Blockchain - Und Wie Sie Funktioniert

Der Endgültige Leitfaden Für Einsteiger Über Blockchain Wallet, Mining, Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Zcash, Monero, Ripple, Dash, Iota Und Smart Contracts

Alan T. Norman, Wagner Christian

• Verlag: Tektime
• Jahr: 2019
• ISBN:
  9788893988605
• Thema: Volkswirtschaftslehre
• Thema: Öffentliche Finanzen

Hier geht es nicht um Investitionen, sondern um die Funktionsweise der Blockchain-Technologie und ihre mögliche zukünftige Nutzung Anstatt über Investitionen zu sprechen, wird sich dieses Buch auf die Funktionsweise der Blockchain-Technologie und ihren möglichen zukünftigen Nutzen konzentrieren. Folgende Themen werden in diesem Buch behandelt:
?Welches Problem löst die Blockchain?
?Wie kann Technologie unsere Institutionen schneller und kostengünstiger machen?
?Könnte die Technologie unsere Institutionen (wie Regierungen, Banken usw.) vollständig ersetzen?
?Wie kann die Blockchain Vertrauen zwischen Fremden aufbauen?
?Wie erhöht Blockchain die Sicherheit für Transaktionen und Verträge?
?Kann die Blockchain auch außerhalb der Finanzwelt eingesetzt werden?
?Was ist ein Block?
?Was ist die Kette und warum brauchen wir sie?
?Was lautet die technische Erklärung dafür, was in der Blockchain geschieht?
?Was ist Mining und warum wird es benötigt?
?Gibt es im Hinblick auf die Erstellung einer Blockchain Alternativen zum Mining?
?Was ist die Geschichte von Bitcoin?
?Verursacht Bitcoin Probleme?
?Was ist Ethereum und was ein Smart Contract?
?Gibt es noch andere Blockchain-Technologien, über die ich Bescheid wissen sollte?
?Wie setzen Unternehmen Blockchain ein?
?Welche regulatorischen Hürden könnten der Einführung von Blockchain im Wege stehen? Das ist ein ganzes Bündel an Fragen. Wenn Sie bereit sind, sich damit auseinanderzusetzen, können wir beginnen.

Kryptographische Hash-Funktionen: Vertiefung in die Funktionsweise des Blockchain-Hashing

Dieses Kapitel entstand auf vielfachem Leserwunsch. Hier bekommen Sie einen tiefen Einblick in die Funktionsweise des Hashing. Es handelt sich dabei um ein sehr technisches Kapitel und Sie müssen diesen Abschnitt nicht lesen, um die Grundlagen der Blockchain zu verstehen. Wechseln Sie zum nächsten Kapitel, "Bitcoin: Die Mutter der Blockchain", wenn Ihnen dieses Kapitel zu fachspezifisch wird. Auch ohne dieses Kapitel zu lesen, werden Sie dieses Buch verstehen. Und für die anderen Helden gilt: Es kann losgehen.

Was ist eine kryptografische Hash-Funktion?

Bitcoin Mining und andere Proof of Work-Systeme stützen sich in großem Umfang auf kryptografische Hash-Funktionen. Jeder der das Konzept der Blockchain wirklich verstehen möchte, muss sich mit dem kryptografischem Hashing beschäftigen.

Wir wissen bereits, dass eine kryptografische Hash-Funktion eine beliebig lange Zeichenfolge benötigt, die diese Zeichen in eine zufällige Zeichenfolge von normaler Größe verwandelt. (In dem Beispiel, mit dem wir arbeiten, ist die Ausgabe 64 Zeichen lang, aber es gibt immer längere und kürzere Hash-Funktionen.)

Wir haben bereits gesehen, dass eine Hash-Funktion einige Kerneigenschaften hat:

1. Es ist eine Einweg-Funktion, das heißt:

1. Es ist einfach, vorwärts zu arbeiten, um den Hash einer Eingabe zu berechnen (vielleicht ist es manuell nicht einfach, wie wir noch sehen werden, aber zumindest einfach für einen Rechner).
2. Es ist unmöglich, rückzurechnen, um eine Eingabe zu finden, die einen bestimmten Hash erzeugt. (Auch als Einwegfunktion bekannt). Die einzige Möglichkeit ist mithilfe von Brute Force, mögliche Eingaben Tausende und Millionen Male zu schätzen und zu prüfen.

1. Eine kleine Änderung an einer Eingabe ändert seinen Hash-Wert dramatisch.
2. Das ist deterministisch, d. h. dieselbe Eingabe ergibt immer denselben Hash.

Diese Eigenschaften machen das Hashing zum idealen Instrument für alle Einsatzgebiete, nicht nur für die Blockchain. Mit einer Hash-Funktion können Sie einem Dokument eine digitale Signatur hinzufügen. Wenn Sie den Hash des Dokuments zusammen mit einer Datei online veröffentlichen, kann jeder, der die Datei herunterlädt, schnell erkennen, ob er geändert oder manipuliert wurde, indem er einfach einen Hash ausführt und ihn mit dem Veröffentlichten vergleicht.

