Die meisten Erkl\u00e4rungen zur Blockchain beginnen mit einer Metapher und kehren nie wieder davon zur\u00fcck. Die Kette aus Bl\u00f6cken, das digitale Register, die vertrauenslose Maschine. Nichts davon sagt Ihnen, was tats\u00e4chlich geschieht, wenn eine Transaktion ausgef\u00fchrt wird. Dieser Beitrag arbeitet die Mechanik der Reihe nach durch: was ein Block enth\u00e4lt, was ein Hash leistet, wie sich das Netzwerk auf eine einzige Historie einigt und warum eine \u00c4nderung dieser Historie teuer und nicht etwa unm\u00f6glich ist.<\/p>\n
Eine Blockchain zeichnet Transaktionen nicht einzeln auf. Sie fasst sie zu Bl\u00f6cken zusammen, und jeder Block wird als Einheit ver\u00f6ffentlicht. In einem typischen Block finden Sie eine Menge von Transaktionen, einen Zeitstempel, etwas Protokoll-Buchf\u00fchrung und ein Feld, das wichtiger ist als alle \u00fcbrigen: einen Verweis auf den Block, der davor kam.<\/p>\n
Dieser R\u00fcckverweis ist keine laufende Nummer. Er ist ein kryptografischer Hash des Headers des vorherigen Blocks. Da der Hash vom gesamten Inhalt dieses fr\u00fcheren Blocks abh\u00e4ngt, dient der Verweis zugleich als Fingerabdruck. \u00c4ndert sich irgendetwas im fr\u00fcheren Block, \u00e4ndert sich der Fingerabdruck, und die Verkn\u00fcpfung passt nicht mehr.<\/p>\n
Verkettet man diese Verweise miteinander, entsteht eine Struktur, in der sich jeder Block implizit auf die gesamte vorangegangene Historie festlegt. Das ist die eigentliche Bedeutung des Wortes Kette an dieser Stelle. Es ist keine Metapher \u00fcber Kettenglieder. Es ist eine konkrete Datenstruktur, in der jedes Element eine \u00fcberpr\u00fcfbare Zusammenfassung von allem Vorherigen tr\u00e4gt.<\/p>\n
Eine kryptografische Hashfunktion nimmt eine Eingabe beliebiger Gr\u00f6\u00dfe entgegen und erzeugt eine Ausgabe fester L\u00e4nge. Drei Eigenschaften machen sie hier n\u00fctzlich. Dieselbe Eingabe erzeugt immer dieselbe Ausgabe. Eine winzige \u00c4nderung an der Eingabe erzeugt eine v\u00f6llig andere Ausgabe, ohne jede \u00c4hnlichkeit mit dem Original. Und von einer Ausgabe r\u00fcckw\u00e4rts eine Eingabe zu finden, die sie erzeugt, ist rechnerisch nicht praktikabel.<\/p>\n
Zusammengenommen ergeben diese Eigenschaften ein Siegel, an dem jede Manipulation erkennbar wird. Sie k\u00f6nnen keinen Hash so f\u00e4lschen, dass er zu ver\u00e4nderten Daten passt, und Sie k\u00f6nnen Daten nicht so leise ver\u00e4ndern, dass ihr Hash gleich bleibt. Wer eine Kopie der Kette besitzt, kann die Hashes selbst neu berechnen und sofort sehen, ob die ihm \u00fcbergebene Historie in sich stimmig ist.<\/p>\n
Die meisten Ketten nutzen zus\u00e4tzlich einen Hash-Baum, oft Merkle-Baum genannt, um die Transaktionen innerhalb eines Blocks zusammenzufassen. Transaktionen werden paarweise gehasht, dann werden diese Hashes wiederum paarweise gehasht, immer weiter, bis ein einziger Wurzel-Hash \u00fcbrig bleibt. Dieser Wurzel-Hash steht im Block-Header. Der praktische Nutzen besteht darin, dass ein leichtgewichtiger Client nachweisen kann, dass eine bestimmte Transaktion in einem Block enthalten ist, ohne den ganzen Block herunterzuladen, und genau das macht mobile Wallets \u00fcberhaupt praktikabel. Mehr zur Begrifflichkeit finden Sie in unserem Glossar<\/a>.<\/p>\n Hashing sagt Ihnen, ob eine Kette in sich stimmig ist. Es sagt Ihnen nicht, welche von zwei stimmigen Ketten die echte ist. Das ist das Konsensproblem, und es ist die schwierigere H\u00e4lfte.<\/p>\n Bei Proof of Work wird das Recht, den n\u00e4chsten Block zu ver\u00f6ffentlichen, dadurch erworben, dass man einen Hash unterhalb eines Zielwerts findet. Da Hash-Ausgaben faktisch unvorhersehbar sind, besteht der einzige Weg darin, eine enorme Zahl von Kandidaten auszuprobieren. Genau dieses Ausprobieren leistet Mining-Hardware, und es verbraucht Strom. Findet ein Miner eine g\u00fcltige L\u00f6sung, verbreitet er den Block, und alle anderen k\u00f6nnen ihn sofort \u00fcberpr\u00fcfen, indem sie den Hash ein einziges Mal berechnen.<\/p>\n Diese Asymmetrie ist der Kern des Entwurfs: teuer in der Erzeugung, trivial in der Pr\u00fcfung. Nodes folgen dann einer einfachen Regel. Existieren zwei g\u00fcltige Ketten, \u00fcbernimm diejenige mit der gr\u00f6\u00dften angesammelten Arbeit. Da angesammelte Arbeit realer aufgewendeter Energie entspricht, sagt die Regel im Kern: Glaube der Historie, deren Aufbau am teuersten war.<\/p>\n Die Difficulty passt sich im Zeitverlauf an, sodass Bl\u00f6cke ungef\u00e4hr in einem angestrebten Intervall eintreffen, unabh\u00e4ngig davon, wie viel Hardware auf das Netzwerk gerichtet ist. Kommen mehr Miner hinzu, steigt die Difficulty in der Regel, und jede einzelne Maschine verdient einen kleineren Anteil. Deshalb tragen Hashrate und Difficulty Informationen f\u00fcr alle, die dem Netzwerk folgen und nicht nur dem Kurs, und deshalb ver\u00f6ffentlichen wir sie auf dem Mining-Dashboard<\/a>.