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Blockchain: Was steckt wirklich dahinter?

Geschrieben von Roman | 3. Dezember 2017 16:49:00 Z

Blockchain taucht überall auf, wo es um Bitcoin und digitale Zahlungen geht. Aber was die Technologie eigentlich tut – und warum sie als besonders sicher gilt – bleibt für die meisten ein Rätsel. Das muss nicht so sein.

Im Kern ist die Blockchain eine Datenbank. Aber eine, die nach anderen Regeln spielt.

Was die Blockchain ist – in einfachen Worten.

«Blockchain» bedeutet auf Deutsch «Blockkette». Es handelt sich um eine netzwerkbasierte Datenbank, die Transaktionen – zum Beispiel Zahlungsvorgänge – strukturiert speichert. Sie bildet die technische Basis von Kryptowährungen wie Bitcoin und zeichnet sich durch zwei Eigenschaften aus, die sie von gewöhnlichen Datenbanken unterscheiden.

Dezentralität

Keine zentrale Instanz verwaltet die Datenbank. Sie liegt als identische Kopie auf jedem Computer, der am Netzwerk teilnimmt.

Fälschungssicherheit

Jeder Block trägt einen einzigartigen digitalen Fingerabdruck. Wer etwas verändern will, muss die gesamte Kette manipulieren – ein nahezu aussichtsloses Unterfangen.

Wie Dezentralität die Sicherheit erhöht.

Bei einer herkömmlichen Datenbank gibt es eine zentrale Stelle – eine Bank, ein Unternehmen, ein Administrator – die alles verwaltet und kontrolliert. Bei der Blockchain gibt es das nicht.

Stattdessen liegt die gesamte Datenbank als identische Kopie auf allen Computern, die am Netzwerk teilnehmen. Findet eine Transaktion statt, wird sie auf jeder dieser Kopien gleichzeitig eingetragen.

Um einen bereits eingetragenen Vorgang nachträglich zu verändern, müsste ein Angreifer jede einzelne Kopie auf jedem Rechner im Netzwerk gleichzeitig manipulieren. Je grösser das Netzwerk, desto unrealistischer wird das.

Wie die Blockkette aufgebaut ist – und warum das wichtig ist.

Die Blockchain funktioniert wie ein sehr langes Journal aus der Buchführung: Alle Vorgänge im Netzwerk werden der Reihe nach protokolliert. Eine bestimmte Anzahl von Transaktionen wird dabei zu einem Block zusammengefasst. Diese Blocks werden kettenförmig hintereinander geschrieben – daher der Name.

Jeder fertige Block erhält eine Prüfsumme: eine einzigartige digitale Signatur, die wie ein Fingerabdruck funktioniert. Dieser Fingerabdruck wird am Anfang des nächsten Blocks eingefügt – so ist jeder Block untrennbar mit seinem Vorgänger verbunden.

Was passiert, wenn jemand die Kette manipulieren will.

Angenommen, jemand will eine vergangene Transaktion verändern – sich zum Beispiel nachträglich eine Zahlung gutschreiben. Dafür reicht es nicht, einen einzigen Block zu ändern.

1
Den Ziel-Block verändern Der betreffende Block muss angepasst werden – damit ändert sich sofort seine digitale Signatur.
2
Alle nachfolgenden Blocks neu berechnen Da jeder Block die Signatur des vorherigen enthält, müssen alle nachfolgenden Blocks ebenfalls neu erstellt werden.
3
Alle Kopien im Netzwerk gleichzeitig anpassen Da die Blockchain dezentral auf tausenden Rechnern liegt, müssten alle Kopien gleichzeitig manipuliert werden.
Dezentralität und digitale Signatur zusammen machen die Blockchain nahezu immun gegen nachträgliche Manipulationen.

Blockchain ist keine Magie – sondern cleveres Systemdesign.

Die Stärke der Blockchain liegt nicht in einer einzelnen Massnahme, sondern im Zusammenspiel: dezentrale Speicherung, digitale Signaturen und die verkettete Struktur machen Manipulationen praktisch unmöglich. Deshalb gilt sie als technische Grundlage für vertrauenswürdige digitale Transaktionen – heute vor allem im Bereich Kryptowährungen, mit wachsendem Potenzial auch in anderen Bereichen.