Die 4 unterschiedlichen Blockchain-Technologien erklärt

1. Public Blockchain

Funktionsweise. Die erste Art der Blockchain-Technologie ist die Public (öffentliche) Blockchain. Sie ist der Ursprung von Kryptowährungen wie Bitcoin und hat dazu beigetragen, die Distributed-Ledger-Technologie (DLT) populär zu machen. Sie beseitigt die Probleme, die mit einer Zentralisierung einhergehen, einschließlich geringerer Sicherheit und Transparenz. DLT speichert Informationen nicht an einem Ort, sondern verteilt sie über ein Peer-to-Peer-Netzwerk. Ihr dezentraler Charakter erfordert eine Methode zur Überprüfung der Authentizität von Daten. Bei dieser Methode handelt es sich um einen Konsensalgorithmus, bei dem sich die Teilnehmer an der Blockchain auf den aktuellen Stand des Hauptbuchs (Ledger) einigen. Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) sind zwei gängige Konsensverfahren.

Die öffentliche Blockchain ist nicht restriktiv und erlaubnisfrei, und jeder, der über einen Internetzugang verfügt, kann sich bei einer Blockchain-Plattform anmelden und ein autorisierter Knotenpunkt werden. Dieser Nutzer kann auf aktuelle und frühere Datensätze zugreifen und Mining-Aktivitäten durchführen, das heißt die komplexen Berechnungen, mit denen Transaktionen verifiziert und dem Hauptbuch hinzugefügt werden. Kein gültiger Datensatz oder eine Transaktion kann im Netzwerk geändert werden, und jeder kann die Transaktionen überprüfen, Fehler finden oder Änderungen vorschlagen, da der Quellcode in der Regel Open Source ist.

Vorteile. Einer der Vorteile von Public Blockchains besteht darin, dass sie völlig unabhängig von Organisationen sind. Wenn also die Organisation, die sie ins Leben gerufen hat, nicht mehr existiert, kann die öffentliche Blockchain weiterlaufen, solange es noch Computer gibt, die mit ihr verbunden sind. Einige Blockchains bieten Nutzern einen Anreiz, Computerleistung für die Sicherung des Netzwerks bereitzustellen, indem sie eine Belohnung anbieten.

Ein weiterer Vorteil der öffentlichen Blockchain ist die Transparenz des Netzwerks. Solange die Nutzer die Sicherheitsprotokolle und -methoden genauestens befolgen, sind öffentliche Blockchains weitgehend sicher.

Nachteile. Das Netzwerk kann langsam sein, und Unternehmen können den Zugang oder die Nutzung nicht einschränken. Wenn Hacker 51 Prozent oder mehr der Rechenleistung eines Public-Blockchain-Netzwerks erlangen, können sie es einseitig verändern.

Öffentliche Blockchains sind auch nicht gut skalierbar. Das Netzwerk verlangsamt sich, wenn mehr Knoten dem Netzwerk beitreten.

Anwendungsfälle. Der häufigste Anwendungsfall für öffentliche Blockchains ist das Mining und der Austausch von Kryptowährungen wie Bitcoin. Sie kann jedoch auch für die Erstellung unveränderlicher Aufzeichnungen mit einer überprüfbaren Überwachungskette verwendet werden, zum Beispiel für die elektronische Beglaubigung von eidesstattlichen Erklärungen und öffentliche Aufzeichnungen über Eigentumsverhältnisse.

Diese Art von Blockchain ist ideal für Organisationen, die auf Transparenz und Vertrauen aufbauen, wie beispielsweise soziale Selbsthilfegruppen oder Nichtregierungsorganisationen (NGO). Aufgrund des öffentlichen Charakters des Netzwerks werden private Unternehmen wahrscheinlich auf die Nutzung dieser Technologie verzichten.

2. Private Blockchain

Funktionsweise. Ein Blockchain-Netzwerk, das in einer restriktiven Umgebung wie einem geschlossenen Netzwerk arbeitet oder das unter der Kontrolle einer einzigen Einheit steht, ist eine Private Blockchain. Sie funktioniert zwar wie ein öffentliches Blockchain-Netzwerk in dem Sinne, dass sie Peer-to-Peer-Verbindungen und Dezentralisierung nutzt, aber diese Art von Blockchain ist in einem viel kleineren Maßstab angelegt. Anstatt dass jeder mitmachen und Rechenleistung zur Verfügung stellen kann, werden private Blockchains normalerweise in einem kleinen Netzwerk innerhalb eines Unternehmens oder einer Organisation betrieben. Sie werden auch als genehmigte Blockchains oder Unternehmens-Blockchains bezeichnet.

Vorteile. Das kontrollierende Unternehmen legt die Berechtigungsstufen, die Sicherheit, die Autorisierungen und die Zugänglichkeit fest. So kann ein Unternehmen, das ein privates Blockchain-Netzwerk einrichtet, beispielsweise festlegen, welche Knoten Daten anzeigen, hinzufügen oder ändern können. Sie kann auch verhindern, dass Dritte auf bestimmte Informationen zugreifen.

Private Blockchains kann man sich wie ein Intranet vorstellen, während die öffentlichen Blockchains eher mit dem Internet vergleichbar sind. Da sie in ihrer Größe begrenzt sind, können private Blockchains sehr schnell sein und Transaktionen viel schneller verarbeiten als Public Blockchains.

