statt und im November desselben Jahres gab es bereits eine Handelsplattform und eine Handvoll Diskussionsforen für Entwickler und Enthusiasten. Im Jahr 2010 stimmte ein Händler namens Laszlo Hanyecz zu, 10.000 Bitcoin für zwei Pizzen von Papa John’s zu bezahlen – ein geschichtsträchtiger Tag. Bitcoin ist eine digitale Währung, die Blockchain-Technologie als Distributed Ledger verwendet.
Bis 2014 nahm die Popularität der Kryptowährung stetig zu, aber das Potenzial der Blockchain-Technologie war noch nicht vollständig ausgeschöpft. Vorhang auf für Vitalin Buterin: Einen damals 20-jährigen russischen Programmierer, der zusammen mit vier anderen Unternehmern das Ethereum-Netzwerk ins Leben rief. Ethereum eröffnete neue Möglichkeiten, wie die Blockchain-Technologie auch außerhalb von kryptobasierten Transaktionen genutzt werden kann: Er führte Smart Contracts ein, ermöglichte Programmierern die Entwicklung dezentraler Anwendungen (DApps) und ebnete den Weg für Non-Fungible Tokens (NFTs), um das Internet wie im Sturm zu erobern. Insbesondere aber erwies sich dies als Wendepunkt, da größere Unternehmen und Regierungen begannen, die wahre Leistungsfähigkeit der Blockchain zu erkennen. Es entwickelte sich mit der Zeit ein ganzes Blockchain-Ökosystem.
Seitdem haben Kryptowährungen enorm an Popularität und Geldwert gewonnen, während sie immer wieder für Kontroversen sorgen. Inzwischen ist die Blockchain-Technologie zu einem der wichtigsten Investitionsvorhaben geworden, insbesondere zur Verbesserung des Lieferantenmanagements, und wurde von Unternehmen wie Walmart und Amazon aufgegriffen. Laut der Deloitte-Umfrage 2020 nannten 55% der Befragten die Blockchain als höchste strategische Priorität, während 40% angaben, sie in ihre Produktion zu integrieren.
Darüber hinaus ist die Blockchain-Technologie die Grundlage des Web 3.0. Erfahre hier mehr über Kryptowährungen: Was sind Kryptowährungen?
Wie funktioniert Blockchain?
Der Name Blockchain kann als metaphorische Darstellung der Art und Weise betrachtet werden, wie Informationen innerhalb eines Netzwerks organisiert werden.
In einem Blockchain-Netzwerk werden die Informationen, bei denen es sich um Transaktionen, intelligente Verträge (Smart Contract) oder andere kodifizierte Dokumente handeln kann, in Stapeln oder Blöcken gespeichert. Diese Blöcke sind chronologisch miteinander verbunden und bilden eine durchgehende Linie, wie eine Kette von Blöcken.
Diese Blöcke können nur eine endliche Anzahl von Informationen oder im Kontext der Kryptowährungen eine endliche Anzahl von Transaktionen speichern. Zu den Transaktionsdaten gehören der Absender, der Empfänger und der Betrag der digitalen Währung, die den Besitzer gewechselt hat, z.B. X bezahlte Y 50 USD, Y bezahlte Z 70 USD, Z bezahlte T 20 USD und so weiter.
Jeder neue Eintrag in einem Block muss von der Mehrheit aller Blockchain-Knoten (Blockchain-Nodes) im Netzwerk verifiziert werden. Blockchain verwendet Konsensmechanismen wie Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS), um die Eingabe ungültiger Transaktionen zu verhindern und sicherzustellen, dass jede aufgezeichnete Transaktion korrekt ist.
