How does a blockchain work - Simply Explained

Summary

Blockchains sind heutzutage sehr beliebt, aber wie funktionieren sie eigentlich? Ursprünglich als Methode zur Zeitstempelung von Dokumenten entwickelt, wurden Blockchains 2009 von Satoshi Nakamoto für die Kryptowährung Bitcoin adaptiert. Ein Blockchain besteht aus miteinander verbundenen Blöcken, die Daten enthalten, sowie Hashes, die ihre Integrität sicherstellen. Das System verwendet Mechanismen wie Proof-of-Work und ein verteiltes Netzwerk, um Manipulationen zu verhindern. Darüber hinaus ermöglichen Blockchains die Nutzung von Smart Contracts und haben das Potenzial, in vielen Bereichen wie der Speicherung von Gesundheitsdaten oder der Steuererhebung eingesetzt zu werden.

Takeaways

• 😀 Blockchains sind eine Form dezentraler, verteilter Datenbanken, die in einer Kette von Blöcken organisiert sind.
• 😀 Die ursprüngliche Idee des Blockchain war es, digitale Dokumente zu kennzeichnen, um Fälschungen oder nachträgliche Änderungen zu verhindern.
• 😀 2009 wurde Blockchain von Satoshi Nakamoto verwendet, um die Kryptowährung Bitcoin zu erstellen.
• 😀 Jeder Block in einer Blockchain enthält Daten, einen einzigartigen Hash und den Hash des vorherigen Blocks.
• 😀 Der Hash eines Blocks dient als Fingerabdruck, der den Block eindeutig identifiziert und Veränderungen erkennt.
• 😀 Ein Block verweist immer auf den vorherigen Block, was die Kette sicher und fälschungssicher macht.
• 😀 Wird ein Block verändert, ändert sich auch sein Hash, wodurch alle folgenden Blöcke ungültig werden.
• 😀 Der Proof-of-Work-Mechanismus verlangsamt die Blockerstellung und macht es praktisch unmöglich, eine Blockchain zu manipulieren.
• 😀 Blockchains verwenden ein Peer-to-Peer-Netzwerk, in dem jeder Teilnehmer die vollständige Kopie der Blockchain erhält, um Validität zu überprüfen.
• 😀 Für die Manipulation einer Blockchain müsste ein Angreifer über 50 % des Netzwerks kontrollieren und den Proof-of-Work aller betroffenen Blöcke neu berechnen.
• 😀 Smart Contracts, eine der neuesten Entwicklungen in der Blockchain-Technologie, ermöglichen die automatische Ausführung von Programmen und Transaktionen basierend auf bestimmten Bedingungen.

Q & A

Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist eine Kette von Blöcken, die Informationen enthalten. Sie wurde ursprünglich 1991 entwickelt, um digitale Dokumente mit Zeitstempeln zu versehen, sodass sie nicht manipuliert oder rückdatiert werden können.

Wie funktioniert eine Blockchain?

Eine Blockchain funktioniert als verteiltes, öffentlich zugängliches Ledger. Sie besteht aus Blöcken, die jeweils Daten, einen Hash des Blocks und den Hash des vorherigen Blocks enthalten. Diese Struktur sorgt dafür, dass Änderungen an den Daten erkannt werden können und eine Manipulation extrem schwierig ist.

Warum ist eine Blockchain so sicher?

Die Sicherheit einer Blockchain beruht auf zwei Mechanismen: Hashes und dem Proof-of-Work. Wenn sich etwas im Block ändert, verändert sich der Hash, was Manipulationen sofort erkennbar macht. Außerdem wird durch den Proof-of-Work die Erstellung neuer Blöcke verlangsamt, was das Manipulieren von Blöcken sehr aufwendig macht.

Was ist ein Hash in einer Blockchain?

Ein Hash ist eine einzigartige Kennung für einen Block, die alle Inhalte des Blocks repräsentiert. Es funktioniert wie ein Fingerabdruck und stellt sicher, dass der Block nicht verändert wurde. Jede Änderung an den Blockdaten verändert den Hash.

Was passiert, wenn man einen Block in der Blockchain ändert?

Wenn ein Block verändert wird, ändert sich der Hash des Blocks, was dazu führt, dass alle nachfolgenden Blöcke ungültig werden, da sie den ungültigen Hash des vorherigen Blocks enthalten. Das macht es fast unmöglich, einen Block zu manipulieren, ohne die gesamte Kette zu beeinflussen.

Was ist der Genesis-Block?

Der Genesis-Block ist der erste Block in einer Blockchain. Er ist besonders, da er keinen vorherigen Blockreferenz-Hash hat, da es keinen Block davor gibt.

Was ist Proof-of-Work und wie trägt es zur Sicherheit bei?

Proof-of-Work ist ein Mechanismus, der die Erstellung neuer Blöcke erschwert. Bei Bitcoin dauert es etwa 10 Minuten, um den erforderlichen Proof-of-Work zu berechnen. Dies macht es sehr schwierig, mit einem Block zu schummeln, da alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls neu berechnet werden müssten.

Warum ist die Dezentralisierung wichtig für Blockchains?

Die Dezentralisierung bedeutet, dass keine zentrale Autorität die Blockchain verwaltet. Stattdessen wird sie durch ein Peer-to-Peer-Netzwerk betrieben, in dem jeder Teilnehmer eine vollständige Kopie der Blockchain hat und die Validität der Blöcke überprüft, um Manipulationen zu verhindern.

Wie funktioniert der Konsensmechanismus in einer Blockchain?

Im Konsensmechanismus stimmen alle Teilnehmer im Netzwerk ab, welche Blöcke gültig sind. Wenn ein Block manipuliert wird, wird er von den anderen Knoten im Netzwerk abgelehnt, wodurch nur gültige Blöcke akzeptiert werden.

Was sind Smart Contracts und wie funktionieren sie?

Smart Contracts sind einfache Programme, die auf der Blockchain gespeichert sind und automatisch Transaktionen ausführen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Sie ermöglichen komplexe Anwendungen über digitale Währungen hinaus, wie z.B. die automatisierte Durchführung von Verträgen.