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Blockchain für Dummies

Schummelseite

Wie Blockchains funktionieren

Eine Blockchain ist eine verteilte Datenbank, die von einem globalen Computernetzwerk verwaltet wird. Die in der Datenbank aufbewahrten Daten sind verteilt und werden von den Computern im Netzwerk immer wieder abgeglichen. Diese Computer werden häufig als Knoten, Miner oder Peers bezeichnet. Egal wie sie heißen: Die Computer erstellen und verwalten ihre Blockchain, indem sie Einträge überprüfen und übertragen. Einträge sind die Daten, die von den Benutzern des Netzwerks veröffentlicht werden.

Häufig stellen diese Daten die Übertragung von Kryptowährung von einem Benutzer des Netzwerks an einen anderen Benutzer des Netzwerks dar.

Wenn Sie beispielsweise Bitcoin an Ihren Freund Tom senden, erstellen und veröffentlichen Sie einen Eintrag im Bitcoin-Netzwerk. In diesem Beispiel unterliegt der von Ihnen erstellte Eintrag einigen Bedingungen. Die Computer im Bitcoin-Netzwerk überprüfen, ob Sie die Daten, die die Kryptowährung darstellen, nicht zuvor schon an eine andere Person gesendet haben. Wenn Sie Tom Bitcoin senden, erfolgt eine Gutschrift auf seinem Konto, und Ihr Konto wird belastet.

Die Computer im Netzwerk verhindern, dass Sie Geld doppelt ausgeben. Im Bitcoin-Netzwerk wird das Problem gelöst, indem jeder Computer im Netzwerk eine vollständige Verlaufsaufzeichnung aller Einträge im Netzwerk führen muss. Der gesamte Verlauf zeigt den Saldo jedes Kontos, einschließlich des Ihren.

Nicht alle Einträge in Blockchains stellen die Bewegung von Kryptowährung dar. Einige Blockchains ermöglichen die Veröffentlichung von Daten gegen eine Gebühr. Einträge in den Systemen sind nicht beschränkt. Sie verwenden ein Pay-to-Publish-Modell. Außerdem gestatten sie Ihnen, die Gültigkeit eines Eintrags zu bestätigen, ohne den kompletten Verlauf der Blockchain aufzeigen zu müssen.

Die meisten Blockchains werden von mehr als nur einer einzigen Einheit kontrolliert und haben keinen Single Point of Failure, d. h., sie fallen nicht aus, wenn eine einzelne Komponente ausfällt. Alle Einträge sind für das gesamte Netzwerk sichtbar. Nachdem Daten in eine Blockchain eingetragen wurden, können sie nicht mehr daraus entfernt werden. Sie bleiben für immer dort.

Die maßgebliche Innovation von Blockchains besteht darin, dass im Gegensatz zu einer normalen Datenbank Vereinbarungen ohne einen zentralen Server oder eine zentrale Autorität getroffen werden können.

Wie Smart Contracts funktionieren

Smart Contracts, auch als Smart Properties oder Chaincode bezeichnet, sind Vereinbarungen, die in einer Blockchain codiert wurden. Smart Contracts sind Code – einfache if-then- und if-then-else-Anweisungen. Der Code ist innerhalb einer Blockchain enthalten. Ethernet und Hyperledger Fabric sind beliebte Blockchains für das Erstellen von Smart Contracts.

Die Blockchains zeichnen Daten in ihren Smart Contracts auf und führen einen Verlauf des Kryptowährungssaldos des Smart Contracts sowie einen Verlauf aller durchgeführten Transaktionen.

Smart Contracts haben einen internen Speicher für ihren Code. Dieser wird ausgeführt, wenn zuvor festgelegte Bedingungen erfüllt sind. Diese könnten intern im Smart Contract vorliegen oder von außerhalb vorgegeben werden.

Wenn eine externe Quelle benötigt wird, um festzustellen, ob die Bedingung im Smart Contract erfüllt ist, wird eine Prognose (eine Wissensquelle) verwendet. Es könnte sich dabei beispielsweise um einen Datenfeed für Wetter sein. Das wäre dann sinnvoll, wenn der Smart Contract einen Versicherungsvertrag für Getreide ausführt. Für dieses Beispiel könnte der Smart Contract beispielsweise wie folgt lauten: »Wenn die Temperatur länger als eine Stunde unter 0 °C sinkt, zahle 5.000 Euro an Josef aus.«

Smart Contracts vereinfachen, überprüfen und erzwingen die Leistung eines Vertrags. Es gibt keine externe Stelle und kein Rechtssystem, das den Vertrag und die Absicht der Parteien überprüft. Der Code ist das Gesetz.

Was ist Kryptowährung?