Neben diesen Daten enthält jeder Block auch seinen eigenen Hash und den Hash des vorherigen Blocks. Ein Hash ähnelt einem digitalen Fingerabdruck – er identifiziert seinen Block sowie dessen gesamten Inhalt und ist immer einzigartig. Er besteht aus einer endlichen Anzahl alphanumerischer Zeichen. Beim Erstellen eines Blocks wird ein Hashcode berechnet, und jede Änderung im Block spiegelt sich im Code wider. Es entsteht eine Kette, da jeder Block auch den Hashcode des vorherigen Blocks enthält.
Wenn das Limit erreicht ist, wird der Kette ein neuer Block hinzugefügt. Der Prozess des Hinzufügens und Verifizierens neuer Blöcke zu dieser Distributed-Ledger-Technologie wird Mining genannt.
Ein paar Voraussetzungen müssen erfüllt werden, bevor ein neuer Block hinzugefügt wird:
Jeder neue Block muss die Antwort auf ein komplexes kryptografisches Rätsel enthalten, das von der Hash-Funktion erstellt wurde.
Der Knoten (Node), der das Rätsel gelöst hat, teilt die Lösung dann mit allen anderen Computern im Netzwerk.
Das Netzwerk muss dann die Berechnung überprüfen. Wenn die Berechnung korrekt ist, wird der neue Block zusammen mit einem Zeitstempel der Kette hinzugefügt.
Wenn ein Block gefüllt und in der Blockchain gespeichert ist, ist er unveränderlich. Es ist nicht möglich, den Block umzuschreiben, um Änderungen an den darin eingebetteten Informationen vorzunehmen. Stattdessen wird ein neuer Block als neuer Eintrag hinzugefügt, der eine Änderung anzeigt, z. B. X wurde zu einem bestimmten Datum und zu einer bestimmten Uhrzeit in Y geändert.
Blockchain-Eigenschaften und Merkmale
Ein Blockchain-Netzwerk hat mehrere Eigenschaften, welche die Technologie einzigartig machen und sie von den traditionellen Datenbanken oder Ledgern unterscheiden.
Blockchain-Systeme sind dezentralisierte Peer-to-Peer-Netzwerke (P2P), welches Nutzer direkt miteinander verbindet. Das bedeutet, dass es keine einzelne, zentrale Regierungsbehörde gibt, die Entscheidungen trifft und Regeln festlegt. Stattdessen verwaltet eine Gruppe von Blockchain-Knoten ein bestimmtes Netzwerk. Alle Knoten innerhalb eines Netzwerks erhalten eine Kopie des gesamten Ledgers und dies ist eines der großen Vorteile der Blockchain. Es löst das Single-Point-of-Failure-Problem und schafft ein fehlertolerantes und manipulationsfreies System. Die Knoten können die Informationen jederzeit abgleichen und Fehler oder Fehlverhalten identifizieren. Das Netzwerk ist auch nicht von einer einzelnen Entität abhängig, die alle Daten in einem Netzwerk speichert: Sollte ein Knoten ausfallen, arbeiten die verbleibenden Knoten weiter.
Bei der Blockchain handelt es sich um einen permanenten digitalen Ledger. Alle Informationsblöcke sind nicht nur chronologisch aufgereiht und zeitgestempelt, sondern auch kryptografisch versiegelt. Alle Änderungen, die an einem Block vorgenommen werden müssen, führen zu einer Änderung des Hashcodes und da jeder Block den Hash des vorherigen Blocks enthält, werden darin gespeicherte Hashes ungültig. Somit macht jede Bearbeitung eines bestimmten Blocks alle folgenden Blöcke und damit die Kette unwirksam. Die Unveränderlichkeit wird nicht nur durch die Verwendung der Hashfunktion sichergestellt, sondern auch durch Konsensmechanismen wie PoW oder PoS. Wenn kein böswillig Handelnder die Kontrolle über die Mehrheit der Knoten in einem bestimmten Netzwerk übernimmt, ist es im Prinzip unmöglich, einen Eintrag zu manipulieren: Allein schon der gigantische Rechenaufwand wäre viel zu groß.
