Blockchain für Dummies

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WIE BLOCKCHAINS FUNKTIONIEREN

Eine Blockchain ist eine dezentrale Datenbank, die von einem globalen Computernetzwerk verwaltet wird. Die darin aufbewahrten Daten sind verteilt und werden von den Netzwerkcomputern immer wieder untereinander abgeglichen. Diese Computer werden oft auch Knoten, Miner oder Peers genannt. Egal, wie sie heißen: Die Computer schreiben und bewahren die Blockchain ihres Netzwerks, indem sie Einträge überprüfen, genehmigen und weiterleiten. Einträge sind die Daten, die von den Nutzern des Netzwerks veröffentlicht werden.

Häufig stellen diese Daten die Übertragung von Kryptowährung von einem Netzwerkbenutzer zum anderen dar.

Wenn Sie etwa Bitcoin an Ihren Freund Tom senden, erstellen und veröffentlichen Sie einen Eintrag in der Bitcoin-Blockchain. Ihr Eintrag muss in diesem Beispiel einige Bedingungen erfüllen. Die Computer im Bitcoin-Netzwerk überprüfen, ob Sie Ihre Kryptowährung nicht vielleicht zuvor schon an eine andere Person gesendet haben. Wenn Sie Tom Bitcoin senden, erhält sein Konto eine Gutschrift und Ihres wird belastet.

Die Computer im Netzwerk verhindern, dass Sie Geld doppelt ausgeben. Im Bitcoin-Netzwerk wird das Problem gelöst, indem jedem Computer im Netzwerk eine vollständige Verlaufsaufzeichnung aller Einträge im Netzwerk – oder mit anderen Worten die gesamte Bitcoin-Blockchain – vorliegt. Dieser Gesamtverlauf zeigt den Saldo jeder Kontoadresse, einschließlich der Ihren.

Nicht alle Blockchain-Einträge stellen die Bewegung von Kryptowährung dar. Einige Blockchains ermöglichen die Veröffentlichung beliebiger Daten gegen eine Gebühr. Außerdem gestatten sie Ihnen, die Gültigkeit eines Eintrags zu bestätigen, ohne den gesamten Blockchain-Verlauf herunterladen zu müssen.

Die meisten Blockchains werden von zentraler Stelle aus kontrolliert und haben damit auch keinen Single Point of Failure, also keine zentrale Schwachstelle. Alle Einträge sind für das gesamte Netzwerk sichtbar. Daten, die einmal in eine Blockchain geschrieben wurden, können nicht mehr gelöscht werden. Sie bleiben für immer dort.

Die maßgebliche Innovation von Blockchains gegenüber normalen Datenbanken besteht darin, dass sie die Einigung auf eine gültige Datenhistorie auch ohne zentrale Autorität ermöglichen.

WIE SMART CONTRACTS FUNKTIONIEREN

Smart Contracts, auch Smart Properties oder Chaincode, sind Vereinbarungen, die in eine Blockchain hineinprogrammiert wurden. Smart Contracts sind Programmcode – einfache If-then- und If-then-else-Anweisungen. Dieser Code läuft innerhalb einer Blockchain ab. Ethereum und Hyperledger Fabric sind beliebte Blockchain-Plattformen für Smart Contracts.

Die Blockchains zeichnen die Verlaufsdaten ihrer Smart Contracts auf und führen Buch über die Kryptowährungssalden von Smart Contracts sowie über alle durchgeführten Transaktionen.

Smart Contracts haben einen internen Speicher, der ihren Code enthält. Dieser wird ausgeführt, wenn zuvor festgelegte Bedingungen erfüllt sind, die entweder intern im Smart Contract definiert oder durch äußere Parameter vorgegeben werden.

