Im einfachsten Sinne kann eine Blockchain als Datenstruktur beschrieben werden, die Transaktionsaufzeichnungen enthält und gleichzeitig Sicherheit, Transparenz und Dezentralisierung gewährleistet. Man kann Sie sich auch als eine Kette von Datensätzen vorstellen, welche in Form von Blöcken gespeichert sind, die grundsätzlich von keiner einzelnen Instanz kontrolliert werden.

Eine Blockchain ist ein verteiltes Hauptbuch, welches für alle im Netzwerk vollständig offen ist. Sobald eine Information in einer Blockchain gespeichert ist, ist es äußerst schwierig diese zu ändern oder zu löschen. Jede Transaktion ist mit einer digitalen Signatur gesichert, die ihre Authentizität bestätigt. Aufgrund der Verwendung von Verschlüsselungen und digitalen Signaturen sind die gespeicherten Daten manipulationssicher und können nicht geändert werden.

Mit der Blockchain-Technologie können alle Netzwerkteilnehmer eine Einigung erzielen, die allgemein als Konsens bezeichnet wird. Alle gespeicherten Daten werden digital aufgezeichnet und haben einen gemeinsamen Verlauf, der allen Netzwerkteilnehmern zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird das Risiko betrügerischer Aktivitäten oder doppelter Transaktionen („double spending“) ausgeschlossen, ohne dass eine dritte Partei erforderlich ist.

Eine Blockchain ist eine Kette von Blöcken. Diese Blöcke können jede Art von Daten oder Informationen enthalten. Ein neuer Block besteht aus dem Hash des vorherigen Blocks und der neuen Daten. Diese bilden zusammen den Hash für den nächsten Block.

Der Hash

Ein Hash ist ein eindeutiger mathematischer Code, der zu einem bestimmten Block gehört. Wenn die Informationen im Block geändert werden, dann ändert sich auch der Hash des Blocks. Die Verbindung von Blöcken über eindeutige Hash-Schlüssel macht Blockchain Manipulations- und Fälschungssicher.

Transaktionsvalidierung

Jede Transaktion muss von einem Knoten im Netzwerk validiert werden. In der Bitcoin-Blockchain werden diese Knoten als „Miner“ bezeichnet und verwenden das Konzept des Proof-of-Work, um Transaktionen im Netzwerk zu verarbeiten und zu validieren. Damit eine Transaktion gültig ist, muss sich jeder Block auf den Hash des vorhergehenden Blocks beziehen. Die Transaktion findet nur statt, wenn der Hash korrekt ist.

Dies stellt sicher, dass die Blockchain unveränderlich ist. Jede Änderung die an der Blockkette vorgenommen wird, wird im gesamten Netzwerk reflektiert, leicht erkannt und dadurch als ungültig klassifiziert wird.

Dezentralisiert

Die Grundidee ist, dass jede Blockchains dezentral geführt wird. Dass bedeutet, dass keine einzelne Person oder Gruppe die Kontrolle über das gesamte Netzwerk hat. Während jeder im Netzwerk die Kopie des verteilten Hauptbuchs besitzt, kann niemand dieses selber ändern. Diese einzigartige Funktion der Blockchain ermöglicht Transparenz und Sicherheit.

Peer to Peer Transaktion

Die Blockchain macht es möglich, dass eine sichere Interaktion zwischen zwei Parteien stattfindet, ohne dass diese sich kennen und macht eine dritte Partei, welche normalerweise als Vertrauensgarant dient, obsolet. Da das gesamte Netzwerk eine identische Kopie der Transaktionen aufbewahrt und vom Netzwerk auch validiert wird, stellt sich die Vertrauensfrage an die zweite Partei nicht, denn diese wird vom Netzwerk geprüft und stellt sicher, dass alles Regelkonform abläuft.

Unveränderlich und Manipulationssicher

Die Unveränderlichkeitseigenschaft einer Blockchain bezieht sich auf die Tatsache, dass Daten, die einmal in die Blockchain geschrieben wurden, nicht mehr geändert werden können. Wenn man versucht die Daten eines Blocks zu ändern, muss die gesamte darauffolgende Blockchain geändert werden, da jeder Block den Hash des vorhergehenden Blocks speichert. Eine Änderung in einem Hash führt zu einer Änderung in allen folgenden Hashes. Es ist äußerst kompliziert und rechenaufwendig um alle Hashes zu ändern und würde auch den Konsens des gesamten Netzwerkes benötigen. Daher sind die in einer Blockchain gespeicherten Daten aufgrund von Unveränderlichkeit nicht anfällig für Änderungen oder Hackerangriffe und können daher auch als Manipulationssicher angesehen werden.