In einem öffentlichen Ledger führt jeder Knoten des Netzwerks eine Kopie des Ledgers, und alle müssen an der Überprüfung jedes Eintrags und jeder Blockaufnahme teilnehmen. Dies bietet vollständige Transparenz und ermöglicht Teilnehmern, das Netzwerk zu verwalten und zu regulieren. Alle müssen einem standardisierten Verfahren folgen, und eine gleichmäßige Verteilung bedeutet, dass jeder Knoten die gleiche Macht bei der Überprüfung jedes Eintrags hat.
Ein zentral verwaltetes System, wie z. B. eine Krankenhausdatenbank mit Patienteninformationen, wird von einem Administrator verwaltet, der für die Aktualisierung und Instandhaltung der Daten verantwortlich ist. Diese Person oder Gruppe von Personen hat die volle Autorität im Umgang mit sensiblen Informationen. Ein selbstverwaltetes Blockchain-System hingegen verteilt das Aktualisieren und Überprüfen der Daten über Konsensmechanismen auf alle am Netzwerk beteiligten Knoten. Dieser Prozess bezieht sich auf eine Reihe von Regeln, die den Knoten helfen, die Authentizität jedes Eintrags zu bestätigen. Es gibt zwei gängige Algorithmen für Konsensmechanismen:
Proof-of-Work (PoW)
Beliebte Blockchain-Netzwerke verwenden Proof-of-Work, insbesondere Bitcoin. Es ist ein Konsensmechanismus, bei dem jeder Knoten oder Miner sich an die Arbeit macht, komplexe arithmetische Probleme mit seiner Computerleistung (GPUs) zu lösen, um die Authentizität der Transaktionen zu überprüfen und zum Konsens zu gelangen. Sobald die Transaktionen verifiziert sind, werden sie dem Block hinzugefügt und die Miner werden mit der Kryptowährung des Netzwerks für ihren ehrlichen Beitrag belohnt.
Proof-of-Stake (PoS)
Beim Proof-of-Stake-Konsensmechanismus liegt die Befugnis zur Validierung der Transaktionen in den Händen der Kryptowährungsbesitzer, die die Transaktionen basierend auf der Menge der in den Vertrag eingesetzten Kryptos validieren. Proof-of-Stake ist eine Alternative zum Proof-of-Work und erfordert nur minimale Rechenleistung, sondern basiert nur auf den Einsatzpositionen der Validierer im Netzwerk.
Einige Blockchain-Netzwerke, insbesondere Ethereum, sind programmierbar. Das bedeutet, dass Entwickler Protokolle, sogenannte Smart Contracts, programmieren können, die Reaktionen auslösen, wenn die vorgegebenen Anforderungen erfüllt sind. Im Zusammenhang mit kryptobasierten Transaktionen ermöglichen Smart Contracts automatisierte Transaktionen wie die Folgenden: X zahlt 2 ETH an Y, wenn Z 3 ETH an X zahlt. Smart Contracts können so viele Bedingungen wie nötig umfassen und können eine beliebige Anzahl von Teilnehmern haben.
Arten von Blockchain-Netzwerken
Es gibt 4 unterschiedliche Kategorien von Blockchain-Netzwerken, die nach dem Grad der Zugänglichkeit kategorisiert sind.
Wie der Name schon sagt, ist eine öffentliche Blockchain völlig offen für alle, die daran teilnehmen möchten. Sie sind dem dezentralisierten Eigentum einer Blockchain treu, gehören nicht einer Einzelperson oder einer Gruppe von Einzelpersonen und werden von jedem Knoten verwaltet, der Teil des Netzwerks ist.
Jeder Teilnehmer besitzt eine Kopie des Ledgers und hat die Befugnis, neue Einträge mit Proof-of-Work oder Proof-of-Stake-Konsensmechanismen zu verifizieren und zu authentifizieren. Keine Begrenzung der Teilnahme und Gesamtverteilung bedeutet eine größere Verteilung der Kontrolle, was die IT-Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit des Netzwerks erhöht. Die Ethereum- und Bitcoin-Blockchain sind die bemerkenswertesten Beispiele für eine öffentliche Blockchain.