Kryptowährung, manchmal auch als virtuelle Währung, digitales Geld oder Token bezeichnet, kann nicht direkt mit Euro oder Dollar verglichen werden. Aus technischer Perspektive sind Kryptowährungen Einträge in einer Datenbank. Es müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein, damit diese Einträge geändert werden können. Sie werden über mathematische Formeln statt von Personen gesichert.

Die Datenbank für die Kryptowährung ist eine sehr spezielle, die über ein Peer-to-Peer-Netzwerk verteilt wird. Wenn Sie beispielsweise Bitcoin an Ihre Freundin Caroline senden, erstellen und versenden Sie einen nur bestimmten Gruppen zugänglichen Eintrag im Bitcoin-Netzwerk. Das Netzwerk stellt sicher, dass Sie denselben Eintrag nicht zweimal vornehmen. Für das Beispiel bedeutet das etwa, dass das Netzwerk sicherstellt, dass Sie nicht versucht haben, Ihrer Freundin Caroline und Ihrer anderen Freundin Anna dieselben Bitcoins zu senden.

Das Peer-to-Peer-Netzwerk löst das Problem der doppelten Ausgabe (dass Sie zwei Personen dieselben Bitcoins senden) größtenteils, indem jeder Peer einen vollständigen Verlauf der im Netzwerk vorgenommenen Einträge aufzeichnet. Der gesamte Verlauf zeigt den Saldo aller Konten, einschließlich des Ihren. Die Innovation der Kryptowährung ist, dass an dem gesamten Prozess kein zentraler Server und keine zentrale Kontrollstelle beteiligt sind.

Kryptowährungen werden von dem Netzwerk größtenteils erzeugt, um für die Peers (auch als Miner bezeichnet) einen Anreiz zu erzeugen, das Netzwerk zu sichern und die Einträge zu überprüfen. Jedes Netzwerk hat eine eigene Methode, sie zu erzeugen und an die Peers zu verteilen.

Bitcoin beispielsweise belohnt seine Miner dafür, »den nächsten Block aufzulösen«. Ein Block ist eine Gruppe von Einträgen. Die Auflösung bedeutet, dass ein Hash errechnet wird, der den neuen Block mit dem alten verbindet. Daraus leitet sich auch der Begriff Blockchain ab. Der Block ist die Gruppe der Einträge und die Kette entsteht durch den Hash. Hash-Werte sind eine Art kryptologischer Fingerabdruck.

Jede Kryptowährung ist ein wenig anders, aber die meisten von ihnen besitzen die folgenden grundlegenden Eigenschaften:

image Sie sind irreversibel. Nachdem Sie eine Kryptowährung gesendet haben und das Netzwerk dies bestätigt hat, können Sie die Transaktion nicht mehr rückgängig machen. Kryptowährungen sind Einbahnstraßen – es gibt keine Rückbuchungen.

image Sie sind anonym. Jeder kann ein Wallet anlegen. Es ist keine ID erforderlich. Und es gibt unterschiedliche Stufen der Anonymität, abhängig davon, welches Token Sie verwenden.

image Sie sind schnell und weltweit zugänglich. Einträge werden unmittelbar über das gesamte Netzwerk übertragen und innerhalb von ein paar Minuten bestätigt.

image Sie sind auf höchste Sicherheit ausgelegt. Kryptowährungen verwenden die neuesten Verschlüsselungstechniken, stecken jedoch noch in den Kinderschuhen.

image Es gibt nur einen begrenzten Vorrat, der durch das Netzwerk kontrolliert wird.

Kryptowährungen sichern

Die Öffentlichkeit interessiert sich stark für Kryptowährungen. In der Welt der Kryptowährungen geht es jedoch noch zu wie im sprichwörtlichen Wilden Westen, mit hilfsbereiten Pionieren, die Ihnen gerne weiterhelfen, aber auch mit verrückten Banditen, die Ihnen Ihr ganzes Geld abnehmen wollen.

Am anfälligsten sind Kryptowährungen in zentralen digitalen Systemen, die Zugang zum Internet haben. Dies sind beispielsweise Online-Wallets, Tauschbörsen, Wallets auf Ihrem Computer, Cloud-Speicher mit privaten Schlüsseln (digitale Schlüssel für die Sicherung Ihrer Token) und mobile Anwendungen.

Um Ihre Kryptowährungen vor Diebstahl zu schützen, verwenden Sie am besten einen kalten Speicher (ein Offline-Archiv Ihrer privaten Schlüssel). Die besten Methoden sind beispielsweise die Verwendung einer Offline-Hardware-Wallet, eines USB-Laufwerks oder eines Wallets auf Papier.

