Wie funktioniert Blockchain-Technologie

9.12.2021

Wann andert sich der nachste Bitcoin-Schwierigkeitsgrad?

Wie funktioniert Blockchain-Technologie

Ein neuer Block wird durch das Lösen eines kryptografischen Rätsels erzeugt und der Schwierigkeitsgrad der Rätsel wird immer nach 2. Dieser ausgekugelte Mechanismus zielt darauf ab, das System Bitcoin ewig stabil zu halten. Ende Juni nun hatten die Behörden in China damit begonnen, dort ansässigen Bitcoin Minern den Strom abzudrehen. Damit wollen sie offiziell den Stromverbrauch durch Bitcoin senken und Klimabelastung verhindern. Die praktischen Auswirkungen spürten Nutzer beispielsweise am Juni, als es mehrfach um 20 Minuten dauerte, bis ein neuer Block in der Blockchain von Bitcoin erschien. Auf gigantische Kurseinbrüche folgten rasante Rallys, auf neue Rekorde der nächste Absturz.

Daher scheint die Währung als Zahlungsmittel nicht besonders gut geeignet, sondern wird derzeit eher zur spekulativen Geldanlage genutzt. Ist der Bitcoin - derzeit mehrere Tausend Euro wert - Spekulationsobjekt oder Geld der Zukunft. Wie in einem digitalen Logbuch können Daten sicher, aktuell und transparent übermittelt werden. Diese "Block-Kette" besteht aus unendlich vielen Daten- Blöcken, in denen alle Transaktionen gespeichert werden. Die Blockchain aktualisiert sich alle zehn Minuten, damit alle Nutzer über dieselbe "Wahrheit" verfügen. Neben dem Bezahlen mit Kryptowährungen bietet die Technologie auch Möglichkeiten für Unternehmen: Sie können auf ineffiziente zwischengeschaltete Instanzen verzichten sowie zum Beispiel Lieferketten schneller steuern und überwachen.

Die Blockchain kann dazu verwendet werden, bei Kunden um Vertrauen zu werben. Sie können auf diese Weise etwa Produktionsbedingungen nachverfolgen und die Echtheit von Daten prüfen. Die bekannteste Kryptowährung befindet sich weiter im Höhenflug. Den Minern bleibt also nichts anderes übrig, als immer wieder die dafür vorgesehene Zahl zu verändern, den neuen Hash-Wert zu berechnen und ihn mit der Schwelle zu vergleichen. Eine bessere Analogie ist daher eine Lotterie: Weltweit ziehen zwischen 2,5 und 3 Millionen Miner 14,5 Billionen Mal pro Sekunde neue Lose, bis jemand eins mit einem passenden Hash-Wert erwischt und 12,5 Bitcoin einstreicht. Genau wie bei einer echten Lotterie, etwa sechs Richtige aus 49 Zahlen, bestimmen der Schwierigkeitsgrad Gewinnwahrscheinlichkeit und die Zahl der Lose, wie oft jemand im statistischen Mittel gewinnt.

Das ist auch der Grund, warum die neue Difficulty anhand der letzten Blöcke berechnet wird: Es kann immer mal passieren, dass ein Miner Glück hat und gleich im ersten Anlauf einen passenden Hash-Wert berechnet — oder dass es länger dauert. Werden mehr Lose im gleichen Zeitraum gezogen, gibt es also mehr Miner oder steigern die Miner ihre Hash-Leistung, so muss der Schwierigkeitsgrad ebenfalls ansteigen, damit nicht öfter ein neuer Block gefunden wird. Umgekehrt muss der Schwierigkeitsgrad fallen, wenn es weniger Mining-Leistung gibt, weil sonst der Abstand der Blöcke steigt.

IACR Cryptology ePrint Archive In: Denning, D. Proceedings of the 1st ACM Bigcoin on Computer and Communications Security, CCSFairfax, Virginia, USA, 3—5 Novemberpp. ACM Bitcoin Mining Lohnenswert. Difficulty Jobs Wie funktioniert Blockchain-Technologie. Er wird fest programmiert und nicht — wie alle ihm folgenden Blocks — errechnet. Alle weiteren Blocks sind durch Prüfsummen fest mit ihm verbunden. Alle Blöcke Mining sequenziell hintereinander und bilden eine lange eindeutige Kette, die man sich auch als eine extrem lange Bitcoin vorstellen kann.

