Gepostet am 4. Juni 2018

Blockchain – die Technologie der Zukunft? Teil 1

Anonym, unabhängig von Institutionen und Banken, fälschungssicher und für Jeden gleichermaßen zugänglich – das sind die Versprechen, die die Blockchain-Technologie macht. Ist sie damit die Technologie der Zukunft?

Blockchain – Was ist das überhaupt?

Satoshi Nakamoto – so lautet (vermutlich) der Name des Erfinders der Bitcoins und damit der Blockchain. Wer sich hinter diesem Namen verbirgt, ist bis heute ein Geheimnis. Kein Geheimnis ist dagegen, dass Bitcoin die erfolgreichste Kryptowährung ist – jedenfalls bisher.

Keine Bitcoins ohne Blockchain

Von der Technologie der Blockchain, die benötigt wird, um Bitcoins zu schürfen, war erstmals im Oktober 2008 die Rede. In einem Aufsatz mit dem Namen „Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System“, den Nakamoto per Mail an ausgewählte Leser verschickte.
Darin beschreibt er – oder ein gesamtes Autorenkollektiv, bis heute weiß man nicht, wer sich hinter diesem Pseudonym verbirgt – erstmals diese neuartige Technologie: Eine dezentrale Datenbank, die die Transaktionsdatensätze speichert – und zwar fälschungssicher. Möglich macht das ein Peer-to-Peer (P2P) Netzwerk, in dem die Datensätze abgeglichen werden. Wenn alle Knoten im Netzwerk bei der Überprüfung zu dem Ergebnis kommen, dass die Transaktion gültig ist, wird diese Transaktion zu einem Block zusammengefasst. Dieser neue Block steht aber nicht für sich allein, sondern enthält alle bisher validierten und geprüften Blöcke. Durch das ständige Hinzufügen neuer Blöcke an bereits bestehende, entsteht eine Kette, die sogenannte Blockchain.
Doch damit ist das Verfahren noch nicht beendet. Um den neuen Block zu verifizieren, müssen auch sogenannte Schürfer (miners) ihren Beitrag leisten: Sie suchen nach einer bestimmten Zeichenfolge, die an den gesamten Block angefügt wird. Diese Zeichenfolge definiert sich nach bestimmten Kriterien und wird in der Regel durch Hashfunktionen gefunden. Wer die richtige Zahlenfolge findet, gilt als Schürfer des gesamten Blocks und erhält seine Belohnung: Bitcoins. Aber nicht nur das, zusätzlich zu den Bitcoins, die bei dieser Rechenoperation geschürft werden, erhält der Miner auch noch die Transaktionsgebühren der jeweiligen Transaktion. Die Kosten für die Gebühren trägt der Auftraggeber der Transaktion.

Validierung durch Proof-of-Stake oder Proof-of-Work?

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie sich die Blöcke der Kette validieren lassen: Die Proof-of-Stake und die Proof-of-Work-Methode.
Die Blockchain, in der die Bitcoins generiert und gesammelt werden, funktioniert nach der Proof-of-Work-Methode. In dieser Kette wird ungefähr alle 10 Minuten ein neuer Block erzeugt und der Kette hinzugefügt. Dies kann nur geschehen, wenn vorab der Block validiert worden ist. Je mehr Teilnehmer um die Prüfsumme „wettrechnen“, umso schwieriger wird die Aufgabe, die es zu bewältigen gilt. Rechner mit einer leistungsfähigen Grafikkarte haben daher bessere Chancen bei dem Wettrennen um den korrekten Hashwert. Eine leistungsfähige Grafikkarte und ein schneller Rechner bedeuten aber auch einen hohen Energieverbrauch und der ist eins der großen Probleme dieser Methode.

Bitcoins sind energieaufwändig

Wie viel Energie man für das Bitcoin Netzwerk und nur eine Transaktion benötigt, weiß man nicht genau, da die Schätzungen dazu auseinander gehen. Der Digiconomist, eine Seite, die eher etwas großzügig schätzt, spricht davon, dass das gesamte Bitcoin-Netzwerk aktuell so viel Elektrizität verbraucht wie ganz Irland. Und selbst für nur eine Transaktion wird so viel Energie benötigt, wie ein durchschnittlicher niederländischer Haushalt in einem Monat verbraucht.
Bei aktuell 12,5 Bitcoins, die es pro Schürfung gibt, lohnt sich der Aufwand noch. Es ist allerdings fraglich, ob das so bleiben wird. Nakamoto hat nämlich festgelegt, dass sich die Bezahlung für das Schürfen alle vier Jahre halbiert. Das ist zum nächsten Mal 2020 der Fall. Ab diesem Zeitpunkt gibt es nur noch 6,25 Bitcoins pro erfolgreich durchgeführter Beglaubigung des Datenblocks. Voraussichtlich ab 2040 werden bei dem Schürfen gar keine Bitcoins mehr generiert werden. Der Lohn für die Beglaubigung der Blöcke ist ab diesem Zeitpunkt einzig und allein die Transaktionsgebühr, die der Auftraggeber zahlen muss. Es ist fraglich, wie sich diese Kryptowährung ab dem Jahr 2040 entwickeln wird. Zumal auch der hohe Energieverbrauch Kosten mit sich bringt.

Blockchains arbeiten auch nach der Proof-of-Stake-Methode

Ein Ausweg aus der Energiefalle könnte die Proof-of-Stake-Methode sein. Bei dieser Methode ist nicht die Rechenleistung, sondern die Tokens, die der jeweilige Schürfer besitzt, ausschlaggebend. Ein Token ist eine Belohnung, die der miner für das Schürfen erhält. Je nach Blockchain können das Bitcoins, Ethereum oder eine andere Kryptowährung sein.
Bei einer Proof-of-Stake Blockchain kommt aber noch ein Zufallsalgorithmus hinzu, der bestimmt, welcher Knoten im Netzwerk ausgewählt wird, um die gesamte Datenkette zu validieren. Im Unterschied zur Proof-of-Work-Methode beeinflussen bei der Proof-of-Stake-Methode die Anzahl der Tokens des Knotens die Beglaubigung. Je größer der Stake des Nutzers, der ausgewählt wurde, umso wahrscheinlicher wird er für die Beglaubigung der Blockchain ausgewählt werden.
Ob sich dieser Consensus-Algorithmus oder die Proof-of-Work-Methode durchsetzen wird, ist aktuell nicht abzusehen. Auch nicht, wie sich die Verwendung der Blockchain-Technologie weiter entwickeln wird.

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