Was ist Blockchain? Wie funktioniert Blockchain? Wie läuft die Bewerbung ab?

Das Aufkommen der Blockchain-Technologie hat neue Trends in den Bereichen Finanzen und Bankwesen, Logistik, Elektronik und Telekommunikation, Buchhaltung und Wirtschaftsprüfung eröffnet ... Was ist also Blockchain? Was kann getan werden?
1. Was ist Blockchain? (Konzept, Klassifizierung, neueste Version)
Konzept
Blockchain ist eine Blockchain-Technologie, die die sichere Übertragung von Daten auf der Grundlage eines äußerst komplexen Verschlüsselungssystems ermöglicht, ähnlich dem Buchhaltungsbuch eines Unternehmens, in dem Gelder genau überwacht und alle Transaktionen in einem Peer-to-Peer-Netzwerk aufgezeichnet werden.​
Jeder Block enthält Informationen zum Zeitpunkt seiner Erstellung und Links zum vorherigen Block sowie Timecode und Transaktionsdaten. Sobald die Daten vom Netzwerk akzeptiert wurden, können sie nicht mehr geändert werden. Blockchain ist darauf ausgelegt, Betrug und Datenmanipulation zu widerstehen.
Blockchain-Technologie – eine Kombination aus drei Technologien:
- Kryptographie: Um Transparenz, Integrität und Datenschutz zu gewährleisten, verwendet die Blockchain-Technologie öffentliche Schlüssel und Hash-Funktionen.
- Peer-to-Peer-Netzwerk: Jeder Knoten im Netzwerk gilt als Client und auch als Server, auf dem eine Kopie der Anwendung gespeichert ist.
- Spieltheorie: Alle am System teilnehmenden Knoten müssen sich an die Regeln des Konsensspiels (PoW, PoS,...) halten und durch wirtschaftliche Motive motiviert sein.
Blockchain-Systeme werden in drei Hauptkategorien unterteilt:
- Öffentlich: Jeder hat das Recht, Daten auf der Blockchain zu lesen und zu schreiben. Der Prozess der Validierung von Transaktionen auf dieser Blockchain erfordert viele teilnehmende Knoten. Daher ist es wirklich nicht möglich, dieses Blockchain-System mit enormen Kosten anzugreifen. Zum Beispiel: Bitcoin, Ethereum...
- Privat: Benutzer können Daten nur lesen, aber nicht schreiben, da diese zu einem absolut vertrauenswürdigen Dritten gehören. Da es sich um eine private Blockchain handelt, sind die Transaktionsbestätigungszeiten sehr schnell, da nur eine kleine Anzahl von Geräten erforderlich ist, um an der Transaktionsüberprüfung teilzunehmen. Ripple ist beispielsweise eine Form der privaten Blockchain, ein System, das 20 % der Knoten zum Betrügen zulässt und nur die restlichen 80 % benötigt, um stabil zu funktionieren.
- Lizenzierung (auch Konsortium genannt): Eine Form von „Privat“, aber mit einigen zusätzlichen Funktionen ist dies eine Kombination aus „Öffentlich“ und „Privat“. Beispielsweise werden Banken oder Joint-Venture-Finanzinstitute ihre eigene Blockchain verwenden.
Version der Blockchain-Technologie
- Blockchain-Technologie 1.0 – Währung und Zahlungen: Die Hauptanwendungen dieser Version sind Kryptowährungen: einschließlich Währungsumrechnung, Überweisungen und die Schaffung digitaler Zahlungssysteme. Dies ist auch der Bereich, mit dem wir uns am besten auskennen, und manchmal denken viele Leute fälschlicherweise, dass Bitcoin und Blockchain dasselbe sind.
- Blockchain-Technologie 2.0 – Finanzen und Märkte: Bank- und Finanzverarbeitungsanwendungen: Erweitern Sie die Blockchain, um Finanz- und Marktanwendungen einzuführen. Zu den Vermögenswerten zählen Aktien, Schecks, Schulden, Titel und alles, was mit einer Vereinbarung oder einem Vertrag zusammenhängt.
