Blockchain für Dummies: Definition, Struktur und Workflow

Seit dem Aufkommen digitaler Währungen wird der Begriff „Blockchain“ häufig online erwähnt. Die steile Kurve unten zeigt die Google-Suche nach „Blockchain“.

[Quelle: Google Trends]

Doch die breite Masse und sogar viele Krypto-Händler verstehen möglicherweise nicht vollständig, was die Blockchain-Technologie mit sich bringt.

Historisch gesehen wurden die Begriffe "Block" und "Kette" von Satoshi Nakamoto – dem/den anonymen Gründer(n) von Bitcoin – in einem Dokument zur Bitcoin-Implementierung getrennt verwendet.

Als Kryptowährungen an Bedeutung gewannen, wurden diese Begriffe zum Singular „Blockchain“ zusammengefasst.

Blockchain für Dummies mag Bilder von einer Art blockförmiger Hardware heraufbeschwören, aber das ist weit von der Realität entfernt.

Blockchain existiert virtuell und ist global verteilt, daher kann das Konzept für viele schwer zu begreifen sein.

Aber keine Sorge.

Unser Leitfaden für Anfänger soll Blockchain für Dummies vereinfachen. Lassen Sie uns also den Jargon beiseite lassen und zum Punkt kommen.

Was ist Blockchain?

Im Kern ist eine Blockchain ein verteiltes Hauptbuch, das Informationen auf eine Weise aufzeichnet, die es nahezu unmöglich macht, sie zu verändern, zu betrügen oder zu hacken.

Diese Technologie bietet eine transparente und unveränderliche Aufzeichnung von Transaktionen, die über ein Netzwerk von Computern, oft als Knoten bezeichnet, gemeinsam genutzt werden.

Das Konzept der Blockchain entstand erstmals 2009mit der Einführung von Bitcoin, der ersten digitalen Währung der Welt.

Der Erfinder, der unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto bekannt ist, skizzierte eine Methode zur Schaffung eines vertrauenswürdigen Peer-to-Peer-Zahlungssystems, das den Grundstein für die Einführung der Blockchain in verschiedenen Bereichen legte.

Blockchain-Kryptografie

Eines der wichtigsten Merkmale der Blockchain-Technologie ist ihre Unveränderlichkeit.

Sobald Daten in einer Blockchain aufgezeichnet sind, ist es fast unmöglich, sie zu ändern, selbst wenn Alle Transaktionen sind öffentlich einsehbar..

Dies wird erreicht durch kryptografisches Hashing, ein Prozess, der eine große Menge an Informationen in eine Zeichenfolge mit fester Länge umwandelt.

Jeder Block in der Kette enthält einen eindeutigen Hash seiner Transaktionen. Das Ändern von Informationen über den Block würde seinen Hash und alle nachfolgenden Block-Hashes ungültig machen, die von den Knoten des Netzwerks erkannt werden können.

Dezentralisierung

Die Fähigkeit der Blockchain, den Bedarf an vertrauenswürdigen Drittparteien zu reduzieren, ist einer ihrer größten Vorteile.

Traditionell erfordern Transaktionen oft eine Überprüfung durch Dritte, etwa durch Banken oder staatliche Stellen, was kostspielig und zeitaufwändig sein kann.

Mit Blockchain können diese Prozesse automatisiert und effizienter gestaltet werden, um Kosten zu senken und das Potenzial für menschliche Fehler zu verringern.

Blockchain-Anwendungen

Abgesehen von ihrer berühmten Anwendung in Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum erstreckt sich die Blockchain-Technologie auch auf andere Bereiche wie:

• Dezentrale Finanzanwendungen (DeFi)

• Lieferkettenmanagement

• Nicht fungible Token (NFTs)

• Intelligente Verträge

Diese weit verbreitete Integration zeigt, dass Blockchain das Potenzial hat, Branchen zu transformieren, indem Transaktionen und Datenmanagement sicher und dezentralisiert werden.

