Der Begriff Blockchain fällt in fast jedem Gespräch über Bitcoin. Er wird oft als Synonym für Kryptowährungen verwendet, manchmal als Schlagwort für technologischen Fortschritt und gelegentlich als Begriff, dessen Bedeutung niemand so genau erklären kann.
Das ist schade. Denn wer versteht, wie die Blockchain funktioniert, versteht auch, warum Bitcoin funktioniert. Und wer das versteht, kann Behauptungen über Bitcoin selbst einordnen, anstatt ihnen einfach zu glauben oder sie pauschal abzulehnen.
Dieser Artikel erklärt die Blockchain von Grund auf, verständlich und ohne Fachbegriffe, die mehr verwirren als erklären.
Was eine Blockchain ist
Eine Blockchain ist eine Datenbank. Das ist der Ausgangspunkt. Sie unterscheidet sich von einer gewöhnlichen Datenbank in einigen entscheidenden Punkten.
Eine herkömmliche Datenbank wird auf einem oder mehreren Servern gespeichert, die von einem Unternehmen oder einer Organisation kontrolliert werden. Wer die Server kontrolliert, kontrolliert die Daten. Er kann Einträge verändern, löschen oder hinzufügen.
Eine Blockchain wird gleichzeitig auf tausenden unabhängigen Computern weltweit gespeichert. Diese Computer, in der Fachsprache Nodes genannt, haben jeder eine vollständige Kopie der gesamten Datenbank. Es gibt keinen zentralen Server, keinen zentralen Betreiber und keine zentrale Kontrollinstanz.
Damit ein neuer Eintrag in diese Datenbank aufgenommen wird, muss ein Großteil der Nodes dem Eintrag zustimmen. Dieser Abstimmungsprozess wird als Konsensmechanismus bezeichnet. Er stellt sicher, dass keine einzelne Partei die Datenbank einseitig verändern kann.
Wie die Blockchain aufgebaut ist
Der Name erklärt die Struktur: Eine Blockchain besteht aus Blöcken, die zu einer Kette verbunden sind.
Jeder Block enthält eine bestimmte Anzahl von Transaktionen. Wenn genug Transaktionen gesammelt wurden, werden sie zu einem neuen Block zusammengefasst, dieser Block wird validiert und an den vorherigen angehängt.
Was die Kette so widerstandsfähig macht, ist ein technisches Prinzip namens Hashing. Jeder Block enthält einen mathematischen Fingerabdruck des vorherigen Blocks, den sogenannten Hash. Wenn jemand einen alten Block verändern wollte, würde sich sein Hash ändern. Damit würde der Hash des nächsten Blocks nicht mehr stimmen, und so weiter durch die gesamte Kette.
Um einen alten Eintrag in der Blockchain zu fälschen, müsste man jeden darauf folgenden Block gleichzeitig verändern und dabei schneller sein als das gesamte restliche Netzwerk. In einem großen Netzwerk wie Bitcoin ist das praktisch unmöglich.
Wie neue Blöcke entstehen: Proof of Work
Bitcoin nutzt einen Konsensmechanismus namens Proof of Work. Er legt fest, wer das Recht erhält, den nächsten Block zur Kette hinzuzufügen.
Computer im Netzwerk, sogenannte Miner, lösen rechenintensive mathematische Aufgaben. Wer zuerst eine gültige Lösung findet, darf den nächsten Block hinzufügen und erhält dafür neu erzeugte Bitcoin als Belohnung. Dieser Prozess wird Mining genannt.
Der Aufwand dahinter ist keine Schwäche, sondern ein Sicherheitsmechanismus. Um das Netzwerk zu manipulieren, müsste ein Angreifer mehr Rechenleistung einsetzen als alle anderen Teilnehmer zusammen. Das ist mit enormen Kosten verbunden und für ein Netzwerk in der Größe von Bitcoin in der Praxis nicht realisierbar.
Der Nachteil von Proof of Work ist der hohe Energieverbrauch. Ethereum hat deshalb 2022 auf einen alternativen Mechanismus namens Proof of Stake umgestellt, der deutlich weniger Energie benötigt. Bei Proof of Stake hinterlegen Teilnehmer Kryptowährungen als Sicherheit, um das Recht zu erhalten, neue Blöcke zu validieren.