Eine private Blockchain besteht aus einem zugelassenen Netzwerk, in dem ein Konsens durch einen Prozess namens „selektive Bestätigung“ erreicht werden kann, bei dem bekannte Nutzer die Transaktionen verifizieren. Private Blockchains erlauben nur ausgewählten Knoten die Teilnahme und den Betrieb als geschlossenes Netzwerk. Im Gegensatz zu öffentlichen Systemen haben private Netzwerke eine zentralisierte Governance und Nutzer können deren Größe und Skalierbarkeit manuell bestimmen. Es ist eine ideale Lösung für den Einsatz in Unternehmen, da es die Nutzung der Blockchain-Technologie mit der Option ermöglicht, Vertraulichkeit aufrechtzuerhalten. Aufgrund der begrenzten Anzahl von Knoten ist der Verifizierungsprozess im Vergleich zu einem öffentlichen Netzwerk auch deutlich schneller. Dieser private Blockchain-Prozess ähnelt einem internen Datenspeichersytem, abgesehen davon, dass er zur Erhöhung der Sicherheit auf mehrere Knoten verteilt ist.
Eine Hybrid-Blockchain-Architektur vereint Elemente einer öffentlichen und einer privaten Blockchain. Eine zentrale Einheit behält sich das Recht vor, einige Teile des Netzwerks privat zu halten, während einige Teile davon öffentlich sein dürfen – diese Einheit kann die aufgezeichneten Transaktionen aber nicht manipulieren. Das System kann intelligente Verträge verwenden, um den Benutzerzugriff zu definieren. Nur eine ausgewählte Anzahl von Knoten hat die Befugnis, die Einträge zu überprüfen. Es wird als die am besten anpassbare Art der Blockchain-Architektur angesehen und ist eine ideale Lösung für Regierungen oder Gesundheitsorganisationen, bei denen die Öffentlichkeit auf bestimmte Arten von Daten zugreifen kann, aber die Einheiten dennoch die Vertraulichkeit wahren können.
Konsortium-Blockchains, auch als föderierte Blockchains bekannt, werden von einer Gruppe von Unternehmen oder repräsentativen Einzelpersonen verwaltet. Wie Hybrid-Blockchains profitiert ein Konsortium sowohl von genehmigungspflichtigen als auch genehmigungsfreien Systemen. Im Gegensatz zu Hybrid-Blockchains werden sie nicht von einer einzigen zentralen Instanz verwaltet. Das Konsortium erlaubt oder beschränkt Teilnehmer und ist befugt, sich mit Hilfe eines Abstimmungsnachweismechanismus zu authentifizieren.
Sidechain und Parachain
Außer den 4 Blockchains gibt es noch die Sidechain und die Parachain. Diese Chains sollen die Probleme der Skalierbarkeit lösen und eine Überlastung der Blockchains verhindern. Die Sidechain ist eine separate Blockchain und ist mit der Haupt-Blockchain verknüpft. Sie kommuniziert in beiden Richtungen mit ihr. Die Skalierbarkeit wird verbessert, da die Sidechain Transaktionen von der Blockchain Transaktionen übernimmt, welche sonst über die Haupt-Blockchain laufen würden.
Die Parachain (kurz für Parallel-Chain) ist dagegen eine parallele Blockchain neben der Haupt-Blockchain (Mainchain). Sie kommuniziert mit anderen Parachains und der Haupt-Blockchain über einen Hub: Dieser Hub wird Relay Chain genannt.
