Blockchain

Von Lukas Leys

Eine Blockchain (dt. Blockkette) ist eine wachsende Kette an Datenblöcken, welche mittels Kryptographie miteinander verbunden werden. Eine Blockchain fungiert innerhalb eines dezentralen Netzwerkes von Teilnehmern als Teil des Mechanismus zur Konsensfindung. Als verteiltes Hauptbuch wird es von den Teilnehmern eines Peer-to-Peer Netzwerks verwaltet, welche kollektiv daran arbeiten, das Hauptbuch auf dem aktuellsten Stand zu halten. Über einen Konsensalgorithmus einigen sich die Teilnehmer auf eine einzige Wahrheit innerhalb des Netzwerk.

Die erste Blockchain wurde von dem unbekannten Erfinder der Kryptowährung Bitcoin Satoshi Nakamoto im Jahre 2008 entwickelt, um Transaktionen von Bitcoins durchzuführen und Eigentümerschaft von Bitcoins zu sichern. Hierbei diente die Blockchain vor allem zur Sicherstellung, dass Bitcoins nicht doppelt ausgegeben (Double Spending) werden können. Mit der Erfindung der Blockchain konnte garantiert werden, dass keine Double-Spending Attacken durchgeführt wurden, ohne dass es hierzu einer zentralen Stelle im Netz bedarf, welche die Transaktionen verifizierte.

Bitcoin war eine Reaktion von Satoshi Nakamoto auf die Finanz- und Wirtschaftskrise von 2007. Im ersten Bitcoin Block inkludierte Satoshi eine Referenz zu einem Zeitungsartikel der London Times welche den Titel „Chancellor on Brink of Second Bailout for Banks“ anführte.

Die wesentlichen Komponenten der Kryptowährung Bitcoin sind:

• Ein dezentrales Peer-to-Peer Netzwerk (Das Bitcoin Protokoll)
• Ein öffentlicher Transaktions Ledger (Die Blockchain)
• Ein System transparenter Regeln für die Teilnehmer (Konsensregeln)
• Ein Mechanismus, um zwischen den Teilnehmern des Netzwerks Einigkeit zu erzeugen (Proof-of-Work Mining Algorithmus)

Transaktionen im Blockchain-Netzwerk werden von den Nutzern an die Nodes kommuniziert, welche diese innerhalb des Netzwerks propagieren. Der Proof-of-Work Mining Algorithmus hasht diese Transaktionen zusammen in einen Datenblock und verifiziert die Korrektheit der Transaktionen. Die Miner im Netzwerk verwenden einen Hash, der die Summe der Transaktionen, die seit dem letzten Block geschehen sind, abbildet und verknüpfen diesen mit dem kryptographischen Hash des vorherigen Blocks und einer Nonce. So entstehen aus den Inputs und Outputs der Hashes eine Kette an Blöcken.

Die verwendete Kryptographie und der Einsatz von Algorithmen zur Konsensbildung machen Blockchains sehr sicher gegen nahezu jede Form von Attacken, Hacking, Manipulationsversuchen oder Betrug. Da diese Systeme ohne die Notwendigkeit einer zentralen Stelle auskommen und nicht von Dritten manipuliert, zensiert oder deaktiviert werden können, haben Blockchains disruptive Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft. Zudem vereint das dezentrale Netzwerk von Bitcoin Minern so viel Rechenleistung, dass kein Staat der Welt die Ressourcen aufbringen könnte, um die Bitcoin Blockchain zu deaktivieren. Darüber hinaus kann kein Staat Bitcoin-Vermögen seiner Bürger konfiszieren oder Transaktionen verhindern. Der Zugang zu Bitcoin-Vermögen funktioniert über Public Key Kryptographie und die Identitäten der Besitzer sind über ebensolche Kryptographie durch Pseudonyme geschützt.

Kryptowährungen

Der erste Anwendungsfall der Blockchain war die Kryptowährung Bitcoin. Durch die kryptographisch abgesicherten Protokolle und dezentrale Datenhaltung in einem Peer-to-Peer Netzwerk war es erstmals möglich, digitale Zahlungen ohne eine zentrale Stelle durchzuführen. Durch Blockchain-Technologie entsteht ein eigenständiges Geldsystem auf globaler Ebene, welches unabhängig von Zentralbanken und Staaten funktioniert.