Sie können auch den Hash einer Datei oder eines Dokuments als eindeutige ID für dieses Dokument verwenden. Für den Algorithmus, den wir in diesem Kapitel behandeln, SHA-256, gab es noch nie ein Beispiel dafür, bei der zwei verschiedene Eingaben zur gleichen Ausgabe führten. (Dies wird in der Kryptografie als "Kollision" bezeichnet.) Es gibt 2²⁵⁶ mögliche Hash-Ausgaben. Selbst wenn man die leistungsfähigsten Rechner bündeln würde, bräuchten sie mehr Zeit als die gesamte Geschichte des Universums, um eine SHA-256-Kollision zu finden.

Geschichte des Hashing

SHA steht für „Secure Hash Algorithmus.“ Die kryptografischen SHA-Hash-Algorithmen sind die am häufigsten verwendeten und profiliertesten. Sie stammen von der National Security Agency der Vereinigten Staaten, einem Geheimdienst, der für die Signalaufklärung, die Übertragung und das Abfangen von Auslandsnachrichten und Spionageabwehr zuständig ist.

Die NSA machte die SHA-Algorithmen öffentlich, denn selbst wenn man weiß, wie sie funktionieren, kann man sie nicht unterwandern oder zerlegen. Das SHA wird nun vom National Institute for Standards and Technology standardisiert und unterhalten.

Andere Hash-Algorithmen werden in einer Vielzahl von Projekten verwendet. Dieses Kapitel stellt den SHA, konkret SHA-256, in den Vordergrund, aber es sollte nicht unerwähnt bleiben, dass Blockchains mit einer Vielzahl von Hash-Algorithmen ausgeführt werden können und auch werden. Sie erreichen ähnliche Ziele, benötigen aber unterschiedliche Hardware, um effizient zu arbeiten, daher die Abwandlung.

Umfassender Überblick über das Hashing beim Proof-of-Work

Für unsere Zwecke sind Hash-Algorithmen, wie oben beschrieben, für das Proof-of-Work-Mining von Nutzen. Miner stellen alle Blockinformationen zusammen. Dann fügen sie am Kopfblock eine Nonce an. Sie beginnen mit dem Anhängen von Null,

“0000000000”

Danach vervollständigen sie einen SHA-256-Hash des Blocks. Das ist das Ergebnis:

“8fc49a37693b9427e0dfd4d09d03faf974fe82701a2f1c1ee078924f87507166”

Erinnern Sie sich, dass das Mining auf Bitcoin nur dann erfolgreich ist, wenn Sie einen Hash mit 18 führenden Nullen finden. Dies ist ein erfolgloser Hash, also müssen wir eine andere Nonce ausprobieren. Aufgrund der Eigenschaften von Hashing-Algorithmen führt eine leicht abweichende Nonce zu einer komplett anderen Lösung.

Bitcoin belohnt jedoch den Miner, der die niedrigste Nonce findet, also werden wir uns um eins heranarbeiten und es erneut versuchen:

Nonce: “0000000001”

Hash: “d13b969ce6872745059bf8516211d49b904d0b5fcde9b11b8195235b7ee6ce38”

Noch immer kein Glück. Versuchen wir es weiter und arbeiten uns durch Nonces von 0 bis 9.999.999.999. Irgendwann werden wir vielleicht einen finden, der einen Hash mit 18 führenden Nullen hat:

“0000000000000000005ef2bdc34baac64d1f51e209554202c83fad1f857619d1”

Wenn ja, herzlichen Glückwunsch! Wir haben gerade unseren ersten erfolgreichen Bitcoin-Block abgebaut. Wir senden den Block an das Netzwerk. Jeder wird unseren Block und unseren Nonce ausführen lassen und bei einem Konsens im Hinblick auf die Blockgültigkeit erhalten wir die Blockprämie. Tatsächlich haben wir bereits eine Transaktion in unseren Block aufgenommen, die uns 12,5 neu gewonnene BTCs sendet. Sobald wir einen Block gefunden haben, beginnt jeder mit dem Abbau eines neuen Blocks und der Prozess beginnt von vorne.

Es ist jedoch sehr unwahrscheinlich, dass wir einen erfolgreichen Hash finden werden. Es ist wahrscheinlich, dass wir zu einem Punkt von "9999999999" kommen werden und keiner unserer Has...

Inhaltsverzeichnis

• Warum Sie dieses Buch lesen sollten
• Was bewirkt die Blockchain?
• Wie funktioniert die Blockchain?
• Kryptographische Hash-Funktionen: Vertiefung in die Funktionsweise des Blockchain-Hashing
• Bitcoin: Die Mutter aller Blockchains
• Was ist Ethereum und warum ist es wichtig?
• Gibt es noch andere Blockchain-Technologien, die man beachten sollte?
• Werden Blockchain dApps und DAOs alles verändern?
• Über den Autor
• Das Bitcoin Whales Bonusbuch
• Andere Bücher von Alan T. Norman: