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Teil 2: Wie funktioniert das Blockchainsystem

Im ersten Teil hast Du erfahren, wie die Blockchain entstanden ist. Im zweiten Teil werde ich Dir erklären, wie ein solches Blockchainsystem überhaupt funktioniert.

Die Funktionsweise des Blockchainsystems

Ich werde Bitcoin als Richtwert benutzen, um Dir zu erläutern wie das System funktioniert. Stell Dir vor Du möchtest Deine Bitcoins dazu nutzen, etwas von einer Webseite zu erwerben, die diese Währung unterstützt. Du benötigst hierzu ein Wallet, also eine Software-Geldbörse, in der Deine Bitcoins aufbewahrt werden, und Bitcoins, mit denen Du Dinge kaufen möchtest. Wenn Du mit Deinem Handel beginnst, bleibst Du im System anonym, sodass Dein Wallet und Deine persönlichen Informationen geschützt bleiben.

Das Erste, was nun passiert, ist, dass Du ein Angebot machst, damit Dein Wallet die Bitcointransaktion widerspiegelt. Im Grunde genommen bedeutet das, dass Du den “Kaufen“-Knopf drückst und die Zahlungsart Bitcoin auswählst. Das Bitcoin-Netzwerk im Gesamten muss nun bestätigen, dass Du genügend Bitcoins zur Verfügung hast, um den Onlineshop zu bezahlen. Anstatt dies über Deine Bank zu tun, tritt hier die dezentrale Natur der Blockchain in Aktion.

Deine getätigte Transaktion wird zu allen Nodes, also Knotenpunkten gesendet, was sich auf alle Computer bezieht, die Bitcoin benutzen. Jetzt übernehmen Miner Nodes. Dies sind spezialisierte Knotenpunkte, die dafür verantwortlich sind, Blocks in der Blockchain zu generieren. Der Grund, weshalb man das ganze Chain, also Kette, nennt, ist, dass jeder neue Block sich auf dem vorherigen Block bezieht und an diesen ankoppelt. Jede Transaktion wird durch einen neuen Block repräsentiert. Durch die Nutzung von Code nutzen die Miner eine Hash-Funktion, welche den neuen Registerblock in eine Zahlenserie zerlegt. Hash Rate bezeichnet hierbei die Einheit, in der die Verarbeitungsgeschwindigkeit gemessen wird.

Wenn ein Netzwerk beispielsweise eine Hashrate von 10 Th/s hat, bedeutet dies, dass das Netzwerk 10 Billionen Berechnungen pro Sekunde durchführt (Das Kürzel Th/s kommt daher, dass eine Billionen im Englischen “one trillion“ entspricht). Der Hash und ein paar notwendige Daten gehen in den Header des neuen Registerblocks.

 

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Jetzt beginnt die echte Arbeit!

Die Miner müssen ein komplexes, mathematisches Problem lösen, indem sie erneut eine Hashfunktion benutzen. Die Schwierigkeit des Puzzles ist so angesetzt, dass es ca. eine Stunde dauern sollte -für alle Miner zusammen, nicht für einen einzelnen- um 6 Blöcke zu lösen. Außerdem gibt es mehrere richtige Antworten. Wenn ein Miner denkt, das Puzzle gelöst zu haben, ist es für den Rest des Bitcoinnetzwerks leicht zu sehen, ob die Antwort richtig ist oder nicht. Was, wenn zwei Miner das Puzzle zur selben Zeit lösen? Dies führt zu einer Teilung der Kette, die Fork genannt wird. Das Blockchainnetzwerk löst dieses Problem jedoch schnell, so dass die Kette wieder linear wird. Deine Zahlung ist nun bestätigt.

Abgesehen von digitaler Währung existiert die Blockchain wie ein Intranet. Intranet war sehr wichtig, aber der Mehrwert ergab sich erst, als diese ganzen Intranets zu einem Internet zusammengeschlossen wurden.

Warum ist das ein gutes System für Bitcoin?

Einer der Gründe, weshalb Blockchains funktionieren, ist die Tatsache, dass es schwierig ist, das System auszutricksen. Wie bereits erwähnt, enthalten alle Header, die hinzukommen einen Hash des vorigen Blocks. Bitcoinnutzer können nicht zurückgehen und versuchen, eine Transaktion zu verändern, um auch nur einen Bitcoin weniger zu zahlen, weil es alle Berechnungen durcheinanderwerfen würde und den Schummler aufdecken würde.

Ein guter Miner könnte theoretisch das Puzzle als Erster lösen und eine neue Version der Blockchain erstellen, sodass ihre Bitcoins im Wallet bleiben, aber es arbeiten gleichzeitig mit ihm eine Unmenge an anderen Minern öffentlich am Original. Eine neue Blockchain zu erstellen ist vergleichbar mit dem Versuch, die Kronjuwelen während der Besuchszeiten gegen Fälschungen auszutauschen, umgeben von Überwachungskameras, Sicherheitsleuten und Touristen. Man könnte unmöglich verbergen, was man tut.

Der einzige Weg die Nodes dazu zu bewegen, die falsche Kette zu akzeptieren, wäre es, sie länger als das Original zu machen, da Nodes immer an der längsten Blockchain arbeiten. Das wiederum ist unmöglich ohne mehr als die Hälfte der Nodes zu kontrollieren, also der Computer im Bitcoinsystem. Sprich, um den Vergleich mit den Kronjuwelen nochmals zu bemühen, man müsste mindestens 51% des Raums als Vertraute auf seiner Seite haben, währenddessen man die Juwelen gegen Fälschungen austauscht – es ist unmöglich.

 

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