Was Dezentralität bedeutet und warum sie wichtig ist
Der Begriff dezentral fällt im Krypto-Bereich häufig. Was bedeutet er in der Praxis?
Dezentral bedeutet, dass es keine einzelne Kontrollinstanz gibt. Bei Bitcoin gibt es kein Unternehmen, das den Betrieb einstellen könnte. Es gibt keine Zentralbank, die die Geldmenge verändert. Es gibt keine einzelne Stelle, die Bitcoin für bestimmte Nutzer sperren könnte.
Das hat praktische Konsequenzen. Bitcoin-Transaktionen können nicht rückgängig gemacht werden. Einmal bestätigt, ist eine Transaktion dauerhaft in der Blockchain eingetragen. Das schützt vor bestimmten Arten von Manipulation, schafft aber gleichzeitig ein klares Risiko bei Fehlern: Ein falsch gesendeter Betrag lässt sich nicht zurückrufen.
Dezentralität bedeutet auch, dass das Netzwerk nicht von einem zentralen Punkt aus abgeschaltet werden kann. Es läuft so lange, wie ausreichend viele Computer weltweit die Software ausführen.
Blockchain jenseits von Bitcoin
Die Blockchain-Technologie ist nicht auf Bitcoin beschränkt. Ethereum nutzt eine eigene Blockchain mit einer entscheidenden Erweiterung: Programmierbarkeit. Auf der Ethereum-Blockchain können nicht nur Transaktionen, sondern auch Programme, sogenannte Smart Contracts, ausgeführt werden.
Das hat eine Reihe von Anwendungsfeldern entstehen lassen: dezentrale Finanzanwendungen (DeFi), digitale Eigentumsrechte (NFTs), dezentrale Organisationsstrukturen (DAOs) und mehr. Ethereum ist damit weniger eine Währung als eine Plattform für andere Anwendungen.
Es gibt zudem sogenannte Permissioned Blockchains, also Blockchains, die nicht öffentlich zugänglich sind, sondern von einem bestimmten Kreis von Teilnehmern betrieben werden. Unternehmen nutzen diese für interne Zwecke wie Lieferkettenverfolgung oder Dokumentenmanagement. Sie sind technisch ähnlich aufgebaut wie öffentliche Blockchains, aber nicht dezentral im selben Sinne.
Grenzen und Herausforderungen der Blockchain
So widerstandsfähig eine Blockchain gegen Manipulation von innen ist, hat sie klare Grenzen.
Sie kann nicht überprüfen, ob Informationen, die von außen eingetragen werden, der Realität entsprechen. Wenn jemand falsche Daten in eine Blockchain einträgt, sind diese falsch eingetragen. Die Blockchain garantiert nur, dass der Eintrag nicht im Nachhinein verändert wurde.
Skalierbarkeit ist ein weiteres Thema. Das Bitcoin-Netzwerk verarbeitet deutlich weniger Transaktionen pro Sekunde als klassische Zahlungssysteme wie Visa oder Mastercard. Es gibt verschiedene technische Ansätze, um das zu verbessern, darunter das Lightning Network, das als zweite Schicht auf Bitcoin aufbaut.
Und schließlich: Dezentralität hat ihren Preis. Je mehr Teilnehmer eine Blockchain haben, desto aufwendiger ist die Konsensfindung. Das kostet Zeit und in manchen Fällen Energie.
Was du mit diesem Wissen anfangen kannst
Du weißt jetzt, was eine Blockchain ist, wie sie aufgebaut ist, warum sie als manipulationssicher gilt und was Dezentralität in der Praxis bedeutet. Das ist das Fundament für jeden weiteren Schritt im Krypto-Bereich.
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Hinweis: Dieser Artikel dient ausschließlich zu Informations- und Bildungszwecken. Er stellt keine Anlageberatung dar und enthält keine Kauf- oder Verkaufsempfehlung für Bitcoin oder andere Kryptowährungen. Investment Starter bietet Schulung und Coaching an, keine Beratung nach § 34f GewO.
