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Blockchain - Wichtige Begriffe

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Index

  1. Vorwort
  2. Blockchain
  3. Bitcoin und Ethereum
  4. Peer-to-Peer Netzwerk (P2P)
  5. Smart Contract
  6. Digital Twin
  7. Proof-of-Work
  8. Proof-of-Stack
  9. Proof-of-Trust
  10. Decentralized Application (DApp)
  11. Block
  12. GenesisBlock
  13. Kettenstruktur
  14. Wallet
  15. Interplanetry File System (IPFS)
  16. Node
  17. MasterNode
  18. PrivateKey und PublicKey

1 - Vorwort

In diesem Blogbeitrag will ich Dir dieses Mal die wichtigsten Blockchain Begriffe näher bringen und Dir auch gleich erklären was hinter diesen steckt. Du musst nicht alles auf Anhieb verstehen, da die Begriffe noch öfters kommen werden, nur die Begriffe schon mal gehört haben. Damit wir eine Sprachbasis haben und Du weißt wovon die Rede ist.

2 - Blockchain

Allgemein:
Bei einer Blockchain handelt es sich um ein dezentrales Peer-to-Peer Netzwerk. Mit Hilfe von Kryptografie wird ein sicheres, transparentes und wahlweise pseudoanonymes System generiert. Hierdurch werden Unsicherheiten minimiert. Das Vertrauen der Nutzer in das System wird obsolet, da jeder Nutzer die anderen Nutzer im System überwacht.

Technisch:
Eine Blockchain ist eine dezentrale Datenbank die auf einer Kettenstruktur basiert. Ein sogenannter GenesisBlock bildet den Anfang und weitere Blöcke werden nacheinander hinten angehängt. Der Clou dabei ist, dass jeder Block nur sich selbst und seinen Vorderblock in der Kettenstruktur kennt. Mit einziger Ausnahme des GenesisBlocks. Die Blockchain liegt bei jedem teilnehmenden Benutzer als Abbild vor. Dadurch löst sie ein Ver-/ Misstrauensproblem unter den Nutzern.

3 - Bitcoin und Ethereum

Beides sind Protokolle die in einem P2P Netzwerk laufen und mit Hilfe der Blockchain Technologie zu einer Kryptowährungsplattform werden. Bitcoin und Ethereum können Transaktionen von digitalen Geld durchführen. Wobei Ethereum auch Digital Twins und Smart Contracts verwalten kann.

4 - Peer-to-Peer Netzwerk (P2P)

In einem P2P Netzwerk, eine dezentrale organisierte Struktur, arbeiten alle beteiligten Nutzer gleichberechtigt zusammen. Die Nutzer werden direkt miteinander verbunden und agieren autonom ohne einen zentralen Server. Ein teilnehmender Nutzer kann in einem P2P Netzwerk als Anbieter und/oder Konsument von Funktionen, Ressourcen und Dienstleistungen sowie Dateien sein.

5 - Smart Contract

Ein Smart Contract ist ein determinierter digitaler Vertrag. Wie in der realen Welt werden im SM ausgehandelte Regeln niedergeschrieben. Mit dem Unterschied, dass je nach festgelegtem Ereignis im SM, sich diese automatisch ausführen. In der Blockchain wird ein SM dem Status eines Nutzer gleichgesetzt. Damit andere Nutzer in der Blockchain diese auf Einhaltung und dessen nicht Manipulation überwachen können.

6 - Digital Twin

Ein Digital Twin ist ein digitales Abbild eines in der realen Welt existierenden Objektes. Idealerweise soll ein DT einmalig in der Blockchain existieren, damit dieser einzigartig bleibt. Wie der Smart Contract wird der DT dem Status eines Nutzer gleichgesetzt. Damit andere Nutzer in der Blockchain diese auf nicht Manipulation überwachen können.

7 - Proof-of-Work (PoW)

In einem Wettstreit versuchen Miner, Nutzer mit spezieller Hardware zur Überprüfung von Transaktionen, ein mathematisches Rätsel zu lösen. Nach erfolgreichem Lösen, werden dann die Transaktionen validiert und neue Coins generiert. Als Bonus für seine Arbeit bekommt der Miner eine Belohnung in Form von Coins.

8 - Proof-of-Stack (PoS)

Validatoren ersetzen Miner und agieren mit allen Rechten und Pflichten auch wie diese. Ausnahme, die Validatoren legen einen Teil ihrer Coins als Stake (Einsatz) zur Seite. Der Stake soll vor betrügerischen Verhalten schützen. Eine Bestrafung führt zum Verlust eines Teils seines Stacks. Es gilt auch, je höher der Stack, desto höher die Chance als Validator genommen zu werden.

