Eine Blockchain ist eine verteilte Datenbank, die durch kryptographische Verfahren gegen Manipulation gesch\u00fctzt ist und die nur erweitert werden kann: Bestehende Eintr\u00e4ge k\u00f6nnen nachtr\u00e4glich nicht mehr ge\u00e4ndert werden (\u201eappend-only\u201c). Neue Eintr\u00e4ge, sog. \u201eBl\u00f6cke\u201c, werden ausschlie\u00dflich im Rahmen eines Konsensverfahrens erstellt, bei dem sich typischerweise eine Mehrheit der beteiligten Rechnersysteme \u00fcber das Netzwerk einigen m\u00fcssen. Meist kommt das Proof-of-Work-Verfahren zum Einsatz. Die Bl\u00f6cke sind mit Zeitstempeln und Hashwerten werden. Sie beinhalten zudem den Hashwert des vorherigen Blocks, so dass eine nachtr\u00e4gliche Ver\u00e4nderung zuverl\u00e4ssig erkannt werden kann. Der Hashwert wird durch eine Hashfunktion gebildet, die bei kleinen \u00c4nderungen der Eingabe gro\u00dfe \u00c4nderungen des Ergebnisses ergibt, w\u00e4hrend es gleichzeitig nur mit hohem Rechenaufwand m\u00f6glich ist, zu gegebenen Hashwerten gezielt entsprechende Eingaben zu errechnen. Auf diese Weise werden die Bl\u00f6cke eine Blockchain so verkettet, dass jeder Block den vorherigen Block zu authentifizieren erlaubt und somit gegen Manipulation sichert. Durch den Konsensmechanismus wird sichergestellt, dass jeder Block nur einen authentischen Nachfolger haben kann, so dass sich eine eindeutige und manipulationssichere Kette ergibt. In den Bl\u00f6cken einer Blockchain lassen sich dann beliebige, nachtr\u00e4glich nicht mehr \u00e4nderbare Nutzdaten ablegen, die, sofern sie mit kryptographischen Signaturen versehen sind, eine eindeutige, nicht abstreitbare Zuordnung der hinterlegten Daten zu den Besitzer*innen entsprechender kryptographischer Signaturschl\u00fcssel erlauben. Dies erlaubt insbesondere die Umsetzung einer dezentralen Buchhaltung (\u201eDistributed-Ledger-Technologie\u201c, DLT). Die heute bekannteste Anwendung der DLT sind Kryptow\u00e4hrungen wie Bitcoin oder Ethereum, bei denen in den Nutzdaten Finanztransaktionen wie in einem Kontobuch der Buchf\u00fchrung (engl. \u201eledger\u201c) abgelegt werden. <\/p>\n\n\n\n
Neben der Implementation von Kryptow\u00e4hrungen lassen sich Blockchains \u00fcberall dort einsetzen, wo eine dezentrale, manipulationssichere Datenhaltung erforderlich ist, ohne dass auf eine vertrauensw\u00fcrdige Instanz zur\u00fcckgegriffen werden kann. Blockchains k\u00f6nnen \u00f6ffentlich (wie im Fall von Kryptow\u00e4hrungen) und privat innerhalb einer definierten Nutzergruppe gef\u00fchrt werden. Hierzu geh\u00f6ren Anwendungen im Bereich von Lieferketten, CO\u2082-Zertifikatehandel oder Vertragsmanagement, insb. im Bereich der Smart Contracts. <\/p>\n\n\n\n
Insbesondere wegen des hohen Rechenaufwands und des damit einhergehenden Energieverbrauchs sind Blockchains mit dem Proof-of-Work-Verfahren in die Kritik geraten. Der Energieverbrauch lie\u00dfe sich durch alternative Konsensmechanismen wie Proof-of-Stake deutlich reduzieren. Dennoch erreichen Blockchains erwartbar nicht die Effizienz traditioneller Datenbanksysteme, so dass ihr Einsatz nur dort sinnvoll ist, wo sich besondere Anforderungen an die technisch abgesicherte Vertrauensbildung stellen. <\/p>\n\n\n\n
Grieger\/v. Poser\/Kremer\u00a0ZfDR\u00a02021,\u00a0394.\u00a0<\/p>\n\n\n\n
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