Als Nächstes in unserem Leitfaden „Blockchain für Dummies“ geht es darum, aus welchen Komponenten eine Blockchain besteht. Lassen Sie uns das näher untersuchen.

Schlüsselkomponenten der Blockchain-Struktur

Die Blockchain-Struktur besteht aus einer Reihe von Komponenten mit global verteilten Operatoren, die unterschiedliche Aufgaben auf der Plattform ausführen. Lassen Sie uns jede Komponente der Blockchain-Struktur untersuchen.

Verteiltes Hauptbuch

Ein verteiltes Hauptbuch ist das Rückgrat der Blockchain-Struktur und fungiert ähnlich wie ein gemeinsam genutztes Aufzeichnungssystem. Im Gegensatz zu traditionellen gers, dieses ist über mehrere Blockchain-Knoten verteilt, um sicherzustellen, dass alle Teilnehmer in Echtzeit auf die gleichen Daten Zugriff haben.

Änderungen am Hauptbuch werden sofort aufgezeichnet und sind unveränderlich, d. h., sie können nach ihrer Durchführung nicht mehr gelöscht oder geändert werden.

Diese Funktion trägt dazu bei, die Integrität und Transparenz der Daten in der Blockchain aufrechtzuerhalten.

Blöcke

Blöcke sind die grundlegenden Einheiten einer Blockchain. Jeder Block enthält eine Sammlung dauerhaft aufgezeichneter Transaktionen oder Smart Contracts.

Zusätzlich enthält jeder Block einen Blockheader mit wichtigen Metadaten wie dem Zeitstempel und einer eindeutigen kryptografischer Code, bekannt als Hash. Der Hash verbindet jeden Block mit seinem Vorgänger und bildet so eine unzerbrechliche Kette.

Diese Anordnung stellt sicher, dass, sobald ein Block zur Blockchain hinzugefügt wurde, die darin enthaltenen Daten nicht geändert werden können, ohne alle nachfolgenden Blöcke zu ändern, was rechnerisch nicht praktikabel ist.

Miner

Miner sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Sicherheit und Integrität von Proof-of-Work-Blockchain-Systemen wie Bitcoin. Sie führen die Rechenarbeit aus, die zum Hinzufügen neuer Blöcke zur Kette erforderlich ist.

Bei diesem Prozess müssen komplexe kryptografische Rätsel gelöst werden, um einen gültigen Hash zu finden, der oft als Nonce bezeichnet wird.

Erfolgreiche Miner werden mit Kryptowährung belohnt, um sie zu motivieren, ihre Rechenleistung zum Netzwerk beizutragen.

Der Wettbewerbscharakter des Minings stellt sicher, dass nur gültige Transaktionen zur Blockchain hinzugefügt werden.

Hier ist eine Aufschlüsselung, wie viel die Miner bisher zum Mining von Bitcoin-Blöcken beigetragen haben.

[Quelle: https://explorer.btc.com/btc]


Knotenbetreiber

Knotenbetreiber sind Freiwillige oder Unternehmen, die eine Kopie der gesamten Blockchain auf ihren Computern ausführen.

Ihre entscheidende Rolle im Netzwerk besteht darin, die im verteilten Hauptbuch der Blockchain enthaltenen Daten zu überprüfen, zu validieren und zu speichern.

Jeder Knoten überprüft die Arbeit anderer Blockchain-Knoten, um Konsens und Einhaltung der Blockchain-Regeln sicherzustellen.

Derzeit gibt es über 19.000 Bitcoin Blockchain Knotendie Plattform ausführen.

Den Blockchain-Workflow verstehen

Um den Blockchain-Workflow zu verstehen, ist es hilfreich, ihn mit einer herkömmlichen Datenbank zu vergleichen.

Stellen Sie sich eine Tabellenkalkulation vor, die tausendfach in einem Computernetzwerk dupliziert wird.

Stellen Sie sich nun vor, dass dieses Netzwerk so konzipiert ist, dass diese Tabelle regelmäßig aktualisiert wird, und dass Sie über ein grundlegendes Verständnis des Blockchain-Workflows verfügen.

