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Blockchain · Stufe 2 von 3

Konsens, Smart Contracts, Skalierung

Wie sich Fremde einigen, was programmierte Verträge leisten – und warum Geschwindigkeit immer etwas kostet.

Fortgeschritten17 Min. LesezeitAusgearbeiteter Text4 Quizfragen
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Wie eine Einigung zustande kommt

Wenn viele gleichzeitig Blöcke vorschlagen können, braucht es eine Regel, welcher gilt. Diese Regel muss teuer zu missbrauchen sein – sonst schlägt jemand beliebig viele gefälschte Blöcke vor. Zwei Verfahren haben sich durchgesetzt, und beide lösen das über Kosten.

Zwei Wege, dasselbe Problem zu lösen
Proof of WorkProof of Stake
Wer darf einen Block vorschlagenWer als Erster eine aufwendige Rechenaufgabe löstWer ausgewählt wird – die Wahrscheinlichkeit steigt mit dem hinterlegten Kapital
Was der Einsatz istRechenleistung und Strom, laufendIm Netz hinterlegte Coins, gebunden
Was Betrug kostetDie aufgewendeten Betriebskosten – der Angreifer behält seine HardwareDas hinterlegte Kapital wird eingezogen; die Sanktion trifft unmittelbar
EnergiebedarfHoch und zwangsläufig – der Aufwand ist die SicherheitSehr gering; der Hauptgrund für den Wechsel bei einigen Netzen

Ein Fork entsteht, wenn sich die Regeln ändern. Ein geplantes Upgrade, dem alle folgen, ist unproblematisch. Folgt ein Teil der Teilnehmer nicht, laufen zwei Ketten dauerhaft parallel weiter – mit gemeinsamer Vergangenheit und getrennter Zukunft. Wer vorher Guthaben hielt, hält es danach auf beiden Ketten.

Anders als bei einer Überweisung gibt es keinen Moment, in dem eine Zahlung „durch“ ist. Sie wird mit jedem weiteren Block nur schwerer rückgängig zu machen.

Smart Contracts

Ein Smart Contract ist kein Vertrag, sondern Programmcode, der auf dem Register liegt und von allen Teilnehmern identisch ausgeführt wird. Sein Reiz: Er läuft ab, ohne dass jemand ihn ausführen muss oder ihn stoppen könnte. Genau daraus folgen aber auch seine beiden Grundprobleme.

Skalierung: der unvermeidliche Zielkonflikt

Mehr Transaktionen pro Sekunde erreicht man über größere Blöcke oder kürzere Abstände. Beides hat denselben Preis: Wer mitmachen will, braucht mehr Bandbreite und mehr Speicher. Damit können weniger Teilnehmer eine vollständige Kopie führen – und genau diese Vielzahl war der Punkt. Geschwindigkeit wird immer gegen Dezentralisierung getauscht.

  • Zusatzschichten bündeln viele Vorgänge außerhalb der Hauptkette und schreiben nur das Ergebnis hinein. Das funktioniert – bringt aber neue Vertrauensannahmen mit, über die Nutzer selten informiert sind.
  • Private und Konsortial-Blockchains beschränken die Teilnehmer auf bekannte Beteiligte. Sie sind schneller, weil weniger Misstrauen zu überwinden ist. Damit sind sie allerdings nah an einer gemeinsam betriebenen Datenbank – und die Frage, warum es keine sein soll, wird umso dringlicher.

Wofür die Technik taugt – und wofür eine Datenbank reicht

Eine Blockchain löst genau ein Problem: Sie erlaubt mehreren Parteien, die einander nicht vertrauen und keine gemeinsame Aufsicht anerkennen, sich auf eine Reihenfolge von Ereignissen zu einigen. Dafür bezahlt sie mit Geschwindigkeit, Kosten und Energie. Wo dieses Problem nicht besteht, ist sie die teurere Lösung für etwas, das eine Datenbank besser kann.

Der Prüfstein: Wer soll wem nicht vertrauen müssen?
FrageWenn jaWenn nein
Gibt es mehrere Parteien mit gegensätzlichen Interessen?Blockchain kann passeneine Datenbank reicht
Gibt es eine Stelle, der alle ohnehin vertrauen?diese Stelle führt die Datenbank – fertigBlockchain kann passen
Muss die Historie unveränderlich sein?spricht dafürspricht dagegen: Unveränderlichkeit ist ein Nachteil, sobald etwas korrigiert werden muss
Geht es um Dinge außerhalb der Kette?Vorsicht – die Kette kann nur prüfen, was in ihr stehtunproblematisch

Was „dezentral" praktisch bedeutet

Dezentral heißt nicht gleichmäßig verteilt. Es heißt, dass es keine zentrale Stelle gibt, die abschalten kann – während sich Rechenleistung, Software-Entwicklung und Zugang durchaus konzentrieren, und zwar regelmäßig stark.

  • Die Rechenleistung liegt bei wenigen Zusammenschlüssen. Wenige davon zusammen erreichen regelmäßig einen erheblichen Anteil der gesamten Leistung.
  • Die Software schreiben wenige Personen. Wer die Regeln ändert, entscheidet über die Kette – auch ohne Mehrheitsbesitz.
  • Der Zugang läuft über wenige große Handelsplätze. Für die meisten Nutzer ist das die eigentliche zentrale Stelle: Sie hält die Schlüssel und kann Auszahlungen anhalten.
  • Was tatsächlich dezentral ist, ist die Regelprüfung. Jeder kann nachrechnen, ob ein Block gültig ist – und das ist der Teil, der die Sache trägt.

Was du dir merken solltest

  • Beide Konsensverfahren machen Betrug teuer – nur mit verschiedenen Mitteln.
  • Finalität ist bei Proof of Work eine Wahrscheinlichkeit, bei Proof of Stake erreichbar.
  • Das Oracle-Problem holt die zentrale Stelle zurück, sobald Daten von außen nötig sind.
  • Geschwindigkeit geht immer zulasten der Dezentralisierung.
  • Eine Blockchain löst Uneinigkeit ohne vertrauenswürdige Mitte – und bezahlt mit Tempo und Kosten.
  • Gibt es eine Stelle, der alle vertrauen, ist eine Datenbank die bessere Lösung.
  • Die Kette sichert, dass ein Eintrag unverändert ist, nicht dass er stimmt.
  • Dezentral heißt „niemand kann abschalten", nicht „gleichmäßig verteilt".

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