Obwohl sich die Blockchain seit der Einführung auf vielen Ebenen entwickelt hat, gibt es zwei Hauptkategorien, in der man diese hauptsächlich klassifizieren kann:

* Öffentliche Blockchain

* Private Blockchain

Sowohl eine öffentliche als auch eine private Blockchain verfügen über dezentrale Peer-to-Peer-Netzwerke. Alle Teilnehmer des Netzwerks führen die Kopie des gemeinsam genutzten Hauptbuchs mit sich und verifizieren jede neue Transaktion im Konsens.

Öffentliche Blockchain - Dies ist eine sogenannte „permissionless“ Blockchain, jeder der Zugang zum Internet hat, kann diese herunterladen, darauf zugreifen und ein Knotenpunkt in der Blockchain werden. Daher obliegt die Kontrolle bei der Allgemeinheit. Ein Beispiel für eine öffentliche Blockchain ist die Bitcoin-Blockchain.

Private Blockchain - Im Gegensatz zur öffentlichen Blockchain braucht man für die „permissioned“ Blockchain eine Genehmigung oder Einladung um an dieser Teilzunehmen. Die Gesamtkontrolle über das Netzwerk liegt in den Händen der Eigentümer. Private Blockchains können unabhängig voneinander ausgeführt oder auch in andere Blockchains integriert werden. Diese werden normalerweise von Unternehmen und Organisationen verwendet. Daher ist das bei den Teilnehmern erforderliche Vertrauensniveau in privaten Blockchains höher.

Die Kryptowährung

Die erste Anwendung war die der Kryptowährung. Die Sicherheit, dass jeder nur jene Menge Ausgeben die er auch Besitzt und man diesem auch Vertrauen kann ohne denjenigen auch zu kennen macht das ganze so Revolutionär.

Intelligente Verträge – Smart Contracts

Intelligente Verträge erfüllen ähnliche Funktionen wie papierbasierte Vereinbarungen. Das Unterscheidungsmerkmal bei intelligenten Verträgen ist, dass diese sowohl digital als auch selbst ausführbar sind. Selbstausführbar bedeutet, dass wenn bestimmte vorher festgelegte Bedingungen erfüllt sind, dass diese Verträge dann automatisch als erfüllt angesehen werden und eine Aktion auslösen.

Schutz geistigen Eigentums

Digitale Inhalte oder Informatinen können mithilfe des Internets problemlos reproduziert und verbreitet werden. Aus diesem Grund haben Menschen aus der ganzen Welt die Möglichkeit, sie zu kopieren, zu replizieren und zu verwenden, ohne dem tatsächlichen Produzenten des Inhalts Credits zu geben. Es gibt Urheberrechtsgesetze zum Schutz solcher Probleme, aber im aktuellen Szenario werden diese Gesetze nicht gemäß den gemeinsamen globalen Standards angemessen definiert. Mit Hilfe der Blockchain-Technologie können alle Urheberrechte in Form von intelligenten Verträgen gespeichert werden. Da Blockchain unveränderlich ist, kann ein Eintrag, der einmal in der Blockchain gespeichert wurde, nicht geändert oder modifiziert werden. Der Eigentümer des Werkes hat die Gesamtautorität über das Eigentum sowie die Verbreitung des Inhalts.

Identitätsmanagement

Die Welt wird mit jedem Tag digitaler. Wenn Sie beispielsweise Online-Finanztransaktionen durchführen möchten, können Sie ganz einfach über Ihre Log-in Daten auf Ihr Geld zuzugreifen. In diesem Fall kann jedoch niemand die Identität der Person sicherstellen, die das Geld bewegt. Wenn Ihr Benutzername und Ihr Passwort von jemandem kompromitiert wurden kann der oder diejenige alles mit Ihrem Geld machen. Die Notwendigkeit der Stunde besteht darin, ein System zu haben, das die individuelle Identifizierung im Web verwaltet. Die in Blockchains verwendete verteilte Hauptbuchtechnologie bietet Ihnen fortschrittliche Methoden der öffentlich-privaten Verschlüsselung, mit denen Sie Ihre Identität nachweisen und Ihre Dokumente digitalisieren können. Diese einzigartige sichere Identität kann Ihnen bei der Durchführung von Finanztransaktionen oder Online-Interaktionen in einer gemeinsam genutzten Wirtschaft als Retter dienen. Darüber hinaus kann die Lücke zwischen verschiedenen Regierungsstellen und privaten Organisationen durch eine universelle Online-Identitätslösung geschlossen werden, die Blockchain bieten kann.