Die Auswirkungen der Blockchain-Technologie auf die Informatik
3 Min. LesezeitComputerwissen
Kaum ein Technikbegriff wurde so aufgeblasen wie „Blockchain“. Hinter dem Hype steckt eine clevere Kombination bekannter Bausteine – mit echten Stärken, aber auch klaren Grenzen.
Die Grundidee
Eine Blockchain ist eine Liste von Datensätzen, die in Blöcken gebündelt und miteinander verkettet sind. Jeder Block enthält einen kryptografischen Fingerabdruck – einen Hash – des vorherigen Blocks. Ändert jemand nachträglich einen Eintrag, passt der Hash nicht mehr, und die Kette verrät die Manipulation. Die Liste wird nicht an einer zentralen Stelle geführt, sondern auf vielen Rechnern gleichzeitig, die sich über ihren Inhalt einigen.
Bekannt wurde das Prinzip mit Bitcoin: Ende Oktober 2008 veröffentlichte eine Person oder Gruppe unter dem Namen Satoshi Nakamoto das Bitcoin-Whitepaper, Anfang 2009 lief das Netz an.
Hashfunktionen: der Fingerabdruck
Eine Hashfunktion wie SHA-256 berechnet aus beliebigen Daten eine Zeichenfolge fester Länge. Schon eine winzige Änderung der Eingabe ergibt einen völlig anderen Hash, und aus dem Hash lässt sich die Eingabe nicht zurückrechnen. Dieselbe Technik steckt in vielen anderen Bereichen, etwa bei der Prüfung von Downloads oder – in speziellen, langsamen Varianten – beim Speichern von Passwörtern (siehe sicherer PHP-Login).
Konsens: wer darf schreiben?
Wenn viele Rechner dieselbe Liste führen, müssen sie sich einigen, welcher Block als Nächstes angehängt wird. Dafür gibt es Konsensverfahren:
- Proof of Work: Rechner lösen um die Wette ein Rechenrätsel; wer zuerst fertig ist, darf den Block anhängen. Sicher, aber extrem energiehungrig.
- Proof of Stake: Teilnehmer hinterlegen einen Einsatz und werden abhängig davon ausgewählt. Wer betrügt, verliert seinen Einsatz. Ethereum stellte im September 2022 auf dieses Verfahren um und senkte seinen Energieverbrauch nach eigenen Angaben um mehr als 99 Prozent.
Smart Contracts
Ethereum brachte 2015 Programme auf die Blockchain: Smart Contracts. Das sind kleine Programme, die automatisch ausgeführt werden, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind – etwa eine Zahlung freigeben, sobald eine Gegenleistung bestätigt ist. Weil der Code öffentlich und schwer änderbar ist, wiegen Programmierfehler schwer: Mehrfach gingen durch Lücken in Smart Contracts große Summen verloren.
Was die Informatik gewonnen hat
Unabhängig vom Erfolg einzelner Kryptowährungen hat das Feld die Forschung vorangetrieben. Verteilte Systeme, die auch dann funktionieren, wenn einzelne Teilnehmer lügen, wurden praxistauglich. Kryptografische Verfahren wie Zero-Knowledge-Beweise – mit denen man etwas beweist, ohne die zugrunde liegenden Daten preiszugeben – bekamen viel Aufmerksamkeit und finden inzwischen auch andere Anwendungen.
Wo Blockchains passen – und wo nicht
| Eher geeignet | Eher ungeeignet |
|---|---|
| Nachweise ohne zentrale Stelle, etwa Zeitstempel | interne Firmendaten mit klarer Verantwortung |
| Werttransfers zwischen Fremden | große Datenmengen wie Videos |
| offene, prüfbare Register | Daten, die gelöscht werden können müssen (DSGVO) |
Kritik
Viele Blockchain-Projekte haben ihre Versprechen nicht eingelöst. Spekulation, Betrug und Energieverbrauch – vor allem bei Proof of Work – prägten das öffentliche Bild. Hinzu kommt ein Grundkonflikt mit dem Datenschutz: Was in eine öffentliche Blockchain geschrieben wird, lässt sich nicht mehr entfernen.
Fazit
Die Blockchain ist kein Allheilmittel, aber auch kein bloßer Hype. Als Werkzeug für ganz bestimmte Vertrauensprobleme ist sie interessant; für die meisten Aufgaben bleibt die klassische Datenbank die bessere Wahl. Wer sich für die Zukunft der Kryptografie interessiert, sollte auch den Beitrag zu Quantencomputern lesen – sie könnten heutige Verschlüsselungsverfahren gefährden. Einen breiten Überblick gibt der Wikipedia-Artikel zur Blockchain.