Kryptowährungen arbeiten auf offenen Blockchain-Netzwerken, deshalb gibt es unzählige Möglichkeiten, wie Dritte Ihres Geldes habhaft werden, Ihre Ausgaben nachverfolgen oder den Datenschutz verletzen können. Um dies zu verhindern, sollten Sie die folgenden Tipps beherzigen:

image Verwenden Sie mehrere Wallets. Es gibt keine Einschränkung dahingehend, wie viele Wallet-Adressen Sie verwenden dürfen. Es gibt Benutzer, die bei jedem Senden oder Empfangen von Kryptowährung eine neue Adresse generieren.

image Verwalten Sie in einem Web-Wallet nur kleine Beträge. Web-Wallets sind Angriffsziele für Hacker, Sie sollten deshalb nur kleine Beträge darin aufbewahren. Auch die Wallets auf Ihrem Computer sind angreifbar. Verwenden Sie kalten Speicher, wenn Sie große Beträge Kryptowährung aufbewahren wollen.

image Geben Sie nichts weiter! Geben Sie Ihren privaten Schlüssel für Ihre Kryptowährung keinesfalls weiter. Mit diesen Schlüsseln haben Dritte unbegrenzten Zugriff auf Ihr ganzes Geld.

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WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Blockchain für Dummies

Tiana Laurence

Übersetzung aus dem Amerikanischen von Judith Muhr

Fachkorrektur von Isolde Kommer

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

© 2018 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Original English language edition Blockchain for Dummies © 2017 by Wiley Publishing, Inc.All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This translation ­published by arrangement with John Wiley and Sons, Inc.

Copyright der englischsprachigen Originalausgabe Blockchain for Dummies © 2017 by Wiley Publishing, Inc. Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Diese Übersetzung wird mit Genehmigung von John Wiley and Sons, Inc. publiziert.

Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.

Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.

Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die ­Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.

Coverfoto © Maren Winter – Fotolia.com

Korrektur Harriet Gehring, Köln; Isolde Kommer, Großerlach

Satz/ePub Reemers Publishing Services GmbH, Krefeld

Print ISBN: 978-3-527-71439-1

ePub ISBN: 978-3-527-81586-9

mobi ISBN: 978-3-527-81585-2

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Über die Autorin

Tiana Laurence ist Mitbegründerin von Factom, Inc., hat einen Bachelor of Arts in Business und Leadership der Portland State University und war früh von Bitcoin begeistert. Ihre große Leidenschaft ist es, neue Unternehmen zu hegen und zu pflegen. Sie ist eine notorische Existenzgründerin: Ihr erstes Unternehmen startete sie schon mit 16. Tiana ist aber auch gerne bereit, ihr Firmen- und Technologiewissen an junge aufstrebende Gründer weiterzugeben. Wenn sie nicht beruflich oder als Nerd unterwegs ist, kann man sie auch laufend oder kletternd in Austin, Texas, antreffen.

Widmung

Für Crystal und Jessica, für all die Unterstützung und Ermutigung, die ich beim Schreiben dieses Buches von ihnen erhalten habe.

Danksagung

Dieses Buch ist das Ergebnis der Ideen und der Arbeit vieler Menschen. Ohne die Offenheit und Unterstützung der Blockchain- und Kryptowährung-Welt wäre es nicht möglich. Ganz besonders möchte ich Paul Snow, Peter Kirby, Brian Deery und David Johnston danken – für die unzähligen Stunden, in denen sie mir die Blockchain und Kryptografie vermittelt haben. Danken möchte ich auch Abhi Dobhal, Lawrence Rufrano, Ryan Fugger, Charley Cooper, Alyse Killeen, Jeremy Kandah, Clemens Wan, Greg Wallace, Brian Behlendorf, Amir Chetrit, Jared Tate, Casey Lawlor und Scott Robinson für Anleitung und Führung in der sich entwickelnden Blockchain-Welt und für die Zeit, die sie sich trotz ihres arbeitsreichen Lebens genommen haben, um meine Arbeit kritisch zu begutachten.

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Einführung

Willkommen bei Blockchain für Dummies! Dies ist genau das richtige Buch für Sie, wenn Sie mehr darüber erfahren wollen, was Blockchains sind und wie man sie verwendet. Viele Menschen vermuten, Blockchains seien schwer zu verstehen. Vielleicht denken auch Sie, dass Blockchains einfach irgendwelche Kryptowährungen sind wie beispielsweise Bitcoin – aber tatsächlich sind sie sehr viel mehr. Jeder kann die Grundlagen für das Blockchain-System verstehen.

In diesem Buch finden Sie viele praktische Hinweise, wie Sie sich in der Blockchain-Welt bewegen können, und ebenso zu den Kryptowährungen, die darin geschaffen werden. Außerdem finden Sie nützliche Schritt-für-Schritt-Anleitungen, anhand derer Sie verstehen, wie Blockchains funktionieren und wo sie nützlich sind. Sie brauchen keinerlei Hintergrundwissen im Hinblick auf Programmierung, Wirtschaft oder Weltgeschehen, um dieses Buch verstehen zu können. Es wird jedoch immer wieder um diese Themen gehen, weil die Blockchain-Technologie mit all diesen Themen Überschneidungen hat.