Lassen Sie uns die Funktionsweise der Blockchain für Dummies vereinfachen.

Schritt 1: Transaktionsinitiierung

Jede Aktion in der Blockchain beginnt mit einer Transaktion. Dies kann alles Mögliche sein, vom Senden einer Kryptowährung wie Bitcoin bis zur Eingabe von Daten für einen Smart Contract.

Jede Transaktion wird vom Initiator mit seinem privaten Schlüssel digital signiert. Dies ist eine sichere Möglichkeit, die Identität zu bestätigen, ohne ; Offenlegung vertraulicher Informationen. Diese signierten Transaktionsdaten umfassen Details wie Absender, Empfänger und Betrag bzw. Bedingungen der Transaktion.

Schritt 2: Transaktionsübertragung

Sobald eine Transaktion signiert ist, wird sie an ein Peer-to-Peer-Netzwerk von Computern, den sogenannten Knoten, übertragen. Dieses System Das Schöne an em ist seine Transparenz und Offenheit – jeder Knoten im Netzwerk kann diese Transaktion sehen, aber nicht ändern.

Schritt 3: Validierung durch Knoten

Knotenbetreiber validieren dann die Transaktion. Sie prüfen die digitale Signatur, um deren Authentizität sicherzustellen, und bestätigen, dass der Absender über ein ausreichendes Guthaben verfügt, um die Transaktion abzuschließen.

Dabei wird der gesamte Transaktionsverlauf der Blockchain überprüft, auf den jeder Knoten zugreifen kann.

Schritt 4: Einen Block bilden

Nachdem eine Transaktion validiert wurde, wird sie mit anderen Transaktionen gruppiert. Dieses Bündel von Transaktionen bildet einen Block.

Jeder Block enthält außerdem wichtige Informationen, wie den kryptografischen Hash des vorherigen Blocks, der sie in chronologischer Reihenfolge verknüpft und so die Struktur der Blockchain erstellt.

Diese Verknüpfung stellt sicher, dass, sobald ein Block zur Blockchain hinzugefügt wurde, das Ändern von darin enthaltenen Informationen eine Änderung aller nachfolgenden Blöcke erfordern würde, was ohne Konsens der Mehrheit des Netzwerks praktisch unmöglich ist.

Schritt 5: Arbeitsnachweis

Um der Blockchain einen Block hinzuzufügen, muss ein komplexes kryptografisches Rätsel gelöst werden, ein Prozess, der als Mining bezeichnet wird. Dies fügt eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzu, erfordert aber erhebliche Rechenleistung.

Miner konkurrieren darum, dieses Rätsel zu lösen, und der Erste, der dies tut, erhält das Recht, den Block zur Blockchain hinzuzufügen. Dieser Miner ist dann belohnt, normalerweise in Form der nativen Kryptowährung der Blockchain. Beispielsweise beträgt die Belohnung für das Mining eines einzelnen Bitcoin-Blocks 3,125 Bitcoins (181.882 $).

Schritt 6: Block hinzufügen und Konsens

Sobald der Block abgebaut ist, wird er der Blockchain hinzugefügt und muss von anderen Knoten akzeptiert werden. Jeder Knoten p;fügt den neuen Block seiner Kopie des Ledgers hinzu und aktualisiert und überprüft dabei kontinuierlich den Status der Blockchain.

Dieser Konsens unter den Knoten über die Gültigkeit von Blöcken stellt sicher, dass keine einzelne Entität die aufgezeichneten Daten kontrollieren oder verändern kann.

Blockchain ist die Zukunft?

Blockchain bietet viele Vorteile, bringt aber auch Herausforderungen mit sich, wenn es um eine flächendeckende Implementierung geht.

Das Verständnis dieser Technologie ist jedoch von entscheidender Bedeutung, da sie die Grundlage der Dezentralisierung und von Bereichen wie Krypto bildet.

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