- Blockchain-Technologie 3.0 – Design und Betriebsüberwachung: Blockchain über die Grenzen des Finanzwesens hinaus in Bereiche wie Bildung, Regierung, Gesundheit und Kunst bringen.​
2. Herausragende Merkmale der Blockchain
Blockchain weist die folgenden herausragenden Merkmale auf:
- Kann nicht gefälscht werden, kann die Blockchain-Kette nicht zerstören: Theoretisch kann nur ein Quantencomputer die Blockchain entschlüsseln, und wenn es kein Internet auf der Welt gibt, wird die Blockchain-Technologie verschwinden.
- Unveränderlich: Daten in der Blockchain können nicht verändert werden (können bearbeitet werden, hinterlassen aber Spuren) und werden dauerhaft gespeichert.
- Sicherheit: Informationen und Daten in der Blockchain sind verteilt und absolut sicher.
- Transparenz: Jeder kann Blockchain-Daten von einer Adresse zur anderen verfolgen und den gesamten Verlauf dieser Adresse verfolgen.
Intelligente Verträge: Dabei handelt es sich um digitale Verträge, die in den If-This-Then-That-Code (IFTTT) eingebettet sind und es ihnen ermöglichen, sich selbst auszuführen, ohne dass eine dritte Partei erforderlich ist.
3. Wie Blockchain funktioniert
Die bekannteste und am meisten diskutierte Anwendung der Blockchain-Technologie ist die Kryptowährung. Bitcoin ist eine digitale Währungseinheit mit dem Codenamen BTC, die keinen Wert hat, genau wie der Dollar selbst. Sie hat nur einen Wert, weil es eine Gemeinschaft gibt, die sich bereit erklärt, sie als Einheit für den Handel mit Waren und Dienstleistungen zu verwenden.
Um den Überblick darüber zu behalten, wie viele Bitcoins jede Person auf bestimmten Konten hat, und um die daraus resultierenden Transaktionen zu verfolgen, benötigen wir ein Hauptbuch, in diesem Fall eine Blockchain, bei der es sich im Wesentlichen um eine digitale Datei handelt, die alle Bitcoin-Transaktionen verfolgt.
Diese Hauptbuchdatei wird nicht auf einem zentralen Server wie einer Bank oder einem Rechenzentrum gespeichert, sondern zur Datenspeicherung und Berechnungsausführung über ein Peer-to-Peer-Computernetzwerk auf der ganzen Welt verteilt. Jeder dieser Computer stellt einen „Knoten“ im Blockchain-Netzwerk dar und jeder Knoten verfügt über eine Kopie der Ledger-Datei.
Codierungsprinzipien
Tatsächlich wird das Hauptbuch immer von Computern verwaltet, die in einem Peer-to-Peer-Netzwerk miteinander verbunden sind. Es wird also einige Unterschiede geben:
- Im Bankensystem kennen wir nur unsere eigenen Transaktionen und Kontostände, auf der Bitcoin-Blockchain kann man die Transaktionen aller sehen.
- Das Bitcoin-Netzwerk ist ein verteiltes Netzwerk, das keinen Dritten als Vermittler zur Abwicklung von Transaktionen benötigt.
-Das Design des Blockchain-Systems erfordert kein Vertrauen und wird durch Zuverlässigkeit durch spezielle mathematische kryptografische Funktionen gewährleistet. .
Um Transaktionen auf der Blockchain durchführen zu können, benötigen Sie eine Software, die das Speichern und Umtauschen von Bitcoins ermöglicht, ein sogenanntes Krypto-Wallet. Dieses Kryptowährungs-Wallet wird durch eine spezielle Verschlüsselungsmethode geschützt, die ein einzigartiges Paar sicherer Schlüssel verwendet: einen privaten Schlüssel und einen öffentlichen Schlüssel.
