Digitale Vermögenswerte – Eine Einführung

Was sind digitale Vermögenswerte?

Digitale Vermögenswerte umfassen alle Vermögenswerte, die auf einer Blockchain ausgegeben und verwaltet werden. Wir unterscheiden drei Kategorien:

Was sind Blockchains und wie funktionieren sie?

Die Blockchain bietet eine revolutionäre technische Innovation, wie digitale Informationen gespeichert werden können. Im Kern handelt es sich um eine dezentrale und manipulationsgeschützte Datenbank, die durch ein verteiltes Rechnernetzwerk geführt wird. Eine Blockchain besteht aus einer ständig wachsenden Liste von Blöcken, die kryptografisch aneinander gekettet werden. Jeder Block enthält Informationen über den vorhergehenden Block und sichert so die korrekte Reihenfolge der Einträge. Die Blockchain Technologie ermöglicht Netzwerkteilnehmern gemeinsam zu arbeiten, ohne auf einen zentralen Intermediär angewiesen zu sein. Deswegen können Blockchains in verschiedenen Sektoren und für viele Anwendungen genutzt werden, die eine „goldene Datenbank“ benötigen, d.h. einen für verschiedene Stakeholder vertrauenswürdigen und verlässlichen Datenspeicher.

Was ist ein dezentrales Netzwerk?

Dezentrale Netzwerke sind auf viele Rechner verteilt. Sie bilden ein verbundenes Netzwerk, in dem kein Einzelner unbeschränkte Macht ausübt. So kontrollieren die verschiedenen Netzwerkteilnehmer einander und es besteht kein Bedarf für eine zentrale Autorität.

Wie funktioniert eine Blockchain Transaktion?

Wie läuft eine typische Bitcoin Transaktion ab? Was passiert im Blockchain Netzwerk, wenn Pablo Barbara einen bitcoin senden möchte?

1. Pablo startet die Transaktion aus seinem Bitcoin Wallet, das mit einem traditionellen Bankkonto und der dazugehörigen IBAN vergleichbar ist. Pablo gibt Barbaras Wallet Adresse an. Er autorisiert die Transaktion digital durch seinen „prviate key“, der ähnlich wie ein online Banking PIN funktioniert. Diese digitale Signatur validiert die Authentizität der Transaktion.
2. Die von Pablo gewünschte Transaktion wird an das gesamte Bitcoin Netzwerk übertragen, das aus verschiedenen Rechnern (sogenannte „Netzwerkknoten“) besteht, die Transaktionen validieren.
3. Diese Netzwerkknoten überprüfen, ob Pablos Kryptovermögen ausreicht und seine digitale Signatur stimmt.
4. Eine besondere Gruppe von Bitcoin Netzwerk-Teilnehmern, die „Miner“, validiert die Transaktion abschließend und bündelt sie mit anderen Transaktionen zu einem Datenblock (mehr zu Bitcoin Mining findest du auf unserer Bitcoin Seite).
5. Die Blocks werden verkettet. So entsteht eine fortlaufende Historie aller Transaktionen.
6. Nachdem der Datenblock und eine gewisse Anzahl nachfolgender Blöcke zur Blockchain hinzugefügt wurden, ist die Transaktion finalisiert. Barbaras Wallet enthält jetzt den von Pablo geschickten bitcoin.

Das Zentrum des Blockchain Protokolls: Der Konsens-Mechanismus

Der Konsens-Mechanismus einer Blockchain ist essenziell, um eine allgemein anerkannte und sichere Datenbank aller Transaktionen sicherzustellen. Eine Manipulation der verteilten Blockchain-Datenbank ist extrem schwierig, denn es muss Konsens zwischen vielen verteilen Rechnern herrschen.

Es gibt verschiedene Konsens-Mechanismen, jeder Mechanismus hat seine besonderen Stärken und Schwächen. Sie unterscheiden sich in Bezug auf ihren technischen Aufbau, den Energieverbrauch und das Incentivierungssystem. Die am weitesten verbreiteten Konsens-Mechanismen sind:

Wie funktioniert Blockchain Governance?

Blockchain Governance kann man gut am Beispiel der Bitcoin-Blockchain erklären. Bitcoin wird von drei verschiedenen Gruppen gemanagt: Den Minern, den Knoten-Betreibern und den Code-Entwicklern. Die drei Gruppen stellen sicher, dass die Bitcoin Blockchain funktioniert und kontrollieren sich gegenseitig durch Gewaltenteilung.

Andere Blockchains funktionieren etwas anders. So werden in der Ethereum Blockchain zum Beispiel Miner durch Validatoren ersetzt. Abgesehen von diesen Abweichungen bleibt das generelle Konzept gleich: Governance-Verantwortung wird auf mehrere Gruppen aufgeteilt, die sich per Gewaltenteilung gegenseitig kontrollieren.

Wenn keine Einigung erzielt werden kann, kann es zu einem sogenannten „Hard Fork“ kommen, d.h. die Blockchain spaltet sich in zwei Versionen auf. Hard Forks entstehen, wenn das neue Blockchain Protokoll nicht mehr mit dem alten Protokoll kompatibel ist. Das bedeutet, das Netzwerkknoten, die das neue Protokoll anwenden, nur mit anderen Knoten kommunizieren können, die ebenfalls das neue Protokoll anwenden. Dadurch entstehen zwei getrennte Blockchain-Netzwerke mit zwei verschiedenen Kryptowährungen. Ein bekanntes Hard Fork Beispiel ist der Streit um die Bitcoin Datenblock Größe in 2017, was zu einer Spaltung der Bitcoin Blockchain in die beiden Blockchains Bitcoin und Bitcoin Cash führte.

Wie skalieren Blockchains?

Blockchains haben häufig Probleme zu skalieren. Jede Blockchain findet dabei ihre eigene Balance zwischen den einander widersprechenden Zielen Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit und löst damit das sogenannte „Blockchain Trilemma“ auf ihre Weise. Um die Skalierbarkeit zu erhöhen kann eine Blockchain entweder das Design der Blockchain, der „Layer 1“ Blockchain, nachjustieren oder ein zweites Layer, „Layer 2“, auf die eigentliche Blockchain aufsetzen.

• Layer 1 ist die grundlegende Schicht der Blockchain. Dieses Layer umfasst das Blockchain Protokoll und den Konsens-Mechanismus. Bitcoin und Ethereum sind beide Layer 1 Blockchains.
• Layer 2 bietet schnellere und kostengünstigere Transaktionen und profitiert von der Layer 1 Sicherheit. Die Polygon Blockchain ist eine Layer 2 Blockchain auf Ethereum, das Lightning Netzwerk ist eine Layer 2 Lösung auf Bitcoin.