How does a blockchain work - Simply Explained - YouTube

Blockchains sind heutzutage unglaublich beliebt.

Aber was ist eine Blockchain?

Wie funktionieren sie, welche Probleme lösen sie? Und wie können sie benutzt werden?

Wie der Name schon sagt, ist eine Blockchain ein Kette von Blöcken, welche Informationen enthalten.

Diese Technik wurde erstmals 1991 von einer Gruppe von Forschern beschrieben und war ursprünglich dazu gedacht,

digitale Dokumente mit einem Zeitstempel zu versehen, so dass diese weder umdatiert noch

manipuliert werden können.

Fast wie ein Notar.

Nach vielen Jahren im Dornröschenschlaf wurde die Blockchain Technologie 2009 von Satoshi Nakamoto adaptiert

um die Kryptowährung Bitcoin zu entwickeln.

Eine Blockchain ist ein dezentralisiertes Journal, welches jedermann komplett zugänglich ist.

Sie haben eine interessante Eigenschaft: sobald Daten innerhalb einer Blockchain aufgezeichnet wurden,

ist es sehr schwierig, sie zu verändern.

Wie funktioniert das nun?

Nun, schauen wir uns einen Block genauer an.

Jeder Block enthält einige Daten, den Hash des Blocks sowie den Hash des vorherigen Blocks.

Die in einem Block gespeicherten Daten können abhängig von der Art der Blockchain variieren.

Die Bitcoin Blockchain zum Beispiel speichert die Details über eine Transaktion, wie

den Absender, den Empfänger und die Anzahl der Bitcoins.

Ein Block hat auch einen Hash.

Sie können einen Hash mit einem Fingerabdruck vergleichen.

Er identifiziert einen Block und alle seine Inhalte und ist immer einzigartig, gerade so wie ein Fingerabdruck.

Sobald ein Block erstellt wurde, wird sein Hash berechnet.

Eine Veränderung innerhalb des Blocks führt zu einer Veränderung des Hashwertes.

Mit anderen Worten: Hashes sind sehr nützlich wenn Sie Änderungen an Blöcken erkennen möchten.

Wenn sich der Fingerabdruck eines Blocks ändert, ist es auch nicht mehr derselbe Block.

Das dritte Element in jedem Block ist der Hash des vorherigen Blocks.

Dies erzeugt sehr effektiv eine Kette von Blöcken, und es ist diese Technologie, die eine Blockchain

so sicher macht.

Nehmen wir ein Beispiel.

Hier haben wir eine Kette von 3 Blöcken.

Wie Sie sehen können, hat jeder Block einen Hash und den Hash des vorherigen Blocks.

Also Block Nummer 3 zeigt auf Block Nummer 2 und Nummer 2 zeigt auf Nummer 1.

Nun, der erste Block ist etwas speziell, er kann nicht auf vorherige Blöcke zeigen, da er, naja, der erste ist.

Wir nennen ihn den Genesisblock.

Nehmen wir an, Sie manipulieren den zweiten Block.

Dies bewirkt, dass sich der Hash des Blocks ebenfalls verändert.

Das wiederum macht Block 3 und alle folgenden Blöcke ungültig, weil sie keinen

gültigen Hash des vorherigen Blocks mehr besitzen.

Wenn Sie also einen einzelnen Block ändern, werden alle folgenden Blocks ungültig.

Die Verwendung von Hashes reicht jedoch nicht aus, um Manipulationen zu verhindern.

Computer sind heutzutage sehr schnell und können Hunderttausende von Hashes berechnen,

in nur einer Sekunde.

Sie könnten einen Block manipulieren und die Hashes aller anderen Blöcke neu kalkulieren,

um die Blockchain so wieder gültig zu machen.

Um das zu erschweren, haben Blockchains etwas, was als proof-of-work bezeichnet wird.

Es ist ein Mechanismus, der die Erstellung von neuen Blöcken verlangsamt.

Im Bitcoin Beispiel: es dauert etwa 10 Minuten um den erforderlichen proof-of-work zu berechnen und

der Kette einen neuen Block hinzuzufügen.

Dieser Mechanismus erschwert die Manipulation sehr, denn wenn Du einen Block manipulierst,

musst Du den proof-of-work für alle folgenden Blöcke ebenfalls berechnen.

Damit basiert die Sicherheit einer Blockchain auf der kreativen Anwendung von Hashing und dem

proof-of-work Mechanismus.

Aber es gibt noch einen weiteren Weg, wie Blockchains sich selbst absichern, nämlich die Dezentralisierung.

Um die Kette zu verwalten, verwenden Blockchains anstelle einer zentralen Instanz

ein peer-to-peer-Netzwerk, dem jedermann beitreten darf.

Wenn jemand diesem Netzwerk beitritt, bekommt er die vollständige Kopie der Blockchain.

Jeder Netzwerk-Knoten kann damit prüfen, ob immer noch alles in Ordnung ist.

Schauen wir was passiert, wenn jemand einen neuen Block erstellt.

Dieser neue Block wird an alle Netzwerk-Teilnehmer gesendet.

Jeder Netzwerk-Knoten verifiziert dann den Block um sicherzustellen, dass er nicht manipuliert wurde.

Wenn alles in Ordnung ist, fügt jeder Knoten diesen Block zu seiner eigenen Blockchain hinzu.

Alle Knoten in diesem Netzwerk erstellen einen Konsens.

Sie einigen sich darüber, welche Blöcke gültig sind und welche nicht sind.

Blöcke, die manipuliert wurden, werden von anderen Knoten im Netzwerk zurückgewiesen.

Um eine Blockchain erfolgreich zu manipulieren, musst Du alle Blöcke der Kette manipulieren,

den proof-of-work für jeden einzelnen Block wiederholen, sowie die Kontrolle über mehr als 50% des Netzwerkes übernehmen.

Nur dann wird dein manipulierter Block von allen anderen akzeptiert.

Das zu tun ist jedoch beinahe unmöglich!

Blockchains entwickeln sich auch ständig weiter.

Eine der jüngsten Entwicklungen ist die Erstellung von intelligenten Verträgen.

Diese Verträge sind einfache, in der Blockchain gespeicherte Programme, die

für einen automatischen Zahlungsverkehr basierend auf bestimmten Bedingungen genutzt werden können.

Mehr zu intelligenten Verträgen in einem späteren Video.

Die Entwicklung der Blockchain-Technologie hat das Interesse vieler Menschen geweckt.

Bald erkannte man, dass die Technologie für andere Dinge genutzt werden kann, wie dem Speichern

von Krankenakten, der Erstellung eines digitalen Notariats oder sogar der Steuer-Erhebung.

So, jetzt weißt du, was eine Blockchain ist, wie es grundsätzlich funktioniert, und welche Probleme

es löst.

Möchtest Du lernen, wie Du eine einfache Blockchain mit Javascript erstellt?

Dann schau Dir dieses Video hier an.

Und wie immer: vielen Dank fürs Zuschauen.