Wenn eine Nachricht mit einem bestimmten öffentlichen Schlüssel verschlüsselt ist, kann nur der Besitzer des mit diesem öffentlichen Schlüssel gepaarten privaten Schlüssels den Nachrichteninhalt entschlüsseln und lesen.
Wenn Sie eine Transaktionsanforderung mit Ihrem privaten Schlüssel verschlüsseln, erstellen Sie eine digitale Signatur, die von Computern im Blockchain-Netzwerk verwendet wird, um die Authentizität des Absenders und der Transaktion zu überprüfen. Diese Signatur ist eine Textzeichenfolge, die eine Kombination aus der Transaktionsanforderung und Ihrem privaten Schlüssel darstellt.
Wenn sich ein einzelnes Zeichen in dieser Transaktionsanforderungsnachricht ändert, ändert sich die digitale Signatur entsprechend. Daher ist es für einen Hacker schwierig, Ihre Transaktionsanfrage oder den von Ihnen gesendeten Bitcoin-Betrag zu ändern.
Um Bitcoin (BTC) zu senden, müssen Sie nachweisen, dass Sie über den privaten Schlüssel zu einer bestimmten Wallet verfügen, da Sie ihn zum Verschlüsseln der Transaktionsanforderungsnachricht benötigen. Sobald Ihre Nachricht gesendet und verschlüsselt wurde, müssen Sie Ihren privaten Schlüssel nicht mehr preisgeben.
Ledger-Regeln
Jeder Knoten in der Blockchain speichert eine Kopie des Ledgers. Daher weiß jeder Knoten, wie hoch Ihr Kontostand ist. Das Blockchain-System zeichnet nur jede angeforderte Transaktion auf und verfolgt nicht Ihren Kontostand.
Um Ihr Wallet-Guthaben zu erfahren, müssen Sie alle Transaktionen überprüfen und bestätigen, die im Netzwerk im Zusammenhang mit Ihrem Wallet stattfinden.
Diese „Saldo“-Überprüfung erfolgt durch Berechnungen, die auf Links zu früheren Transaktionen basieren. Um John 10 BTC zu senden, muss Mary eine Transaktionsanforderung erstellen, die einen Link zu einer früheren Transaktion enthält, deren Gesamtsaldo 10 BTC beträgt oder überschreitet.
Diese Links gelten als Eingabewerte und Knoten im Netzwerk überprüfen, ob der Gesamtbetrag dieser Transaktionen 10 BTC beträgt oder überschreitet. All dies geschieht automatisch in Marys Wallet und wird von Knoten im Bitcoin-Netzwerk überprüft, und Mary sendet einfach eine Transaktion von 10 Bitcoins an Johns Wallet, indem sie Johns öffentlichen Schlüssel verwendet.
Tatsächlich überprüft der Knoten alle Transaktionen im Zusammenhang mit der Krypto-Wallet, die Sie zuvor zum Senden von Bitcoin (BTC) verwendet haben, indem er sich auf den Transaktionsverlauf bezieht. In einem Eigentumsnachweis werden nicht ausgegebene BTC gespeichert und von Netzwerkknoten gespeichert, was den Verifizierungsprozess vereinfacht und beschleunigt. Daher vermeiden Krypto-Wallets Transaktionen mit doppelten Ausgaben.
Der Quellcode des Bitcoin-Netzwerks ist Open Source, was bedeutet, dass jeder mit einem mit dem Internet verbundenen Computer dem Netzwerk beitreten und Transaktionen durchführen kann.
Sollten jedoch Fehler im Quellcode vorhanden sein, der zum Senden der Transaktionsanforderungsnachricht verwendet wird, gehen die zugehörigen Bitcoins für immer verloren.
