23.08.2017

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

Immer mehr Anwendungsgebiete der Blockchain-Technologie werden derzeit vorgestellt. Und doch wissen viele Menschen eigentlich noch nicht, wie sie funktioniert. Der Brutkasten erklärt für Einsteiger die Grundzüge.
/artikel/krypto-basics-die-blockchain-einfach-erklaert
(c) fotolia.com - Sergey

In letzter Zeit kommt man nicht mehr um sie herum: die Blockchain. Sie gilt vielerorts als die Technologie der Zukunft. Immer mehr Anwendungsgebiete erscheinen auf der Bildfläche. Doch wie funktioniert sie eigentlich? Keine Sorge: Bei aller Komplexität ist sie in ihren Grundzügen gar nicht so schwer zu verstehen.

Anmerkung: Dieser Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Erklärungen sind eine starke Vereinfachung der komplexen Materie Blockchain. Ziel ist es, “Normalverbrauchern” die prinzipielle Funktionsweise der Blockchain verständlich zu machen. Das tun wir anhand des bekanntesten Nutzungsbeispiels: Rein digitale Währungen (Kryptowährungen) wie Bitcoin oder Ethereum.

+++ Bitcoin und Blockchain schlagen im Mainstream auf +++


Blockchain als Antithese zur Cloud

Die Blockchain ist ein Netzwerk, üblicherweise innerhalb des Internets. Auch die Nutzung in einem Intranet ist möglich. Sie kann als Antithese zur Cloud gesehen werden. Denn Informationen werden nicht irgendwo auf einem Server gespeichert, sondern jeweils lokal, auf allen Rechnern im Netzwerk – Stichwort: dezentral. Darin liegt es auch begründet, dass die Technologie als besonders sicher angesehen wird: Um Informationen zu verfälschen, müsste nicht ein Server gehackt werden, sondern eben jeder einzelne Computer in der Blockchain. Daher muss das Netzwerk auch eine „kritische Masse“ an Usern erreichen, um tatsächlich sicher zu sein. 50 Rechner könnten schließlich noch einzeln gehackt werden. Bei 50.000 Rechnern scheint der Versuch dagegen aussichtslos.


Doch wie wird die Information gespeichert? Was ist ein Block? Und warum „Chain“?

Tabelle mit drei Spalten

Sehr vereinfacht kann man sich einen Block als Excel-Tabelle vorstellen. Das ist er natürlich nicht, die Architektur ist aber nicht unähnlich. Im Fall von Kryptowährungen wie Bitcoin hat diese Tabelle drei essenzielle Spalten: „User A“, „User B“ und „überwiesener Betrag X“. Einer der User im Netzwerk überweist nun einem anderen einen bestimmten Bitcoin-Betrag – das geschieht direkt, von Rechner zu Rechner. In der Tabelle wird das nun anonymisiert eingetragen. Die Tabelle liegt auf sämtlichen Rechnern im Netzwerk. Das bedeutet, alle anderen User führen automatisch über die Transaktion Buch. Damit ist bestätigt, dass sie tatsächlich stattgefunden hat.

Der Block: “Volle” Tabelle wird versiegelt

Jede Überweisung, die innerhalb des Netzwerks getätigt wird, wird in der Tabelle eingetragen und diese füllt sich Zeile für Zeile. Wie man es ja auch von Excel-Tabellen kennt, vergrößert sich mit zunehmender Größe der Tabelle die Ladezeit. Sie kann also nicht unendlich fortgeführt werden. Deswegen wird sie bei einer bestimmten Größe abgeschlossen, versiegelt und abgelegt. Ein fertiger Block ist geschaffen.

Nachdem ein Block abgeschlossen und versiegelt ist, wird der nächste gestartet. Es entsteht eine Kette von Blöcken – Voilá: die Blockchain.

Hintergrund: Bei Bitcoin ist ein Block einen Megabyte groß. Durch das Update “Segwit” (Segregated Witness) ist seit 1. August mehr Platz im Block zur Verfügung, da damit bestimmte Daten (die Signatur der Transaktion) ausgelagert werden. Der “Platzmangel” im Block brachte nämlich einen Nachteil mit sich: Er limitiert die Anzahl an Transaktionen, die pro Sekunde durchgeführt werden können. Das war übrigens auch der Grund für die Abspaltung von Bitcoin Cash. Dort erweiterte man auf acht Megabyte große Blöcke, lagerte die Signatur der Transaktion jedoch nicht aus. Im November kommt es zur nächsten Spaltung: Mit dem Update Segwit2x entsteht ein neuer Coin, der zwei Megabyte Blockgröße hat und zugleich die Signaturen auslagert.