Blockchain Vorteile:
Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften bietet die Blockchain ihren Nutzern Vertrauen, Transparenz und Rückverfolgbarkeit. Die folgenden Vorteile der Blockchain sind erwähnenswert:
Transparenz und Vertrauen
Das vermutlich auffälligste Merkmal, das ein Blockchain-Netzwerk mit sich bringt, ist seine dezentrale Natur und beispiellose Transparenz. In einem zentral verwalteten System oder einer Datenbank konzentriert sich die Kontrolle über eine bestimmte Aktivität oder Organisation auf eine einzelne Person oder Einheit. Das bedeutet, dass diese Einheiten als Gatekeeper für alle Daten und Nutzer agieren: Sie regeln den Zugriff und legen die Regeln fest.
In einem zentralisierten Bankensystem kann es vorkommen, dass Zahlungen von Kunden abgelehnt oder Konten eingefroren werden. Es ist dabei nicht sicher, ob die Bank die Verantwortung übernimmt oder die Handlung überhaupt gerechtfertigt ist. Oder eine soziale Plattform wie Twitter kann bestimmte Diskurse zensieren, Konten schließen und die persönlichen Daten der Nutzer monetarisieren.
Ein dezentrales System entzieht einer zentralen Gruppe die Autorität und verteilt sie an die Teilnehmer des Netzwerks. Jeder Teilnehmer besitzt eine vollständige Kopie der Datenbank in ihrer Gesamtheit und es wird gemeinsam entschieden, wie diese verwaltet wird.
Das ausgefeilte Verifikationssystem, mit dem ein Blockchain-Netzwerk arbeitet, übernimmt die Vertrauensbildung für seine Teilnehmer. Im Gegensatz zu einem zentralisierten System haben die Teilnehmer vollständiges Wissen darüber, was gespeichert und wie es verwaltet wird.
Keine Überprüfung durch Dritte erforderlich
Ein manipulationsfreies, verteiltes Verifizierungssystem eliminiert auch die Notwendigkeit für Zwischenhändler, um Transaktionen oder die Echtheit von Dokumenten zu verifizieren, wie Bestätigung von Banken, dass ein Sender das nötige Geld hat, einen Transfer durchzuführen, eine Bestätigung durch einen Anwalt, dass zwei Parteien ihre Bedingungen erfüllt haben oder das Unterzeichnen eines Dokuments durch einen Notar. Blockchain-Netzwerke funktionieren über P2P (Peer-to-Peer) und verzichten auf die Notwendigkeit solcher vermittelnder Parteien und sparen somit Zeit und Geld.
Schnellere Abwicklung von Transaktionen
Bankinstitute arbeiten während der Bürozeiten und sind an Feiertagen geschlossen. Blockchain hingegen ist rund um die Uhr und an jedem Tag des Jahres in Betrieb. Unzählige Knoten in einem Netzwerk beeilen sich, die Transaktionen zu genehmigen, sobald sie stattfinden. Eine Bitcoin-Transaktion dauert beispielsweise durchschnittlich 10 Minuten und kann das ganze Jahr über jederzeit stattfinden. Dies kann insbesondere grenzüberschreitende Zahlungsprobleme lösen, die aufgrund von Zeitzonenunterschieden und der Einbeziehung mehrerer zwischengeschalteter Parteien nicht nur mit hohen Gebühren, sondern auch mit langen Überweisungszeiten verbunden sind.
Blockchain-Sicherheit
Der kreative Einsatz der Hashfunktion und Konsensmechanismus-Algorithmen machen die Blockchain-Datenbank vollständig unveränderlich und manipulationsfrei. Dies gibt der Datenbank oder dem Distributed Ledger vollständige Immunität gegen alle böswilligen Versuche, das System anzugreifen.
Neben dem komplizierten Verifizierungssystem, mit dem jede Transaktion genehmigt und authentifiziert wird, handelt es sich bei einer Blockchain um quelloffene Software, was bedeutet, dass jeder den Code einsehen kann. Es ist also ein sogenanntes Open Source Projekt. Auf diese Art und Weise können Entwickler den Code und dessen Sicherheitsstufen überprüfen und Verbesserungsvorschläge machen.