Wenn eine externe Quelle benötigt wird, um festzustellen, ob die Bedingung im Smart Contract erfüllt ist, erfordert dies ein Orakel (eine Wissensquelle). Es könnte sich dabei beispielsweise um einen Wetter-Datenfeed handeln. Das wäre etwa für eine per Smart Contract verankerte Ernteausfallversicherung sinnvoll. 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 ermöglichen es, Vertragsbedingungen zu überprüfen und durchzusetzen. Es gibt keine externe Stelle und kein Rechtssystem, um den Vertrag auszulegen und die Absichten der Parteien zu prüfen. Der Code ist das Gesetz.

WAS SIND KRYPTOWÄHRUNGEN?

Kryptowährungen, manchmal auch als virtuelle Währungen, digitales Geld oder Token bezeichnet, lassen sich nicht direkt mit dem US-Dollar, Euro oder britischen Pfund vergleichen. Sie existieren ausschließlich online und werden nicht von Regierungen gestützt, sondern nur von ihren jeweiligen Netzwerken. Aus technischer Perspektive sind Kryptowährungen Einträge in einer Datenbank, für deren Änderung bestimmte Bedingungen erfüllt sein müssen. Diese Einträge werden kryptografisch vorgenommen und über mathematische Formeln statt von Personen abgesichert.

Einträge, die allen Bedingungen entsprechen, werden in einer Datenbank veröffentlicht. Es handelt sich dabei um eine spezielle Datenbank, die über ein dezentrales Peer-to-Peer-Netzwerk verteilt wird. Wenn Sie beispielsweise Bitcoin an Ihre Freundin Caroline senden, erstellen und versenden Sie einen Eintrag im Bitcoin-Netzwerk, für den natürlich vorab bestimmte Bedingungen erfüllt sein müssen (Guthaben). Das Netzwerk stellt außerdem auch sicher, dass Sie denselben Eintrag nicht zweimal vornehmen. Für das Beispiel bedeutet das also, 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 doppelter Ausgaben (dass Sie zwei Personen dieselben Bitcoins senden) meist dadurch, dass jedem Knoten ein vollständiger Verlauf der Netzwerkeinträge vorliegt. Dieser Gesamtverlauf (Blockchain) zeigt den Saldo aller Konten, einschließlich des Ihren. Die Innovation der Kryptowährung ist, eine Einigung zum gültigen Verlauf zu erzielen, ohne dass ein zentraler Server oder eine zentrale Kontrollstelle beteiligt wären.

Blockchain-Einträge repräsentieren Kryptowährungsguthaben.

In den meisten Fällen erzeugt das Netzwerk Kryptowährung, um den Knoten (auch als Peers oder Miner bezeichnet) einen Anreiz zu bieten, das Netzwerk zu sichern und die Einträge zu überprüfen und zu bestätigen. Jedes Netzwerk hat eine eigene Methode zur Verteilung neu erzeugter Krypto-Token an die Knoten.

Bitcoin beispielsweise belohnt seine Knoten (im Bitcoin-Netzwerk als Miner bezeichnet) dafür, »den nächsten Block zu lösen«. Ein Block enthält eine Reihe von Einträgen. Die Miner konkurrieren darum, am schnellsten einen Hash-Wert zu finden, der den neuen Block mit dem alten verbindet. Daraus leitet sich auch der Begriff »Blockchain« ab. Der Block enthält Einträge, und der Hash sorgt für die Verkettung. Hash-Werte sind eine Art kryptologisches Rätsel. Sie können sie sich wie Sudoku-Rätsel vorstellen, die die Knoten ausfüllen, um die Blöcke miteinander zu verbinden.