Doch warum kommt das System mit so wenig im Block gespeicherter Information aus? Wo ist vermerkt, wer wie viele Bitcoins hat?

Jeder Coin ist einzigartig

Die Antwort darauf ist abermals: dezentral, am eigenen Rechner oder am Server eines “Online-Wallet”-Anbieters. Während das gesamte Netzwerk über die Transaktionen Buch führt, ist der Gesamtbetrag, den man besitzt, lokal gespeichert. Das passiert mit einer sogenannten “Wallet”, also einer virtuellen Geldbörse. Diese ist ein Programm am eigenen Computer, oder im Falle von “Online-Wallets”, am Server eines Anbieters. Möglich ist die lokale Speicherung dadurch, dass jeder Coin, bzw. jeder Einzelbetrag eine eigene, einzigartige ID hat. Während bei klassischen Währungen die Gleichheit jeder Einheit zentral ist, ist also bei Kryptowährungen jeder Coin einzeln identifizierbar. Gleich viel Wert sind die einzelnen Coins natürlich trotzdem.

“Hardware-Wallet” als Schutz vor Coin-Raub

In der Wallet am eigenen Rechner oder am einzelnen Server liegt ein Schwachpunkt: Während die Transaktionen durch die Masse an Usern in der Blockchain nicht verfälscht werden können (zumindest in der Theorie), ist die Sicherheit der Coins am Home-Computer oder Server des Anbieters selbst zu gewährleisten. Konkret gibt es für den Zugriff einen sogenannten “Private Key” – ein Code, den es zu schützen gilt. Es gibt einige bekannte Fälle von Coin-Raub durch Hacker. Die lokale Speicherung ermöglicht jedoch, sein Geld außerhalb des Netzzugriffs zu “lagern” – auf einer sogenannten “Hardware Wallet”. Diese ist üblicherweise nichts anderes, als ein USB-Stick mit einer speziellen Wallet-Software. Und am Ende hat man damit wieder eine physisch vorhandene Geldbörse.


Und wie lässt sich die Blockchain nun auf andere Gebiete umsetzen?

Blockchain-“Unterschrift” im Smart Contract

Auch in anderen Anwendungsgebieten der Blockchain bleibt das Prinzip das gleiche. Die eigentliche Information ist lokal gespeichert. Im Netzwerk wird nur Metainformation erfasst, die einen Vorgang zwischen zwei Usern absichert. Ein Beispiel wären hier die vielzitierten Smart Contracts, die etwa über die Blockchain von Ethereum, der zweitgrößten Kryptowährung, laufen. Der Vertragsinhalt liegt auf den zwei Rechnern der unterzeichnenden Parteien. In der Blockchain wird quasi nur die “Unterschrift” der beiden Partner gespeichert und damit gesichert.

+++ Leitet die Blockchain das Ende der Energieversorger ein? +++

Disclaimer: Dieser Beitrag entstand in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW) der Republik Österreich.

Deine ungelesenen Artikel:
31.10.2024

FEBA: OÖ-Gründerin setzt sich für klimaschonende Feuerbestattungen ein

Das 2018 gegründete Unternehmen FEBA-Feuerbestattungen verfolgt einen klimabewussten Ansatz in der Bestattungsbranche. Wir haben mit Gründerin Eva Kleiner über Maßnahmen gesprochen, die ihr Unternehmen setzt.
/artikel/feba-ooe-gruenderin-setzt-sich-fuer-klimaschonende-feuerbestattungen-ein
31.10.2024

FEBA: OÖ-Gründerin setzt sich für klimaschonende Feuerbestattungen ein

Das 2018 gegründete Unternehmen FEBA-Feuerbestattungen verfolgt einen klimabewussten Ansatz in der Bestattungsbranche. Wir haben mit Gründerin Eva Kleiner über Maßnahmen gesprochen, die ihr Unternehmen setzt.
/artikel/feba-ooe-gruenderin-setzt-sich-fuer-klimaschonende-feuerbestattungen-ein
Das Klimaschutzministerium (BMK) zeichnete am Montag, den 21. Oktober 2024, im Rahmen des fünften DECA Energieeffizienzkongresses 15 heimische Betriebe und 4 Beratungsunternehmen für ihr außerordentliches Engagement in Sachen Klimaschutz aus.
BMK Sektionschef Jürgen Schneider (BMK) und FEBA CEO Eva Kleiner (c) Peter Griesser, klimaaktiv

