Wie eine Blockchain funktioniert

Eine Blockchain ist ein Verzeichnis von Transaktionen, gebündelt in Blöcken, wobei jeder Block an den vorherigen gekettet ist. Diese Verkettung macht alte Einträge so schwer veränderbar. Diese Lektion geht die einzelnen Teile durch.

Ein Kassenbuch, das jeder prüfen kann

Ein Kassenbuch (Ledger) ist eine Liste von Transaktionen: wer wen bezahlt hat und wie viel. Bei Bitcoin bewahren unabhängige Computer, sogenannte Full Nodes, je eine Kopie des Kassenbuchs auf und prüfen jede Transaktion und jeden Block nach den Regeln. Jeder mit einem passenden Computer und Internetanschluss kann einen betreiben.

Blöcke

Neue Transaktionen werden in einem Block gesammelt. Bei Bitcoin kommt im Schnitt etwa alle zehn Minuten ein neuer Block hinzu. Jeder Block enthält vor allem:

Einen Stapel Transaktionen
Einen Zeitstempel
Den Fingerabdruck des vorherigen Blocks

Hashes: der Fingerabdruck

Dieser Fingerabdruck heißt Hash. Ein Hash ist ein kurzer Code fester Länge, der aus beliebigen Daten berechnet wird. Er hat drei nützliche Eigenschaften:

Dieselben Daten ergeben immer denselben Hash.
Wird ein einziges Zeichen geändert, entsteht ein völlig anderer Hash.
Aus dem Hash lassen sich die Daten nicht zurückrechnen.

Bitcoin nutzt die Hashfunktion SHA-256, zweimal hintereinander angewendet.

Warum sich die Kette kaum ändern lässt

Jeder Block enthält den Hash des vorherigen, sodass die Blöcke eine Kette bilden. Angenommen, jemand ändert eine Transaktion in einem alten Block. Dann ändert sich dessen Hash, der nächste Block verweist auf einen Hash, den es nicht mehr gibt, und jeder Node bemerkt die Abweichung.

Damit die Änderung bestehen bleibt, müsste ein Angreifer diesen Block und alle folgenden neu erzeugen. Und das schneller, als der Rest des Netzwerks neue Blöcke hinzufügt. Lektion 4 erklärt, warum das so teuer ist.

Bestätigungen

Sobald deine Transaktion in einem Block steht, hat sie eine Bestätigung. Jeder weitere Block obendrauf ist eine mehr. Je mehr Bestätigungen eine Zahlung hat, desto schwerer lässt sie sich rückgängig machen. Viele Dienste warten deshalb mehrere ab, bevor sie eine Zahlung als endgültig behandeln. Sechs gelten als üblicher Richtwert.