8 - Proof-of-Trust (PoT)

Im Gegensatz zum PoW (gut für den Miner mit viel Rechenleistung) und PoS (gut für den Validator mit viel Einsatz) sollen beim PoT die Validierungschancen gleich verteilt werden. Jeder teilnehmender Nutzer soll die gleichen Chancen zum Validieren der Blockeinträge bekommen, ohne benach- oder bevorteilt zu werden.

9 - Decentralized Application (DApp)

Eine Desktop oder Web Application die mit der Blockchain interagiert.

Man unterscheidet in drei Typen:

  • Apps die Geld verwalten:
  • Apps wo Geld involviert ist:
  • Apps die Wahl-, Steuerungs- oder Rechteelemente beinhalten:

DApp types

10 - Block

Ein Block besteht aus mehreren Informationskomponenten die im BlockHeader festgehalten werden. All diese Informationen zusammen werden in einen Hash für den gesamten Block zusammengefasst. Jeder Block ist dadurch einzigartig in der Kette.

BlockHeader

  • TransactionRoot
    Sind wie eine Art Laderäume, die nach dem MerkleTree Prinzip funktionieren. Hier sind die Smart Contracts und Transaktionen gespeichert.

  • StateRoot & ReceiptsRoot
    Funktionieren nach dem Patricia-Trie.

11 - GenesisBlock

Der GenesisBlock ist genau so, wie der normale Block aufgebaut. Nur mit dem Unterschied, der GenesisBlock weiß, dass er der erste Block in der Blockchain ist.

12 - Kettenstruktur

Ein Block besitzt einen PrevousHash, welcher auf einen vorherigen BlockHash referenziert. Diese Prozedur wird bei jedem neu anhängenden Block durchgeführt. Dadurch ensteht eine Kettenstruktur.

blockchain

13 - Wallet

Ein Wallet ist eine Art Bankkonto-System wo man sein eigenes Kryptovermögen verwaltet. In diesem werden auch Transaktionen, die man erhalten sowie gesendet hat, archiviert. In einem Wallet können auch mehrere Accounts verwaltet werden.

Man unterscheidet zwischen folgenden Walletarten:

  • Desktop-Wallet
    Software welche man lokal auf seinen Rechner verwendet.

  • Mobile-Wallet
    Ist eine App die man auf seinem Smartphone verwendet.

  • Online-Wallet
    Ein Wallet die extern auf einem Server betrieben und verwaltet wird.

  • Browser-Wallet
    Ein Wallet welches als Extension in einem Browser (Chrome, Firefox) betrieben wird

14 - Interplanetary File System (IPFS)

Das IPFS ist ein verteiltes P2P Dateisystem. Es bietet ein inhaltsadressiertes Blockspeicher-Modell und kombiniert eine verteilte HashTabelle, einen angeregten Blockaustausch und einen selbst zertifizierten Namensraum. Man kann das IPFS als eigenständigen Server im P2P Netzwerk sehen, welcher sich und seine gespeicherten Daten selbst verwaltet.

15 - Node

Ein Node kann ein in der Blockchain teilnehmender Rechner/Laptop (Nutzer), Smartphone/Tablet (Nutzer), IPFS, Server oder MasterNode sein. Um als Node agieren zu können, muss das teilnehmende Gerät das Blockchain-Protokoll am laufen haben. Damit sich alle Nodes untereinander verständigen können.

16 - MasterNode

In manchen Blockchains, meist bei welchen die die Methode Proof of Stack oder Proof of Trust verwenden, gibt es MasterNodes. MasterNodes können wie Server mit mehr Funktionen angesehen werden. Bei der Proof of Trust Methode können MasterNodes auch komplett die Aufgabe der Validierung der Blöcke übernehmen, anstatt dies von Minern oder Validatoren bewerkstelligen zu lassen. Zumeist hosten diese auch einen IPFS und können Mitglied einer DAO sein. MasterNodes sollen auch mehr Skalierbarkeit und Sicherheit für die Blockchain bringen.

17 - PrivateKey und PublicKey

PrivateKey:
Der PrivateKey ist nur für einen selbst bestimmt und der Zugangsschlüssel zum eigenen Kryptovermögen. Dieser sollte niemals jemand Fremdes verraten werden! Der PrivateKey kann wie eine Schlüssel zu seinem eigenen Wallet angesehen werden. Ohne diese Zugangsschlüssel kann man keine Transaktionen ausführen oder Smart Contracts sowie Digital Twins digital signieren.

PublicKey:
Der PublicKey ist ein Addressenschlüssel, den man mit anderen agierenden Nutzern teilt. Man kann sich diesen wie eine IBAN vorstellen. An diese IBAN können andere Nutzer Transaktionen senden. Den PublicKey kann man aber auch als Berechtigungsschlüssel sehen, damit man auf verschlüsselte Smart Contracts oder Digital Twins zugreifen kann. Die Zuvor von einem anderen Nutzer mit seinem PrivateKey verschlüsselt wurden. Durch den PrivateKey wird der PublicKey generiert.

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