Bitcoin wurde als dezentralisiertes Netzwerk konzipiert. Mining besteht aus vielen Computern auf der Welt, die die Software mit der gesamten Bitcoin Blockchain installiert haben. Somit kann das Bitcoin-Netzwerk nicht manipuliert werden. Die Blockchain ist das Herzstück von Bitcoin. Bitcoin Netzwerk-Teilnehmer kann die Difficulty frei einsehen. Mining — alle Blocks nach dem Genesis-Block werden errechnet Alle Blocks, die dem Genesis-Block folgen, werden von den Netzwerkknoten, den sogenannten Miners , errechnet.

Die Difficulty des Bitcoin-Systems wird adaptiv gesteigert, um die steigende Rechenleistung auszugleichen: Steigender Schwierigkeistgrad der Bitcoin-Blockchain Die anonymen Peers der Bitcoin-Blockchain investieren viel Arbeit in die Berechnung jedes neuen Blocks. Alt-Chains und Side-Chains kann man selbst gestalten Was für Bitcoin gilt, muss aber nicht für alle Blockchains gelten, denn Alt- oder Side-Chains können nach eigenem Gusto konfiguriert werden. Alle Blöcke sind fest miteinander verbunden Jeder Block ist fest mit seinem Vorgänger verknüpft, weil er den Hash-Wert Prüfsumme, die die Integrität der Daten sichert seines direkten Vorgängers enthält.

Fertige Blocks werden auf alle Netzwerkknoten kopiert Wenn ein neuer Block berechnet und für gültig erklärt wurde, ist der sogenannte Proof-of-work abgeschlossen. Blockchain-Strategie Sie möchten wissen, was Blockchain für Ihr Unternehmen bedeutet. Bitcoin Cash Prognose (BCH) 2021 und 5 Jahres Trend - kryptowährungen 2021. Erfahren Sie, wie Ihr Unternehmen von Blockchain profitiert: Blockchain-Beratung für Führungskräfte. Kostenloser Download Online Form - Subscribe Blockchain Blog - Micro-Consulting Sie haben ein Frage zu Blockchain.

Die Blockchain versucht im Grunde das Problem zu lösen, wie Akteure, die sich im Normalfall nur bedingt vertrauen, gemeinsam Daten verwalten können, ohne diese Aufgabe einer übergeordneten Kontrollinstanz zu übertragen. Innerhalb des Systems werden alle Transaktionen vielfach und dezentral gespeichert. Kurz gesagt ist die Blockchain ein gemeinschaftliches System, das gegen Betrug und Manipulation schützen soll. Sinn und Zweck von Kryptowährungen ist, bargeldlosen Zahlungsverkehr ohne die Abhängigkeit, Aufsicht oder Mitwirkung von Banken und Behörden zu ermöglichen.

Die Digitalwährung wird «peer to peer» gehandelt, also direkt zwischen Nutzern ohne die Hilfe von Banken. Kryptowährungen sollen auch günstiger und schneller funktionieren als herkömmliche Geldtransaktionen. Das Peer-to-Peer-Konzept bietet sowohl Chancen wie auch grosse Risiken. Cyberkriminelle, die ganze Firmen mit Schadsoftware lahmlegen, lassen sich häufig mit Bitcoin bezahlen. Was alle Kryptowährungen gemeinsam haben, ist die grosse Volatilität. Sie verhindert zumindest vorerst, dass Kryptowährungen im Alltag als Zahlungsmittel taugen, und macht sie aber gleichzeitig zu einer interessanten, wenngleich hochriskanten Anlage.