Bestattungen und Einäscherungen gehören zu den ältesten Gewerben. Während in anderen Industrien bereits Schritte zur Dekarbonisierung unternommen wurden, fehlt es in der Bestattungsbranche jedoch in der Regel an gezielten Maßnahmen. Anders möchte es das 2018 gegründete Unternehmen FEBA-Feuerbestattungen machen, das bewusst auf Energieeffizienz und CO2-Reduktion setzt.

Die Motivation dahinter liegt vor allem an Gründerin Eva Kleiner und ihrem Studium der Agrarwissenschaften an der Universität für Bodenkultur Wien. Sie hat das Krematorium im niederösterreichischen Neustift-Innermanzing gegründet – zusammen mit ihrem Vater Stefan Kleiner, der langjährige Erfahrung als beamteter Umweltanalytiker mit sich bringt. Letzte Woche erhielt das Unternehmen für ihr Engagement in Sachen Energieeffizienz und Klimaschutz eine Auszeichnung des Klimaschutzministeriums.

Nachhaltige Ziele

Mit der Auszeichnung als Vorzeigebetrieb des Klimaschutzministeriums, ging FEBA nun eine Partnerschaft mit Klimaaktiv ein. “Mithilfe des Monitoring-Tools von Klimaaktiv versuchen wir nun gemeinsam unsere Ziele zu erreichen. Besonders in Bezug auf unsere Energieeffizienz”, sagt Eva Kleiner. Sie orientiert ihr Unternehmen energiepolitisch an den Klimaschutzzielen 2030 – im ihrem Fall auf die Optimierung im Energieverbrauch.

“Österreichweit sind wir die Ersten die auf alternative Brennstoffe wie Wasserstoff umsteigen können”, sagt Kleiner. Um für die Wasserstofftechnologie gerüstet zu sein, habe man zusätzlich 300.000 Euro investiert. “Allerdings ist dessen Produktion noch nicht klimaschonend, weshalb wir aktuell darauf verzichten”, so Kleiner.

Erst im August dieses Jahres wurde im Krematorium ein zweiter Ofen in Betrieb genommen, für welchen die Familie 1,7 Millionen Euro investierte. Bei knapp 15 Einäscherungen pro Ofen täglich kommt der Betrieb nun auf fünf statt 30 Kubikmeter Gas. “Wenn wir in Zukunft im Schichtbetrieb fahren, würden wir theoretisch überhaupt kein zusätzliches Gas mehr verbrauchen, da dann beiden Öfen konstant ausreichend Wärme speichern”, meint Kleiner, “je mehr wir also Einäschern, umso weniger Gas brauchen wir.”

Zudem hat der Betrieb die Nachbrennungstemperatur von 850 auf 750 Grad gesenkt, wodurch laut Kleiner bis zu 50 Prozent des Gasverbrauchs eingespart werden – das wirkt sich auch auf die CO2 Emissionen aus.

Kleiner erwartet sich durch weitere Energieeffizienz nicht nur Kosteneinsparungen, sie hofft, mit ihrem Wirken auch weitere Betriebe zum nachhaltigen Wirtschaften motivieren zu können.

Familienunternehmen mit junger Geschichte

“Ein Unternehmen, also frisch gegründet in der Familie gibt es eigentlich nicht so oft. Die meisten Familienunternehmen sind bereits 100 Jahre alt”, meint Eva Kleiner. Sie ist neben ihrer Tätigkeit als Prokuristin gewerberechtliche Leiterin des Krematoriums, sowie sie die Kundenaquise und Betreuung betreibt. Zuletzt wuchs das Familienunternehmen mit Einstieg ihres Bruders.

In Österreich habe man laut Kleiner aktuell eine Einäscherungsrate von rund 30 Prozent. Je nach Bundesland variiert dieser jedoch stark. Für Kleiner ist ein eindeutiger Anstieg spürbar. Ihr Betrieb kommt jährlich auf rund 4.500 Einäscherungen, wobei sie sich 2025 über 5.000 erwartet.

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag

AI Summaries

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt