Blockchain, DLT, Mining, Hash, Proof-of-Work

Blockchain, DLT, Mining, Hash, Proof-of-Work? Die wichtigsten Blockchain-Begriffe

Blockchain, DLT, Mining, Hash, Proof-of-Work? Die wichtigsten Blockchain-Begriffe. Informieren Sie sich jetzt bei ihrem Expertenmagazin.

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Die Blockchain wird unser Finanz- und Wirtschaftssystem verändern, die Frage ist nur, wie stark. Warum die Technologie so viel Potenzial hat, versteht aber nur, wer die wichtigsten Begriffe wie Mining, Hash, Proof-of-Work oder Distributed Ledger Technology versteht und weiß, wie die Blockchain funktioniert. Eine Einführung:

 

Netzwerke wie die Blockchain werden unser Wirtschaftssystem effizienter machen. Sie haben aber auch Nachteile.

 

Blockchain-Fans sind sich einig: Bald brauchen wir keine Banken, keine Notare und kein Grundbuchamt mehr. Und das wird erst der Anfang sein. Auch Kritiker von Kryptowährungen stimmen zu, dass die Blockchain unser Wirtschafts- und Finanzsystem verändern wird. Doch wie funktioniert sie überhaupt?

Das Prinzip der Blockchain ist nicht neu, sie sind nur eine Form von Distributed Ledger Technologien (DLT). Nicht jede DLT ist aber eine Blockchain. DLTs speichern Daten und ihre Historie nicht zentral, sondern dezentral an mehreren Knoten eines Netzwerks.

 

So unterscheiden sich Distributed-Ledger-Technologien und die Blockchain

Der Unterschied zur Blockchain ist, dass das Netzwerk nicht in Form einer Kette von miteinander verbundenen Blöcken organisiert sein muss. Ebenso kann das System auf einen Proof-of-Work- oder Proof-of-Stake-Algorithmus verzichten, der die Wahrheit der im Netzwerk gespeicherten Informationen bestätigt. Wichtig ist nur, dass sich die verschiedenen Knoten/Server eines Netzwerks darüber einig sind, welche gespeicherten Daten wahr sind.

DLTs oder Blockchains funktionieren dezentral. Das bedeutet, dass es keine zentrale Institution gibt, die Transaktionen überprüft. Dadurch können Verträge schneller, kostengünstiger und sicherer abgewickelt werden, weil sich die beteiligten Parteien nicht darauf einigen müssen, welcher dritten Institution sie vertrauen, ihren Vertrag zu überprüfen. So könnte ein Haus beispielsweise ohne Notar den Eigentümer wechseln.

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Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit denen ein Netzwerk autonom prüfen kann, ob Transaktionen richtig ausgeführt werden, oder ob sich alle Parteien an ihren gemeinsamen Vertrag halten.

 

Beim Proof-of-Work-Algorithmus beweisen die Server des Netzwerks durch Arbeit (Work), dass Transaktionen möglich und alle Daten wahr sind. Das Prinzip lässt sich anhand einer Bitcoin-Transaktion erklären. Will A an B fünf Bitcoins überweisen, wird dieser Transaktionswunsch mit anderen potenziellen Überweisungen (anderer Nutzer) in einem Block zusammengefasst.

Die durch die Blockchain verbundenen Server versuchen gleichzeitig, eine vom Algorithmus vorgegebene Rechenaufgabe zu lösen. Durch die Rechnung wird überprüft, ob die Transaktionen möglich sind, ob A also zum Beispiel wirklich nur so viele Token überweisen will, wie sie besitzt. Ein Token ist die Einheit einer Kryptowährungen.

 

Hash und Mining

Um die Transaktion zu bestätigen, müssen die Server einen “Hash” finden, der vom Algorithmus vorgegebene Eigenschaften erfüllt. Der Hash (die Lösung), ist eine Hexadezimalzahl, eine Kombination aus Zahlen und Buchstaben. Dieser Hash verbindet den Block der frisch bestätigten Transaktionen mit den schon auf der Blockchain gespeicherten Transaktionen.

Dieser Prozess wird auch Mining genannt, weil gleichzeitig frische Bitcoins geschürft werden, die dem Server (Miner) gutgeschrieben werden, der die Aufgabe als Erstes gelöst hat. Aktuell bekommt der schnellste Server dafür 12,5 Token.

Je mehr Menschen Bitcoin nutzen, desto mehr Bitcoin werden geschürft. Das Angebot passt sich dadurch der Nachfrage an, aber nur begrenzt. Es gibt drei Mechanismen, die Inflation vermeiden. Erstens ist die Menge aller Bitcoins auf 21 Millionen begrenzt.  Zweitens wird die Rechenaufgabe, die der Algorithmus vorgibt, alle 2.016 Blöcke schwieriger. Drittens halbiert sich alle 210.000 Blöcke die Anzahl der Bitcoin, die der schnellste Miner erhält.

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Immer häufiger wird Bitcoin deswegen dafür kritisiert, dass seine Blockchain ineffizient ist. Alle Server konkurrieren darum, den Hash als Erster zu finden. Bis auf einen Server, haben alle umsonst gerechnet. Der Energieverbrauch ist immens.

Zudem benötigen Bitcoin-Miner immer mehr Rechenpower. Darunter leidet die Dezentralität des Netzwerks. Schon seit Jahren ist es unmöglich, mit seiner Grafikkarte Bitcoin zu schürfen. Die Macht verteilt sich auf Serverzentren. Ein Kampf um den größten Anteil an Rechenleistung ist die Folge.

Proof of Work versus Proof of Stake

Nicht alle Blockchains nutzen deshalb Proof-of-Work-Algorithmen, um Transaktionen zu verifizieren. Vor allem kleinere Kryptowährungen setzen einen Proof-of-Stake-Mechanismus ein. Die Wahrscheinlichkeit, frische Token zu minen, hängt dabei davon ab, wie viele Token ein Server bereits besitzt.

Je mehr Token ein Miner besitzt, desto höher ist sein Anteil (Stake) an der Gesamtzahl der Token der jeweiligen Währung. Der Algorithmus stellt die Aufgaben so, dass es für “reiche” Miner wahrscheinlicher ist, den Hash zu finden und dafür mit frischen Token belohnt zu werden. Das Prinzip ähnelt einer Tombola, bei der die Lose nach der Anzahl der Token verteilt werden, die ein Server besitzt.

Einerseits sind die betroffenen Blockchains effizienter und energiesparender als Proof-of-Work-Blockchains, andererseits neigen sie zur Machtkonzentration und sind dadurch weniger dezentral. Die Macht, Transaktionen zu verifizieren und damit frische Token zu minen, konzentriert sich mit hoher Wahrscheinlichkeit auf Server, die bereits einen großen Anteil der Währung halten. Durch diesen Mechanismus wachsen große Anteilseigner kontinuierlich und werden dadurch mächtiger. (kl)

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