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Anfang 2009 wurde das Bitcoin-Netzwerk offiziell live geschaltet. Als ein virtuelles Währungssystem ist die Gesamtmenge von Bitcoin durch das Netzwerk-Konsensprotokoll festgelegt, und keine Einzelperson oder Institution kann die Versorgungsmenge oder Transaktionsprotokolle willkürlich ändern. Nachdem das Bitcoin-Netzwerk mehrere Jahre erfolgreich funktioniert hat, erkannten zunehmend Finanzinstitute, dass die zugrunde liegende Technologie – die Blockchain – eigentlich eine geschickte Technologie für ein verteiltes, gemeinsam genutztes Buchführungssystem und einen Peer-to-Peer-Wertübertragungssystem ist, die möglicherweise eine Wirkung auf Finanzen und alle Branchen haben könnte, die mit der Erfindung des doppelten Buchhaltungssystems vergleichbar ist.
Aus grundsätzlicher Sicht ist die Blockchain eine Technologie, die es ermöglicht, ein unveränderliches Buchführungssystem ohne Beteiligung eines Vermittlers aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Teilnehmer einander nicht vertrauen oder nur schwach vertrauen. Typische Merkmale der Blockchain 1.0 sind:
1. Kettenstruktur aus Blöcken
In einem Blockchain-System wählen die Knoten durch ein Konsensmechanismus den Knoten aus, der die Berechtigung zum Paketieren von Transaktionen hat. Dieser Knoten packt den Hash-Wert des vorherigen Blocks, den Zeitstempel, gültige Transaktionen innerhalb eines bestimmten Zeitraums und den Wurzelwert des Merkle-Baums in einen neuen Block zusammen und sendet ihn an das gesamte Netzwerk. Jeder Block wird durch kryptografische Methoden mit dem vorherigen Block verknüpft, wodurch eine Kette entsteht. Sobald die Blockchain eine bestimmte Länge erreicht hat, müsste man zur Änderung der Transaktionsinhalte in einem bestimmten historischen Block die Transaktionsprotokolle und kryptografischen Nachweise aller vorherigen Blöcke neu erstellen, um die Unveränderbarkeit zu gewährleisten.
2. Netzwerkweit gemeinsam genutztes Buch
In einem typischen Blockchain-Netzwerk speichert jeder Knoten ein vollständiges und konsistentes Buch aller historischen Transaktionen des Netzwerks. Eine Manipulation oder ein Angriff auf die Daten eines einzelnen Knotens beeinträchtigt nicht die Sicherheit des gesamten Netzwerkbuchs. Darüber hinaus sind die Knoten über Peer-to-Peer-Verbindungen verbunden, es gibt keine zentralisierte Server, und daher auch keinen einzigen Angriffspunkt. Das gemeinsam genutzte Netzwerkbuch verhindert effektiv das Problem der Doppelbuchung.
3. Asymmetrische Verschlüsselung
Das typische Kontosystem der Blockchain basiert auf asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen, die aus einem öffentlichen Schlüssel und einem privaten Schlüssel bestehen. Ohne den privaten Schlüssel kann man die Vermögenswerte, die mit dem entsprechenden öffentlichen Schlüssel verknüpft sind, nicht nutzen.
4. Quellcode ist öffentlich zugänglich
Die Konsensmechanismen und Regeln im Blockchain-Netzwerk können durch gemeinsam öffentliche Quellcodes überprüft werden.
Diese Technologien zusammen bilden die typische Implementierung der Blockchain 1.0