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

Sie sind irreversibel. Wenn Sie eine Kryptowährung gesendet haben und das Netzwerk die Zahlung bestätigt hat, können Sie die Transaktion nicht mehr rückgängig machen. Bei Kryptotransfers gibt es keine Rückbuchungen.
Sie sind anonym. Jeder kann eine Wallet anlegen. Dazu sind keine Ausweisdokumente erforderlich. Es gibt unterschiedliche Stufen der Anonymität, je nachdem, welches Token Sie verwenden.
Sie sind schnell und weltweit zugänglich. Einträge werden unmittelbar an das gesamte Netzwerk übertragen und innerhalb von wenigen Minuten bestätigt.
Sie sind auf höchste Sicherheit ausgelegt. Kryptowährungen verwenden die neuesten Verschlüsselungstechniken, stecken aber immer noch in den Kinderschuhen.
Die Geldmenge wird transparent durch das Netzwerk gesteuert und oftmals nach oben begrenzt.

KRYPTOWÄHRUNGEN ABSICHERN

Das öffentliche Interesse an Kryptowährungen nimmt zu, aber in der Welt der Kryptowährungen geht es immer noch zu wie im sprichwörtlichen Wilden Westen. Hier treffen Sie auf hilfsbereite Pioniere, die Ihnen gerne weiterhelfen, aber auch auf durchgeknallte Banditen, die Ihnen Ihr ganzes Geld abnehmen wollen.

Am stärksten gefährdet sind Kryptowährungen in zentralen digitalen Systemen mit Zugang zum Internet. Dies sind etwa Online-Wallets, Exchanges, auf Ihrem Computer installierte Wallets, auf Cloud-Speichern abgelegte private Schlüssel (digitale Schlüssel zur Absicherung Ihrer Token) und Mobilgeräte-Apps.

Um Ihre Kryptowährungen vor Diebstahl zu schützen, setzen Sie am besten auf das Cold-Storage-Prinzip, bei dem Sie Ihre privaten Schlüssel offline archivieren. Geeignete Methoden sind etwa die Verwendung einer Offline-Hardware-Wallet, eines USB-Sticks oder einer Paper-Wallet.

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

Verwenden Sie mehrere Wallets. Sie können beliebig viele Wallet-Adressen verwenden. Manche Nutzer generieren bei jedem Sende- oder Empfangsvorgang von Kryptowährungen eine neue Adresse.
Bewahren Sie in Web-Wallets nur kleinere Beträge auf. Web-Wallets sind Angriffsziele für Hacker. Sie sollten deshalb nur kleine Beträge darin aufbewahren. Auch die Wallets auf Ihrem Computer sind angreifbar. Bewahren Sie große Kryptowährungsbeträge daher stets offline in Ihrer Cold Storage auf.
Geben Sie nichts heraus! Geben Sie niemals Ihre privaten Schlüssel für Ihr Kryptoguthaben weiter. Mit diesen Schlüsseln haben Dritte unbegrenzten Zugriff auf Ihr ganzes Geld.

Blockchain für Dummies

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.

2. Auflage 2019

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.

Print ISBN: 978-3-527-71667-8
ePub ISBN: 978-3-527-82534-9

Coverfoto: © Alexander – stock.adobe.com
Korrektur: Birgit Volk, Bonn

Inhaltsverzeichnis

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 die Blockchains erhalten. Außerdem finden Sie nützliche Schritt-für-Schritt-Anleitungen, anhand derer Sie sehen, wie Blockchains funktionieren und wo sie nützlich sind. Um dieses Buch verstehen zu können, brauchen Sie keinerlei Hintergrundwissen hinsichtlich Programmierung, Wirtschaft oder Weltgeschehen. 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 und 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 anderen Büchern über Blockchains: 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 eine Wallet installieren, einen Smart Contract erstellen und ausführen, Einträge in Bitcoin und Factom vornehmen und Kryptowährungen verdienen.

Sie brauchen das Buch nicht von vorne bis hinten durchzulesen. Blättern Sie einfach zu dem Thema, das Sie gerade am meisten interessiert.

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:

Sie haben einen Computer, ein Smartphone und Zugriff auf das Internet.
Sie wissen, wie der Computer und das Internet genutzt werden.
Sie wissen, wie Sie sich mithilfe von Menüs in Programmen bewegen.
Blockchains sind Ihnen relativ 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, also 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.