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Ratgeber

Blockchain statt Datenbank? Diese Argumente sprechen dafür

(Grafik: © Krafted / Shutterstock)

Blockchain, Smart Contracts, wie bitte?! Unser Gastautor erklärt anschaulich, was es mit der Blockchain-Technologie auf sich hat und welche Vorteile sie gegenüber herkömmlichen Datenbanken mit sich bringt.

Eines der am meisten diskutierten Themen der IT-Branche ist derzeit die Blockchain-Technologie, besonders oft werden Smart Contracts genannt. Diese sind zwar noch nicht in unserem täglichen Leben angekommen, einige Industrie- und Servicekonzerne haben die Blockchain-Technologie aber bereits als eine der Kerntechnologien für die nächste Industrierevolution entdeckt und kooperieren zum Beispiel in Form von Hyperledger unter dem Dach der Linux-Foundation. Unternehmen, die diesen Trend frühzeitig aufgreifen, haben die Möglichkeit, neue innovative digitale Geschäftsmodelle zu entwickeln. Und trotzdem gehen die Meinungen auseinander, ob Blockchains in klassischen IT-Infrastrukturen mittelfristig überhaupt eine Berechtigung haben.

Bei Blockchains, oft auch als „Distributed Ledger Technologies“ (wörtlich: Verteilte-Logbuch-Technologie, kurz DLT) bezeichnet, handelt es sich um verteilt gespeicherte Daten, deren Inhalte mit Hilfe eines innovativen Konsens-Protokolls über ein Netzwerk synchronisiert werden.

So mancher IT-Entscheider stellt sich zurecht die Frage: Für welche Anwendungsfälle macht der Einsatz von DLT tatsächlich Sinn? Technologisch ähneln sie am ehesten Datenbanken. An den Blockchain-Enthusiasten liegt es zu zeigen, in welchen Anwendungsfällen die Technologie ihre Vorteile am besten ausspielen kann. Denn nur so kann die Technologie den Sprung vom Hype-Thema zum neuen Standard schaffen.

Wir wollen in diesem Artikel die Möglichkeiten aufzeigen, die sich durch den Einsatz von DLT anstelle einer Datenbank ergeben. Wir gehen dabei auf die technologischen Unterschiede ein und betrachten wichtige Aspekte für den Betrieb einer Blockchain. Um zu verstehen, welche Vorteile die Blockchain mitbringt, braucht ihr ein wenig Hintergrundwissen.

Was steckt hinter der Blockchain Technologie?

Blockchains und Datenbanken teilen ein wichtiges Kriterium: Sie speichern Daten und stellen Schnittstellen zur Verfügung, mit denen diese Daten gelesen und geschrieben werden können.

Der wohl größte Unterschied wird vor allem bei der Betrachtung der Architektur sichtbar. Klassische Datenbanken orientieren sich typischerweise an Client-Server-Architekturen mit zentraler Eingriffsmöglichkeit. Blockchain-Netzwerke dagegen bestehen aus gleichberechtigten Server-Nodes, die kontinuierlich und unabhängig voneinander die gemeinsame Datenbasis pflegen.

Nehmen wir einmal an, ihr seid Teil eines weltweiten Netzwerks, in dem Teilnehmer miteinander Transaktionen durchführen möchten. Die Stärke der Blockchain: Die Netzwerk-Teilnehmer kommen ohne Mittelsmann zu einer Einigung, ob eine geplante Transaktion durchgeführt wird oder nicht. Dafür pflegt jeder Teilnehmer des Netzwerks ein eigenes Logbuch aller Transaktionen. Dieses Logbuch wird gemeinhin als „Distributed Ledger“ bezeichnet. Zulässig sind nur Transaktionen, denen mindestens die Mehrheit der Teilnehmer zustimmt. Dazu mehr im Beispiel im nächsten Abschnitt. Die verteilte Speicherung macht die Blockchain-Technologie außergewöhnlich manipulationssicher. Zusätzlich betreiben einige Teilnehmer des Netzwerks eine spezielle Software für die Buchführung, das sind die so genannten „Miner“.

Transaktionen mit eingebautem Vertrauen. Ein Beispiel:

Zur besseren Veranschaulichung verwenden wir Softwarelizenzen als Beispiel für den Tausch digitaler Güter.

Um eine Softwarelizenz zu übertragen, veröffentlicht ihr eine Nachricht im Blockchain-Netzwerk, die folgenden Inhalt enthält: „Hier Teilnehmer A; sende 1 Softwarelizenz mit der ID 123-456 an Teilnehmer B.“ Die für die Sicherheit zuständigen Miner werden für jede selbst dokumentierte Transaktion belohnt; deshalb beginnen sie ab diesem Zeitpunkt sofort mit den damit verbundenen Rechenaufgaben und senden diese in Form eines „Blocks“ mit den darin enthaltenen Transaktions-IDs an das Netzwerk. Im Nachgang prüfen weitere Nodes im Netzwerk, ob die Buchführung der Transaktion zu ihrer Kopie des Logbuchs passt: Das bedeutet konkret, ob ihr als Teilnehmer A die digitale Softwarelizenz mit der ID 123-456 überhaupt besitzt.

Je mehr Blöcke in der virtuellen Kette an unseren Block angehängt werden, desto größer ist die Sicherheit, mit der die Daten weiterverarbeitet werden können. Im Fall von Bitcoin ist das nach etwa sechs Blöcken der Fall. Die Summe der Blöcke und darin enthaltenen Transaktionen pflegen die Nodes in einer lokalen Buchführung und gleichen diese laufend mit dem dezentralen Netzwerk ab.

In unserem Beispiel wird die Summe der Transaktionen im Ledger den Transfer der Lizenz dokumentieren. Am Ende hat Teilnehmer A hat eine Softwarelizenz weniger, Teilnehmer B eine Softwarelizenz mehr.

Das Beispiel macht einen zentralen Vorteil der Blockchain-Technologie deutlich: Es ist möglich, eine digitale Lizenz ohne zentralen, vertrauenswürdigen Vermittler zwischen verschiedenen Teilnehmern zu übertragen. Diesen Vorgang könnt ihr revisionssicher belegen.

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Eine Reaktion
Paul

Schöner Beitrag, gibt ein guten Überblick.
Bei NetFederation nennen wir die Blockchain auch gerne die Internet Datenbank.

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