Was ist die Blockchain?
Unter dem Begriff Blockchain firmiert eine dezentrale Datenbanklogik, die sich vor allem dadurch auszeichnet, dass jeder einzelne Daten-Block jederzeit die Geschichte all der mit ihm getätigten Transaktionen mit sich führt. Nur dann, wenn die Kette nicht irgendwie unterbrochen ist, bzw. keine Unregelmäßigkeiten auftauchen, ist der jeweilige „Wert“ gesichert. Die Blockchain wurde entsprechend für die Krypto-Währung Bitcoin mit dem Konzept des Proof of Work (PoW) im Hinterkopf entwickelt, hat sich aber mittlerweile von ihren Wurzeln in der Finanzwelt emanzipiert und findet auch in anderer Hinsicht Verwendung, etwa im Rahmen von Smart Contracts und umfasst neben PoW nunmehr auch Mechanismen wie Proof of Stake, Delegated Proof of Stake und viele mehr.
Ganz generell gesprochen ist die Blockchain wenig mehr als ein dezentrales Protokoll für Transaktionen zwischen Parteien, das jede Veränderung transparent erfasst.
Was hat es mit dem PoW auf sich?
Das Proof of Work Konzept, das sich eng mit der Entwicklung der Blockchain-Technologie verbunden sieht, ist ein ausgeklügelter Konsensmechanismus, dessen Hauptzweck in der Validierung von Transaktionen besteht.
Proof of Work funktioniert in etwa wie folgt:
- Transaktionen sammeln:
Von Benutzer:innen ausgeführte Transaktionen werden in einem Mempool (Transaktionspool) gesammelt.
- Bildung eines Blocks:
Sogenannte Miner (Teilnehmer:innen des Netzwerks) sammeln individuelle Transaktionen aus dem Mempool und gruppieren sie zu einem Block.
- Lösen einer kryptografischen Aufgabe:
Bevor Miner einen neuen Block zur Blockchain hinzufügen können, müssen sie eine komplexe kryptografische Aufgabe lösen. Dies erfordert viel Rechenleistung.
- Proof of Work:
Die gelöste Aufgabe, auch als „Proof of Work“ bezeichnet, wird zusammen mit dem neuen Block an das Netzwerk gesendet.
- Netzwerkvalidierung:
Andere Teilnehmer:innen im Netzwerk überprüfen, ob die jeweilige Aufgabe korrekt gelöst wurde.
- Blockhinzufügung:
Wenn die Gemeinschaft den Proof of Work akzeptiert, wird der neue Block zur Blockchain hinzugefügt, und der Miner wird mit einer Belohnung in Kryptowährung (z. B. Bitcoins) versehen.
Die Systematik hinter dem Proof of Work soll vor allem dazu beitragen, das Netzwerk vor Angriffen zu schützen und einen Konsens zu erreichen, ohne dass eine zentrale Instanz von Nöten ist. Der Prozess erfordert jedoch erhebliche Rechenleistung, und es gibt Bedenken hinsichtlich des massiven Energieverbrauchs, der auch dadurch zustande kommt, dass viele Miner Wettbewerb betreiben, um als Erste die komplexesten Aufgaben zu lösen.
Proof of Stake statt Proof of Work
Als Alternative zum energiehungrigen PoW existiert auch der sogenannte Proof of Stake (PoS). Während PoW den Einsatz von Rechenleistung zur Verifizierung von Transaktionen erfordert, basiert PoS auf dem Prinzip, dass Teilnehmer:innen Blöcke, abhängig von der Anzahl der Einheiten, die sich jeweils in ihrem Besitz befinden, validieren und hinzufügen können. Vor allem aufgrund des geringeren Energieaufwandes werden PoS-Ansätze als potenzielle Alternative zum PoW gehandelt.
Die Blockchain als unkomplizierte Konsens-Technologie
Neben der ursprünglichen Verwendung der Blockchain als Validierungsprotokoll für Kryptowährungen, findet die Technologie vor allem dort Anwendung, wo es um die Abstimmung zwischen zwei oder mehreren beteiligten Parteien geht. Durch die völlige Transparenz ist es möglich, Blockchain-Mechanismen in viele verschiedene Austauschprozesse einfließen zu lassen. Smart Contracts sind nur eine der zahlreichen Anwendungen, denen eine Synchronisation in Echtzeit, wie sie durch die Blockchain abgebildet wird, äußerst zuträglich ist. Auch und gerade öffentliche Einrichtungen können von den Entwicklungen der Blockchain-Technologie eingehend profitieren. So wird etwa seit rund zwei Jahren mit der European Blockchain Partnership (EBP), einem Gemeinschaftsprojekt, an dem ca. 30 europäische Länder und die EU-Kommission beteiligt sind, eine europaweite Blockchain-Infrastruktur aufgebaut, die in Zukunft vor allem für die nicht-zentralisierte Bereitstellung konsekutiver Services für Bürger:innen genutzt werden soll. Die EBP dient dabei sowohl als technologisches wie auch als regulatorisches Testgebiet, auf dem Sicherheit und Funktionalität eingehender Prüfung unterzogen werden.
Fazit
Wir befinden uns in einer spannenden Phase der Blockchain-Entwicklung: Wo genau liegen die Stärken dieser Regelungstechnologie mit emphatisch distribuiertem Aufbau? Welche Anwendungsgebiete werden in Zukunft noch erschlossen werden? Diesen und weiteren Fragen lohnt es sich anzunehmen. Und wer weiß: vielleicht werden wir uns in Zukunft auch mehr mit Blockchain-Mechanismen beschäftigen (müssen).