Blockchain-Zugänglichkeit
Laut Berichten der Weltbank haben derzeit etwa 31% der Weltbevölkerung kein Bankkonto, von denen die meisten in Entwicklungsländern leben. Dieser Teil der Bevölkerung muss nicht nur die logistischen Herausforderungen bewältigen, die durch das Fehlen eines Bankkontos entstehen, wie das Bezahlen von Rechnungen oder das Einreichen eines Gehaltsschecks. Sie sind auch vom größeren globalen Finanznetzwerk ausgeschlossen und ihr Vermögen ist durch Kriminelle gefährdet, wenn es physisch aufbewahrt wird.
Kryptowährungs- und Blockchain-Technologien ermöglichen es jedem, unabhängig von Geschlecht, ethnischer Zugehörigkeit oder Nationalität, mit jedem anderen im Netzwerk zu handeln und sein Kapital sicher zu speichern. Dies bedeutet, dass Personen ohne Bankkonto Kryptowährungen verwenden können, wenn dies gewünscht ist.
Blockchain-Nachteile & Herausforderungen
Die komplexe und anspruchsvolle Natur der Blockchain bringt einzigartige Herausforderungen mit sich, die bisher noch nicht angegangen wurden – insbesondere in Bezug auf Zugänglichkeit und Umweltbewusstsein.
Blockchain-Mining: Hohe Energiekosten
Bei der Aufrechterhaltung eines Blockchain-Netzwerks verbrauchen insbesondere Mechanismen wie Proof-of-Work enorme Mengen an Rechenleistung, um die gestellten Rätsel zu lösen, was den Stromverbrauch der Blockchain-Knoten in die Höhe treibt.
Mehr Rechenleistung verbessert die Chancen, das Rätsel schneller zu lösen, daher verbessern die Miner ständig ihre Hardware-Fähigkeiten, indem sie mehr GPU-Karten in das System integrieren. Auch dies erfordert allerdings mehr Strom.
Des Weiteren ist der Lebenszyklus der GPU-Karten recht kurz und die durch den Stromverbrauch entstehende Wärme muss durch Lüfter oder Klimaanlagen gekühlt werden. All dies führt zu hohen Wartungs- und Energiekosten.
Blockchain Umwelt: Nicht umweltfreundlich
Der Transaktionsvalidierungsprozess durch Proof-of-Work verbraucht große Mengen an Energie, und das bedeutet nicht nur eine höhere Rechnung, sondern auch, dass Blockchain weit davon entfernt ist, eine grüne Technologie zu sein. Bitcoin-Mining zum Beispiel setzt allein in den USA 18 Milliarden Kilogramm CO2-Emissionen frei. Die Kryptowährungsindustrie strebt aber an, bis 2030 zu 100% kohlenstofffrei zu sein, und hat damit begonnen, in umweltfreundlichere Energielösungen zu investieren, um Mining-Aktivitäten anzutreiben.
Schwierigkeiten bei Blockchain-Implementierung
Die Blockchain-Technologie ist wahnsinnig kompliziert und kostspielig in der Umsetzung. Es erfordert erhebliche Investitionen in Infrastruktur und Talente. Damit ein Unternehmen eine Blockchain-Lösung annehmen kann, muss es auch seine vorhandenen Fachleute schulen und sicherstellen, dass das Management umfassend über die Blockchain-Technologie informiert ist, damit es sie vollständig nutzen und die damit verbundenen Herausforderungen mindern kann.
Blockchain-Anwendungsfälle
Auch wenn Blockchain vor allem im Zusammenhang mit dem Handel mit Kryptowährungen auftaucht, gehen die realen Anwendungen der Blockchain über Bitcoin-Transaktionen & Co. weit hinaus.