<\/p>\n Proof of Stake erreicht dasselbe Ziel auf anderem Weg, indem es die Rechte zur Blockerzeugung an Kapital kn\u00fcpft, das dem Protokoll zugesagt wurde, statt an Energie, die au\u00dferhalb davon aufgewendet wird. Keiner der beiden Ans\u00e4tze ist unter allen Bedingungen strikt besser, und die Abw\u00e4gungen lohnen es, jeweils f\u00fcr sich verstanden zu werden. Wir vergleichen sie in Proof of Work versus Proof of Stake<\/a>.<\/p>\n Angenommen, jemand m\u00f6chte eine Zahlung tilgen, die er vor mehreren Bl\u00f6cken geleistet hat. Er m\u00fcsste einen Ersatzblock erzeugen, der die Zahlung nicht enth\u00e4lt, wodurch sich der Hash dieses Blocks \u00e4ndert, wodurch jede nachfolgende Verkn\u00fcpfung bricht. Also m\u00fcsste er auch jeden folgenden Block neu aufbauen. Unterdessen verl\u00e4ngert das ehrliche Netzwerk weiter die echte Kette.<\/p>\n Um zu gewinnen, muss der Angreifer schneller bauen als alle anderen zusammen, und zwar lange genug, um sie zu \u00fcberholen. Auf einer gut etablierten Proof-of-Work-Kette bedeutet das, die Mehrheit der Hardware zu beschaffen und zu betreiben, den Strom daf\u00fcr zu bezahlen und hinzunehmen, dass ein Erfolg wahrscheinlich den Wert genau des Verm\u00f6genswerts besch\u00e4digen w\u00fcrde, den man angreift. Die Verteidigung besteht nicht darin, dass der Angriff verboten w\u00e4re. Sie besteht darin, dass der Angriff ein schlechtes Gesch\u00e4ft ist.<\/p>\n Daraus folgt etwas Wichtiges, das Werbematerial gerne \u00fcberspringt: Sicherheit skaliert mit den Kosten eines Angriffs. Eine kleine Kette mit bescheidener Hashrate l\u00e4sst sich sp\u00fcrbar leichter reorganisieren als eine gro\u00dfe. Alle Blockchains als gleicherma\u00dfen unver\u00e4nderlich zu behandeln, ist ein Fehler.<\/p>\n Eine Blockchain garantiert, dass aufgezeichnete Daten nicht unbemerkt ver\u00e4ndert wurden und dass sich die Teilnehmer \u00fcber die Reihenfolge einig sind. Sie garantiert nicht, dass die Daten wahr waren, als sie geschrieben wurden. Tr\u00e4gt jemand ein, dass ein Schiffscontainer eine bestimmte Ladung enth\u00e4lt, bewahrt die Kette diese Behauptung getreu auf, auch dann, wenn die Behauptung falsch war. Das ist das Orakelproblem, und es begrenzt viele der Lieferketten-Anwendungsf\u00e4lle, f\u00fcr die begeistert geworben wird.<\/p>\n Ebenso wenig macht eine Blockchain Software korrekt. On-Chain betriebener Code kann Fehler enthalten, und dieselbe Unver\u00e4nderlichkeit, die das Register sch\u00fctzt, kann diese Fehler dauerhaft machen. Das ist ein eigenes Thema, und ein wichtiges.<\/p>\n Sind die Mechanismen einmal klar, beginnen einige beobachtbare Gr\u00f6\u00dfen etwas zu bedeuten. Blockintervall und Difficulty beschreiben, wie umk\u00e4mpft die Blockerzeugung ist. Die Hashrate beschreibt, wie viel Hardware gebunden ist. Die Mempool-Tiefe beschreibt \u00dcberlastung und damit den Geb\u00fchrendruck. Keine dieser Gr\u00f6\u00dfen sagt den Kurs voraus, und wer etwas anderes behauptet, verspricht zu viel. Aber sie beschreiben den Zustand des Systems auf eine Weise, wie Schlagzeilen es \u00fcblicherweise nicht tun.<\/p>\n Wenn Sie tiefer einsteigen m\u00f6chten: Unser Lernbereich<\/a> arbeitet die umgebenden Konzepte durch, und die Methodik-Seite<\/a> erl\u00e4utert, woher unsere Daten stammen und was wir nicht zu wissen behaupten. Nichts davon ist Anlageberatung; es ist eine Darstellung davon, wie die Mechanik funktioniert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Nimmt man das Marketing weg, ist eine Blockchain ein gemeinsames Register, das durch Hashing, Ordnungsregeln und die Kosten des L\u00fcgens zusammengehalten wird. Hier steht, was jeder Bestandteil leistet und warum sich eine Ver\u00e4nderung der Historie nachweisen l\u00e4sst.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":78,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-81","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-how-blockchain-works"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=81"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":296,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81\/revisions\/296"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/78"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=81"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=81"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cryptocurrencyminers.net\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=81"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Konsens: die Entscheidung, welche Historie z\u00e4hlt<\/h2>\n
Warum das Umschreiben der Historie Geld kostet<\/h2>\n
Was Blockchains nicht garantieren<\/h2>\n
Das Netzwerk lesen statt der Erz\u00e4hlung<\/h2>\n