Technik mit Potenzial: So funktionieren Blockchains

Eine Blockchain ist eine Datenstruktur und die Grundlage digitaler Währungen. Sie zeichnet sich durch Dezentralität, Unveränderlichkeit und Transparenz aus.

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Die Geschichte der Blockchain hängt eng mit der Geschichte der digitalen Kryptowährung Bitcoin zusammen: Im Jahr 2008 wurde unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto ein Whitepaper veröffentlicht, das ein digitales Geldsystem beschreibt, das aufgrund einer dezentralen Verwaltung der Transaktionen keine zentrale Instanz wie eine Bank benötigt. Die Blockchain ist vereinfacht gesagt eine riesige verschlüsselte Textdatei, in der sämtliche jemals getätigten Transaktionen gespeichert sind. Einzelne Transaktionen sind in »Blocks« hinterlegt, die zuvor erst generiert werden müssen. Der Vorgang des »Mining« erschafft einen neuen Block, der sich an den vorherigen anhängt. Die Summe aller Blocks ist die Blockchain.

Bei der Blockchain wird eine Information in Blöcken abgelegt. Die Art der Information kann alles sein, was in 40 Byte passt: eine Finanztransaktion, ein Vertrag, ein Testament, Aktien, Kaufverträge oder der Hashwert einer Datei. Jeder neue Block ist verbunden mit dem vorhergehenden und enthält dessen Prüfsumme. Zusätzlich enthält ein Block auch immer die Prüfsumme der gesamten Kette. Das ermöglicht gleichzeitig Transparenz und Schutz vor Manipulationen.

Jeder Block wird durch Mining verifiziert und versiegelt. Das Mining stellt eine Art mathematische Rechenaufgabe dar und garantiert die Echtheit der Daten. Einmal verifiziert sind der Block und die darin enthaltene Informationen dauerhaft, unveränderlich und für jeden einsehbar redundant und dezentral gespeichert. Die Blockchain-Datenbank ist auf vielen Computern gespeichert, den so genannten Nodes.

Inzwischen existieren neben den Bitcoins etliche andere Anwendungsmöglichkeiten für die Blockchain. Ein Beispiel sind Smart Contracts, also mit Programmcode versehene, selbstausführende Verträge. Transaktionen wie die Überweisung eines Betrags in einer Kryptowährung können dabei vom Eintritt zuvor programmierter Bedingungen abhängig gemacht werden. Gegenleistungsrisiken und Transaktionskosten werden dadurch gesenkt, weil der Eintritt der Bedingungen nicht manipuliert werden kann und Leistung und Gegenleistung damit garantiert sind. All dies soll Geschäfte besonders im Mikrotransaktionsbereich ermöglichen und erleichtern.

Mit einer Blockchain können zum Beispiel sensible Daten – etwa im Gesundheitswesen – oder Eigentumsverhältnisse organisiert und gesteuert werden. Nachdem sich anfangs vor allem Star-ups in diesem Bereich engagiert haben, erkennen zunehmend auch etablierte Unternehmen das Potential der Technologie. Prozesse über eine sichere Infrastruktur zu automatisieren und dabei die Gefahr einer Datenmanipulation zu unterbinden, erscheint eben sehr reizvoll. Anbieter wie Coloredcoins und Factom verwenden die Blockchain als Registratur für digitale und physische Assets wie Musikstücke, Videos und Dokumente. Everledger nutzt die Blockchain, um damit Luxusgüter wie Diamanten, Schmuck oder Bilder zu verwalten. Die Blockchain von Bitcoin ist die älteste. Sie startete im Januar 2009, hat mittlerweile eine Größe von 126 GByte und liegt auf rund 6.700 Knoten redundant und öffentlich zugänglich vor.