Blockchain-Anwendungen im Bank- und Finanzwesen
Die Blockchain-Technologie wird von vielen als Lösung angesehen, um den Betrieb von Finanzinstituten zu verbessern. Es kann die Transaktionszeiten erheblich verkürzen, die Kommunikation zwischen den entsprechenden Institutionen verbessern und Handhabungsfehler reduzieren. Erhöhte Transparenz wird auch die regulatorischen Aktivitäten optimieren und das Vertrauen in die Finanzinstitute stärken können.
Große Banken wie Wells Fargo und HSBC sind die Early Adopters (frühe Anwender) von Blockchain. Die Bankgiganten nutzen die Blockchain-Technologie, um die Abwicklung grenzüberschreitender Zahlungen zu verbessern, und verwenden eine gemeinsame Ledger-Technologie, um Transaktionen in US-Dollar, kanadischen Dollar, britischem Pfund Sterling und Euro abzuwickeln.
Blockchain-Anwendungen in der Rechtsbranche
Die Rechtsbranche kann die Blockchain-Technologie nutzen, um ihre Arbeitsabläufe zu automatisieren, Verträge sicher und unveränderlich zu speichern und gegenüber den Kunden bzw. Mandanten transparenter zu werden. Die Verwendung von Smart Contracts kann den Zeitaufwand für die Vorbereitung und Änderung von Dokumenten erheblich verkürzen und somit hohe Gebühren vermeiden, die normalerweise von den Kunden getragen werden.
Obwohl Smart Contracts auf Bundesebene noch nicht anerkannt sind, akzeptieren einige Bundesstaaten in den USA, darunter Nevada und Iowa, ihre Legitimität und erkennen sie als rechtsverbindliche Vereinbarungen zwischen den beteiligten Parteien an.
Blockchain-Anwendungen im Gesundheitswesen
Blockchain hat eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Gesundheitsbranche, von denen die wichtigsten die sichere Speicherung von Patientendaten und die optimierte Verwaltung der pharmazeutischen Lieferkette sind.
Datenschutzverletzungen sind nach wie vor ein entscheidendes Problem in der Branche, wo zwischen 2021 und 2022 über 600 Datenschutzverletzungen gemeldet wurden. Dienste, die das Verschlüsselungspotenzial der Blockchain nutzen, ermöglichen die sichere Übertragung und Speicherung sensibler Informationen. Beispielsweise hilft BurstIQ Gesundheitsunternehmen bei der sicheren Aufbewahrung, Weitergabe und Lizenzierung von Daten bei gleichzeitig strikter Einhaltung der HIPAA-Regeln. Es ermöglicht auch den Echtzeitzugriff auf Daten zu den Gesundheitsaktivitäten der Patienten und hilft möglicherweise dabei, Probleme mit dem Missbrauch verschreibungspflichtiger Medikamente zu lösen.
IBM und Sonoco haben sich kürzlich zusammengetan, um Probleme beim Transport von Medikamenten zu minimieren, indem sie mithilfe von Blockchain-Netzwerken ein höheres Maß an Transparenz in der Lieferkette ermöglichen. Pharma Portal, eine Blockchain-Plattform, hilft Lieferanten und Käufern, temperaturkontrollierte Medikamente durch genaue Echtzeitdaten zu verfolgen.
Blockchain-Anwendungen in der Immobilienverwaltung
Angesichts ihrer tadellosen Fähigkeiten zur Vermögensverwaltung wird die Blockchain auch die Immobilienbranche verändern. Die Blockchain-Technologie kann Lösungen für eine Vielzahl von Problemen bieten. Beispielsweise im Zusammenhang mit Eigentumsstreitigkeiten, beim Vermitteln für das Aushandeln eines Deals oder bei hohen Provisionen für Immobilienmakler und Anwälte.
ATLANT beispielsweise hat eine Blockchain-Plattform geschaffen, auf der Eigenschaften tokenisiert und ähnlich wie Kryptowährungen gehandelt werden können. Dies rationalisiert Transaktionen und reduziert die Notwendigkeit eines Zwischenhändlers, um das Geschäft zwischen Verkäufer und Käufer zu besiegeln, während die Transaktions- und Maklergebühren minimiert werden.