Dezentralisierung

Das Internet  von heute ist stark zentralisiert mit einigen wenigen großen Unternehmen, welche dadurch eine signifikante Machtposition einnehmen. Unter den Akronymen FAMGA (Facebook, Apple, Microsoft, Google and Amazon) und BAT (Baidu, Alibaba, Tencent) werden die Tech Giants, welche wesentliche Anteile des Internets vereinnahmen, zusammengefasst. Die Funktionsweise und Architektur des heutigen Internets fördert den The Winner Takes it All-Effekt und damit die Zentralisierung des Internets.  Das Internet und damit die große Mehrheit der Internet-Unternehmen basieren auf dem Client-Server-Modell in welchem das Unternehmen dem Nutzer seine Infrastruktur, Plattform und Dienstleistungen zur Verfügung stellt. Der Nutzer muss hierfür oft zustimmen, dass seine privaten Daten vom Unternehmen verwendet und sein Nutzungsverhalten monetarisiert werden. Darüber hinaus kann das Unternehmen entscheiden, wer seine Dienstleistungen nutzen darf und Nutzer aktiv ausschließen oder zensieren („Datenmonarchie“).

Im Gegensatz hierzu bietet Blockchain eine Alternative über Peer-to-Peer Netzwerke in welchen alle Teilnehmer gleiche Rechte haben und keine zentrale Stelle über das Netzwerk entscheidet. Die Nutzer werden hierbei über den Einsatz von Kryptographie wieder zum souveränen Eigentümer über ihre Daten  („Datendemokratie“).

Auf Basis der dezentralen Organisation von Ökosystemen auf Blockchains entstehen neue Modelle für die Selbstorganisation von Menschen im Zuge der Digitalisierung. Dezentrale Ökosysteme erlauben?  

Dezentrale Autonome Organisationen (DAO)

Basierend auf Blockchain-Technologie und Smart Contracts ist es möglich, dezentrale Firmen zu entwickeln, welche autonom organisiert im Internet existieren und weder Firmensitz noch natürliche Personen als Verantwortliche haben. Anstatt einer hierarchischen Organisation wie in traditionellen Unternehmen, entscheidet bei einer DAO der dezentrale Konsens über Smart Contracts. Entscheidungen werden u.a. demokratisch von den Nutzern getroffen, wobei die Menge an Tokens im Besitz des Nutzers wie ein Stimmrecht funktioniert.

DApps

Basierend auf Blockchain und Smart Contracts können dezentrale Websites und Applikationen erstellt werden, welche keine zentrale Stelle benötigen. Aufgrund der technischen Eigenschaften von beiden Technologien können diese nicht von zentralen Stellen manipuliert, zensiert oder kontrolliert werden.  Ein prominentes Beispiel ist die Blockchain-basierte Alternative zur Wikipedia – die Everipedia. Nutzer erhalten hierbei für Ihre Beiträge eine Vergütung in Form von IQ Token und können dezentral über Inhalte der Seite abstimmen. Da die Everipedia nicht dem Client-Server-Modell unterliegt, sondern auf Blockchain basiert, können Staaten wie die Türkei, China, Nordkorea oder der Iran die Blockchain-Wikipedia nicht zensieren oder manipulieren.

Darüber hinaus besteht die Vision der autonomen, dezentralen Organisation von Geschäftsmodellen: Twitter ohne Twitter, Uber ohne Uber, AirBnB ohne AirBnB und Geldsysteme ohne den Einfluss von Staaten und Zentralbanken.

Ideengeschichte

Bitcoin und Blockchain sind Technologien, welche auf viele vorherige technologische Entwicklungen aufbauen. Die Cypherpunk-Bewegung ist eine Gruppierung von technisch versierten Aktivisten, welche sich für eine weit verbreitete Nutzung starker Kryptographie und Technologien zur Verbesserung der Privatsphäre als Weg zu sozialen und politischen Veränderungen einsetzt. Mehrere namhafte Cypherpunks wie Adam Back, Hal Finney und Nick Szabo waren für die Entwicklung von Blockchain und Bitcoin maßgebliche Ideengeber und waren unter den ersten Empfängern des Whitepapers zu Bitcoin.

Die Cypherpunk-Bewegung steht politisch dem Libertarismus nahe. Das Credo der Cypherpunks wurde 1992 von Eric Hughes in „A Cypherpunk’s Manifesto“ niedergeschrieben:

Privacy is necessary for an open society in the electronic age. Privacy is not secrecy. A private matter is something one doesn’t want the whole world to know, but a secret matter is something one doesn’t want anybody to know. Privacy is the power to selectively reveal oneself to the world.“