Über dieses Buch

Dieses Buch erklärt Ihnen die Grundlagen, die Sie brauchen, um Blockchains, Smart Contracts und Kryptowährungen zu verstehen. Wahrscheinlich haben Sie sich dieses Buch gekauft, weil Sie schon viel über Blockchains gehört haben, wissen, dass sie wichtig sind, aber keine Ahnung haben, worum es sich dabei handelt, wie sie funktionieren oder wie Sie damit umgehen sollten. Auf den folgenden Seiten finden Sie leicht verständliche Antworten auf all diese Fragen.

Dieses Buch unterscheidet sich von allen anderen Büchern über Blockchains auf dem Markt: Es zeigt Ihnen die wichtigsten Blockchains auf dem öffentlichen Markt und erklärt, wie sie funktionieren, was sie leisten und was Sie heute Sinnvolles damit tun können.

Darüber hinaus beschäftigt sich dieses Buch auch mit der Welt der Blockchain-Technologie und erläutert Ihnen, was Sie bei Ihren eigenen Blockchain-Projekten beachten müssen. Hier erfahren Sie, wie Sie ein Ethereum-Wallet installieren, einen Smart Contract erstellen und ausfertigen, Einträge in Bitcoin und Factom vornehmen und Kryptowährungen verdienen.

Wenn Sie schon ein bisschen Erfahrung und etwas Wissen über Blockchains haben, brauchen Sie das Buch nicht von vorne nach hinten zu lesen. Blättern Sie einfach zu dem Thema, das Sie gerade am meisten interessiert. Wenn Sie ein Neuling sind, empfiehlt es sich allerdings schon, das Buch wie einen Roman zu lesen: vorne anzufangen und so lange zu lesen, wie Sie das Buch interessiert. Idealerweise natürlich bis zum Ende.

Manchmal finden Sie in diesem Buch Webadressen, die über zwei Textzeilen umbrochen sind. Wenn Sie dieses Buch auf Papier lesen und eine dieser Webseiten besuchen wollen, geben Sie sie einfach genauso ein, wie sie im Text dargestellt werden, so als ob der Zeilenumbruch gar nicht existieren würde. Und wenn Sie den Text als E-Book lesen, haben Sie es ohnehin ganz einfach – Sie klicken einfach auf die Webadresse und gelangen direkt auf die Webseite.

Törichte Annahmen über den Leser

Sie brauchen nichts über Kryptowährungen, Programmierung und rechtliche Angelegenheiten zu wissen, aber ich setze das Folgende voraus:

image Sie haben einen Computer und Zugriff auf das Internet.

image Sie wissen, wie der Computer und das Internet genutzt werden.

image Sie wissen, wie Sie sich mithilfe von Menüs in Programmen bewegen.

image Blockchains sind Ihnen neu und Sie sind kein erfahrener Programmierer. Aber auch als Programmierer können Sie in diesem Buch viel lernen – vielleicht können Sie jedoch einige der Schritt-für-Schritt-Anleitungen überspringen.

Symbole in diesem Buch

In diesem Buch verwende ich Symbole, um Ihre Aufmerksamkeit auf bestimmte Arten von Informationen zu lenken. Und das bedeuten diese Symbole:

Das Tipp-Symbol kennzeichnet Tipps und Lösungen, die Ihnen das Leben mit Blockchains erleichtern.

Das Erinnerungssymbol kennzeichnet Informationen, die Sie unbedingt kennen sollten – alles, was Sie sich merken sollten. Um sich schnell einen Überblick über die wichtigsten Informationen eines Kapitels zu verschaffen, suchen Sie einfach nach diesen Symbolen.

Das Techniker-Symbol kennzeichnet höchst technische Inhalte, die Sie überspringen können, ohne das Wesentliche des jeweiligen Themas zu verpassen.

Das Warnsymbol weist darauf hin, dass Sie aufpassen sollten! Es kennzeichnet wichtige Informationen, die Ihnen Kopfzerbrechen ersparen – oder Token.

Wie es von hier aus weitergeht

Sie können die Blockchain-Technologie in fast jeder Branche einsetzen. Derzeit ist ein explosionsartiges Wachstum in den Bereichen Finanzen, Gesundheitswesen, Regierung und Versicherungen zu beobachten – und das ist erst der Anfang. Die ganze Welt befindet sich im Wandel und es gibt endlose Möglichkeiten.

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Teil I

Erste Schritte mit Blockchains