Kryptowährungen, die auf Blockchains der zweiten und dritten Generation basieren, erfassen neben Transaktionen auch noch Anweisungen, sogenannte Smart Contracts, oder verfügen über Upgrade- und Governance-Mechanismen. So geht das Anwendungsgebiet weit über reine Zahlungen hinaus. Anfang der er Jahre diskutierte man unter Programmierern und Kryptografen über Möglichkeiten, wie die Privatsphäre im digitalen Raum geschützt werden kann. Zu diesem Kreis zählte auch der anonyme Erfinder von Bitcoin: Satoshi Nakamoto. Seine Identität ist allerdings bis heute nicht wirklich bekannt. Der Name ist wohl ein Pseudonym. November stellte Nakamoto die Idee einer Kryptowährung vor. Er nannte sie Bitcoin. Die erste Transaktion mit Bitcoin wurde nur zwei Monate später, am Januar , durchgeführt. Seit hat sich der Erfinder immer mehr zurückgezogen und überlässt die Weiterentwicklung seiner Idee anderen.

Kurz nachdem die Insolvenz der US-Investmentbank Lehman Brothers die globale Finanzkrise ausgelöst hatte, erschien ein neunseitiges Skript «White Paper» im Internet, das die Grundlagen der neuen, virtuellen Währung umreisst: «Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System». Das Gründungsdokument beschreibt die technischen und ökonomischen Grundlagen der Währung im Detail. Im Februar wurde die erste Online-Bitcoin-Börse eröffnet. Die erste reale Bitcoin-Zahlung fand im Mai statt: Ein Programmierer in Florida bezahlte 10 Bitcoins für zwei Pizzas. Ende gelang die erste Bitcoin-Transaktion zwischen zwei Smartphones. Anfang Februar war 1 Bitcoin erstmals gleich viel wert wie 1 Dollar. Erste Bitcoin-Börsen ausserhalb der USA entstanden.

Im September wurde die Bitcoin Foundation gegründet. Diese will das Kernteam der Software-Entwickler finanziell unterstützen und das Bitcoin-Netzwerk kontinuierlich verbessern. Der grösste Unterschied von Kryptowährungen gegenüber traditionellen Währungen ist, dass sie nicht an die Geldpolitik eines Landes gekoppelt sind und nicht Notenbanken das exklusive Recht haben, diese Währungen auszugeben. Ein Schutz gegen die wertmindernde Inflation ist im System eingebaut. Bei Bitcoins beispielsweise ist der maximale Geldumlauf auf 21 Millionen Coins limitiert.

Ein weiterer Antiinflationsmechanismus ist das sogenannte «Halving» , bei dem das Entgelt für Bitcoin-Miner verringert wird, obwohl die Komplexität zunimmt — mit dem Effekt, dass der Anreiz sinkt, neue Bitcoins zu schürfen. Die Notenbanken können dagegen — wie in den vergangenen Jahren gezeigt — ohne Obergrenze Geld schöpfen. Doch obwohl gerade Bitcoin angetreten ist, die Notenbankwährungen obsolet zu machen, gibt es auch Verbindendes. Im Bitcoin-Netzwerk herrscht ein Konsens über den aktuellen Stand aller Nodes. Alle Teilnehmer sind sich einig, welche Transaktion passiert ist und welche nicht. Wenn die Block-Zeit zu kurz ist, kann es passieren, dass nicht alle Teilnehmer rechtzeitig vom neuen Block erfahren haben. Im Netzwerk könnte es zu versehentlichen Spaltungen kommen, wenn die eine Hälfte des Netzwerks einen Block nicht rechtzeitig bekommt.

Mit sinkender Block-Zeit steigt die Zahl der verwaisten Blocks sogenannte Orphan Blocks. Deshalb dient die Block-Zeit von zehn Minuten bei Bitcoin vor allem dazu, die Sicherheit des Netzwerkes zu gewährleisten. Satoshi Nakamoto wählte die Block-Zeit von zehn Minuten. Bis heute gilt Bitcoin auch deshalb das sicherste Blockchain-Netzwerk der Welt. Beim Bitcoin Mining versuchen die Miner , einen besonderen Hash zu finden. Die Schwierigkeit richtet sich nach der gesamten globalen Hash Rate des Netzwerks.