Blockchain-Zukunft
Blockchain, ohne Zweifel die am meisten disruptive Technologie des letzten Jahrzehnts, hat bereits den Betrieb mehrerer Branchen deutlich verändert. Der astronomische Anstieg in Popularität ermöglichte es Entwicklern, die Blockchain-Technologie auszudehnen – weit über die Nutzung zum Kauf von Kryptowährungen hinaus. Dies ermöglichte es großen Akteuren auf den Märkten, einschließlich Regierungen, das Potenzial zur Rationalisierung des Datenverwaltungssystems zu erkennen und ihre Eigenschaften auf die nächste Ebene zu bringen.
Die Blockchain-Technologie wird immer mehr akzeptiert. Nun wird es jedoch entscheidend sein, Lösungen für die derzeitigen Einschränkungen zu finden und in die Verbesserung der Technologie zu investieren, um diese zugänglicher und umweltfreundlicher zu machen. Du möchtest mehr über Blockchains lernen und vielleicht sogar programmieren lernen? Lies hier: Beste Unis für Krypto-Studiengänge.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das hauptsächliche Ziel von Blockchain?
Das hauptsächliche Ziel von Blockchain ist es, ein dezentrales Ledger- oder Datenbanksystem zu schaffen, in dem Daten sicher gespeichert, einfach nachverfolgt und nicht nachträglich bearbeitet werden können. Auf diese Weise erstellen Blockchains unveränderliche Ledgers (Register) ohne zentrale Autorität, in denen keine Aufzeichnungen geändert oder zerstört werden können.
Was ist ein Beispiel für eine Blockchain?
Ethereum und Bitcoin sind die bemerkenswertesten Beispiele für Blockchain-Netzwerke. Beide öffentlichen Blockchains sind vor allem für die Erleichterung von Kryptowährungstransaktionen bekannt und enthalten jeweils zugehörige Coins. Jedoch können Entwickler im Gegensatz zu Bitcoin auf der Ethereum-Blockchain dezentrale Anwendungen erstellen (DApps) und es können dort Smart Contracts (Intelligente Verträge) abgeschlossen werden. Außerdem gibt es auf der ETH-Blockchain mittlerweile neben Ethereum viele weitere ERC-20-Token, die auf dieser Blockchain basieren.
Welche Blockchain-Anwendungen gibt es im realen Leben?
Am häufigsten wird Blockchain bei Finanzdienstleistungen verwendet, wo ein Bankkonto nicht mehr notwendig ist. Es gibt aber noch wesentlich mehr Anwendungszwecke, unter anderem im Rechts- und Gesundheitswesen, beim Lieferkettenmanagement und bei der Immobilieneigentum und Edelmetallen. Nicht zuletzt stellt auch das Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) einen spannenden Anwendungsfall dar. In dem Fall sind alle physischen Objekte (z.B. im Haus) mit der virtuellen Welt verbunden.
Was ist das größte Blockchain-Unternehmen?
Mit einer Marktkapitalisierung von über 15,4 Milliarden USD ist Coinbase Global das größte Blockchain-Unternehmen weltweit. Darauf folgen Monex Group Inc., BIT Mining Ltd. und Canaan Inc.
Wie funktioniert Blockchain?
In einem Blockchain-Netzwerk werden die Informationen, bei denen es sich um verschiedenste Blockchain-Transaktionen (z.B. Bitcoin-Transaktionen), intelligente Verträge (Smart Contract) oder andere kodifizierte Dokumente handeln kann, in Stapeln oder Blöcken gespeichert. Diese unveränderlichen und somit sicheren Blöcke sind chronologisch miteinander verbunden und bilden eine durchgehende Linie, wie eine Kette von Blöcken (deshalb der Name „Blockchain“).