Bedenken Sie, dass es keinen Kundensupport oder jemanden gibt, der Ihnen hilft, verlorene Transaktionen wiederherzustellen oder Ihr Krypto-Wallet-Passwort zu vergessen, da es sich um ein verteiltes Netzwerk handelt. Dazu müssen Sie das Passwort bzw. den privaten Schlüssel Ihres Wallets sehr sorgfältig und sicher aufbewahren.
Prinzip der Blockgenerierung
Transaktionen werden nach der Veröffentlichung im Blockchain-Netzwerk in Blöcke gruppiert, und Transaktionen im selben Block gelten als gleichzeitig stattgefunden. Transaktionen, die in einem Block noch nicht ausgeführt wurden, gelten als unbestätigt.
Jeder Knoten kann Transaktionen zu einem Block zusammenfassen und diesen als Hinweis an das Netzwerk senden, um ihn an nachfolgende Blöcke anzuhängen. Jeder Knoten kann neue Blöcke generieren. Die Frage ist also: Welchem ​​Block wird das System zustimmen? Welcher Block wird der nächste Block sein?
Um zur Blockchain hinzugefügt zu werden, muss jeder Block einen Code enthalten, der als Lösung für ein komplexes mathematisches Problem dient, das durch eine irreversible Hash-Funktion generiert wird.
Die einzige Möglichkeit, ein mathematisches Problem wie dieses zu lösen, besteht darin, eine Zufallszahl zu erraten, die in Kombination mit dem Inhalt des vorherigen Blocks ein systemdefiniertes Ergebnis liefert. Bei einem typischen Computer mit einer Grundkonfiguration kann es manchmal etwa ein Jahr dauern, bis die Zahl zur Beantwortung dieser mathematischen Frage richtig erraten ist.
Das Netzwerk schreibt vor, dass jeder Block alle 10 Minuten generiert wird, da es immer eine große Anzahl von Computern im Netzwerk gibt und alle darauf konzentriert sind, diese Zahlenfolge zu erraten. Knoten, die solche mathematischen Probleme lösen, haben die Befugnis, den nächsten Block in der Kette zu installieren und an das gesamte Netzwerk zu senden.
Was passiert also, wenn zwei Knoten gleichzeitig das gleiche Problem lösen und ihre generierten Blöcke gleichzeitig an das Netzwerk übertragen? In diesem Fall werden beide Blöcke an das Netzwerk übermittelt und jeder Knoten baut aufeinanderfolgende Blöcke auf dem Block auf, den er zuerst empfangen hat.
Allerdings erfordern Blockchain-Systeme immer, dass jeder Knoten auf der längsten Blockchain aufbaut, die er erhalten hat. Wenn also Unklarheit darüber besteht, welcher Block der letzte ist, gilt nach der Auflösung des nächsten Blocks jeder Knoten für die längste Kette.
Da die Wahrscheinlichkeit, Blöcke gleichzeitig zu bilden, gering ist, ist es nahezu unmöglich, mehrere Blöcke gleichzeitig zu lösen und mehrmals verschiedene verkettete Blöcke zu erzeugen. Sobald also jeder Knoten einen Konsens erreicht, wird sich die gesamte Blockchain schnell stabilisieren und zusammenführen.
4. Praktische Anwendungen der Blockchain-Technologie im Leben
Zu den Branchen, auf die sich die Blockchain-Technologie auswirken könnte, gehören:
- Automobil
- Herstellung
-Technologie, Medien und Telekommunikation
- Finanzdienstleistungen
- Kunst und Freizeit
- Krankenversicherung
- Versicherung
- Einzelhandel
- Öffentlicher Sektor
- Immobilie
- Landwirtschaft
- Bergbauindustrie
- Transport & Logistik
- Technische Infrastrukturtechnik (Versorgungsunternehmen)
Derzeit gibt es viele große Unternehmen und Unternehmen, die die Blockchain-Technologie nutzen, um ihre eigenen Netzwerke aufzubauen. Sicher ist, dass Blockchain in den kommenden Jahren die Welt revolutionieren und eine zunehmende Rolle bei der Transformation der IT-Welt spielen wird.