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Was ist eine Blockchain? – TrustCerts klärt auf

In diesem Beitrag liegt der Fokus auf der Blockchain Technologie, die hier näher erklärt werden soll. Blockchain ist derzeitig ein Buzzword ohne gleichen und wird häufig in Zusammenhang mit Bitcoin genannt. Dass diese Technologie aber viel mehr ist als die Basis der Kryptowährung und auch weitaus energieeffizienter eingesetzt werden kann, soll in diesem Artikel thematisiert werden.

Die Grundlagen der Blockchain Technologie

Zu Anfang gehen wir darauf ein, was unter dieser Technologie zu verstehen ist. Stark vereinfacht ist eine Blockchain (= Blockkette) vom Prinzip nichts anderes als eine große Datenbank, welche mit einem Ursprungsblock startet. An diesen werden chronologisch immer neue Datenblöcke angehängt, davor aber werden diese Blöcke überprüft und bestätigt. So bildet sich eine „Datensatzkette“ aus den hintereinander abgespeicherten „Blockdatensätzen“, die aber nicht zentral auf einem Computer liegt. Sondern im Gegenteil: Diese Datensätze verteilen sich auf viele Rechner, dabei ist die wichtigste Aufgabe der Blockchain digitale Transaktionen sicher zu dokumentieren und so eine Historie an Datensätzen auszubilden.

Was bedeutet das jetzt genau?

Das bedeutet also, dass es eine Blockchain ermöglicht Information bzw. Daten durch Hilfe einer von vielen Teilnehmern genutzten dezentralen Datenbank fälschungssicher zu übermitteln. Kopien sind durch dieses Vorgehen somit ausgeschlossen.

Dies umfasst der Begriff DLT (Distributed Ledger Technology), der die Datenbank als verteiltes Register bzw. Hauptbuch bezeichnet. Also wird die Datenbank auf vielen Rechnern in einem Peer-to-Peer-Netzwerk abgelegt. Dabei übernimmt jeder neue Knoten mit seinem Beitritt eine vollständige Kopie der Blockchain, wodurch der Knoten sofort die Aufgabe übernimmt, die Transaktionen nicht nur zu dokumentieren, sondern auch zu prüfen.

DLT sind also grundsätzlich ein Zusammenarbeitsmodell, das auf einer sehr alten Idee aufbaut: dem genossenschaftlichen System.

Nur wird durch DLT dieses System in die digitale Welt übertragen und Neu gedacht. Auch die Politik beschäftigt sich mit DLT und hat dazu sogar eine eigene Strategie in Auftrag gegeben, die hier einzusehen ist. https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Publikationen/Digitale-Welt/blockchain-strategie.pdf?__blob=publicationFile&v=22

Wie funktioniert das nun?

Ein Prozess wird initiiert, indem ein Block (Datensatz) generiert wird. Dieser Block wird darauf von einer Vielzahl an Rechnern im Netzwerk verifiziert und gespeichert. Nachdem der verifizierte Block verifiziert wurde, wird ebendieser kryptografisch verschlüsselt und dann an eine Blockchain (Kette von Datensätzen) angehängt, wodurch eine Großzahl an einzigartigen Datensätzen entstehen, die wiederum eine eigene vollständig nachvollziehbare Historie haben. Dies bedeutet, dass jeder, der an dem Blockchain-System teilnimmt auf seinem Computer eine vollständige Kopie der Datenhistorie speichert, wodurch die Manipulationssicherheit deutlich erhöht wird. Wenn also eine Kopie in irgendeiner Weise verfälscht oder manipuliert wird, kann diese einfach herausgefiltert werden, da es genügend weitere adäquate Kopien zum Abgleichen gibt.

Ein weiterer Prüfmechanismus ist durch die Prüfsumme gegeben, mit dem die Reihenfolge der Blöcke abgesichert wird. Dabei ist die Blockchain nicht auf eine Informationsart beschränkt, neben finanziellen Transaktionen kann diese Technologie auch für Buchführung, Absicherung von Musik, Fotos, Texten und weiteren genutzt werden.

Die Bedeutung dieser Technik wird zukünftig noch weiter steigen, stehen wir doch erst am Anfang dieser Anwendung. Auch z.B. Bosch hat dies erkannt und führt in die Begriffswelt der Blockchain ein, wie hier zu lesen ist: https://www.bosch.com/de/stories/blockchain-einfach-erklaert/

Wie nutzen wir bei TrustCerts die Blockchain Technologie?

Der Weg, den wir gehen und auf dem uns unsere Kunden begleiten, liegt in der Grundlage der Blockchain für unsere Verfahren. Die Prozesse unserer Produkte bei den digitalen Unterschriften beim TrustSigner und den fälschungssicheren Zertifikaten beim TrustCreator werden durch eine effiziente Blockchain, die durch uns selbst programmiert und implementiert wurde, abgesichert.

Dadurch, dass kein weiterer Teilnehmer Zugriff auf die Daten hat und es auch keinen anderen Einfluss auf unsere Technologie gibt, können wir Vertrauen und Sicherheit garantieren. Wir arbeiten ständig an der Funktionsweise unserer Produkte, damit diese möglichst zugänglich für Unternehmen ist.

Indem wir bei unserer Blockchain auf „Proof of Authority“ setzen und nicht dem Ansatz des „Proof of Work“ folgen, waren wir in der Lage den Energieaufwand drastisch zu senken und gleichzeitig eine stabilere und leistungsfähigere Vertrauenstechnologie zu entwickeln.

Vor- und Nachteile der Blockchain

Neben den offensichtlichen Vorteilen der Transparenz durch die abgespeicherte Historie und die hohe Sicherheit sind zu den Vorteilen noch die Kostenersparnis und Zeitersparnis zu nennen.

Kostenersparnis deswegen, da sich auf die Daten der Blockchain verlassen werden kann, ohne dass Vertrauen in eine andere Partei gelegt werden muss. Somit wird eine Kontrollinstanz, die durch dritte gestellt wird, nicht mehr benötigt, was die Kosten erheblich reduziert. Die Zeitersparnis ergibt sich dadurch, dass die Technologie mit einer zentralen und digitalen Buchführung zu vergleichen ist. So wird der Kommunikationsaufwand zwischen den beteiligten Parteien reduziert und durch die Automatisierung gleichzeitig das Fehlerpotential minimiert.

Natürlich gibt es auch Nachteile, die nicht unerwähnt bleiben sollen:

Hier wäre einmal der große Speicheraufwand zu nennen, da die Blockchain natürlich automatisch mit jedem weiteren Block wächst und wächst. Diese Datenmenge wird somit auf jedem Knoten des Netzwerks abgelegt. Einen weiteren Nachteil findet sich in der Performance, da die Verifikation der Transaktion zusammen mit der Synchronisation Zeit brauchen. Theoretisch wären auch Manipulationen möglich, jedoch erst, wenn eine Partei mehr als die Hälfte der Knoten kontrolliert.

Häufig wird auch ein hoher Stromverbrauch durch Blockchain genannt, insbesondere im Zusammenhang mit Bitcoin. Doch handelt es sich bei dieser noch um eine Version der ersten Generation, während die neueren Generationen dieser Technologie, wie wir sie bei TrustCerts verwenden, bereits weitaus effizienter und sparsamer in der Anwendung sind, insbesondere, da wir bei unserem Verfahren auf PoA und nicht auf PoW setzen. Hierzu gibt es Forschungsprojekte, die weiter angegangen werden, um weiter auf dem Pfad der Umweltverträglichkeit zu bleiben und diesen sogar noch zu optimieren, da wir alle im Endeffekt von unserer Umwelt abhängen.

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