Nachteile. Zu den Nachteilen privater Blockchains gehört die umstrittene Behauptung, dass es sich nicht um echte Blockchains handelt, da die Kernphilosophie der Blockchain die Dezentralisierung ist. Es ist auch schwieriger, volles Vertrauen in die Informationen zu erlangen, da zentralisierte Knotenpunkte bestimmen, was gültig ist. Die geringe Anzahl von Knoten kann auch weniger Sicherheit bedeuten. Wenn ein paar Knoten das Netzwerk verlassen, kann die Konsensmethode gefährdet sein.

Außerdem ist der Quellcode privater Blockchains oft proprietär und geschlossen. Die Nutzer können ihn nicht unabhängig prüfen oder bestätigen, was zu einer geringeren Sicherheit führen kann. Auch die Anonymität ist bei einer privaten Blockchain nicht gegeben.

Anwendungsfälle. Die Schnelligkeit privater Blockchains macht sie ideal für Fälle, in denen die Blockchain kryptografisch sicher sein muss, die kontrollierende Einheit aber nicht möchte, dass die Informationen der Öffentlichkeit zugänglich sind.

Unternehmen können sich zum Beispiel dafür entscheiden, die Vorteile der Blockchain-Technologie zu nutzen, ohne ihren Wettbewerbsvorteil an Dritte abzugeben. Sie können Private Blockchains für die Verwaltung von Geschäftsgeheimnissen und für Audits nutzen.

Weitere Anwendungsfälle für Private Blockchains sind das Lieferkettenmanagement, das Eigentum an Vermögenswerten und interne Abstimmungen.

3. Hybrid Blockchain

Funktionsweise. Manchmal wollen Unternehmen das Beste aus beiden Welten und verwenden eine Hybrid Blockchain, eine Art von Blockchain-Technologie, die Elemente von Private und Public Blockchains kombiniert. Sie ermöglicht es Unternehmen, ein privates, erlaubnisbasiertes System neben einem öffentlichen, erlaubnisfreien System einzurichten, so dass sie kontrollieren können, wer auf bestimmte in der Blockchain gespeicherte Daten zugreifen kann und welche Daten öffentlich zugänglich gemacht werden.

In der Regel werden Transaktionen und Aufzeichnungen in einer hybriden Blockchain nicht öffentlich gemacht, können aber bei Bedarf überprüft werden, zum Beispiel indem der Zugriff über einen intelligenten Vertrag gestattet wird. Vertrauliche Informationen werden innerhalb des Netzwerks aufbewahrt, sind aber dennoch überprüfbar. Auch wenn ein privates Unternehmen Eigentümer der hybriden Blockchain ist, kann es die Transaktionen nicht ändern.

Wenn ein Nutzer einer hybriden Blockchain beitritt, hat er vollen Zugang zum Netzwerk. Die Identität des Nutzers ist vor anderen Nutzern geschützt, es sei denn, er nimmt an einer Transaktion teil. Dann wird die Identität der anderen Partei offenbart.

Vorteile. Einer der großen Vorteile der Hybrid Blockchain besteht darin, dass sie in einem geschlossenen Ökosystem funktioniert, so dass Hacker von außen keinen 51-prozentigen Angriff auf das Netzwerk durchführen können. Sie schützt auch die Privatsphäre, ermöglicht aber die Kommunikation mit Dritten. Transaktionen sind billig und schnell, und sie bietet eine bessere Skalierbarkeit als ein Public-Blockchain-Netzwerk.

Nachteile. Diese Art von Blockchain ist nicht völlig transparent, da Informationen abgeschirmt werden können. Auch die Aktualisierung kann eine Herausforderung sein, und es gibt keinen Anreiz für die Nutzer, sich zu beteiligen oder zum Netzwerk beizutragen.

Anwendungsfälle. Die Hybrid Blockchain hat mehrere gute Anwendungsfälle, darunter Immobilien. Unternehmen können eine hybride Blockchain nutzen, um Systeme privat zu betreiben, aber bestimmte Informationen, wie zum Beispiel Inserate, der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Auch der Einzelhandel kann seine Prozesse mit der hybriden Blockchain rationalisieren, und stark regulierte Märkte wie Finanzdienstleistungen können ebenfalls von der Nutzung profitieren.

Medizinische Daten können in einer hybriden Blockchain gespeichert werden. Die Aufzeichnungen können nicht von zufälligen Dritten eingesehen werden, aber Benutzer können über einen intelligenten Vertrag auf ihre Informationen zugreifen. Regierungen könnten die Blockchain auch nutzen, um die Daten ihrer Bürger privat zu speichern, aber die Informationen sicher zwischen Institutionen auszutauschen.

4. Consortium Blockchain

Funktionsweise. Die vierte Art von Blockchain, die Consortium Blockchain, auch bekannt als föderierte Blockchain, ähnelt einer hybriden Blockchain insofern, als dass sie über Private- und Public-Blockchain-Funktionen verfügt. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass mehrere Organisationsmitglieder in einem dezentralen Netzwerk zusammenarbeiten. Im Wesentlichen ist eine Consortium Blockchain eine private Blockchain mit beschränktem Zugriff auf eine bestimmte Gruppe, wodurch die Risiken vermieden werden, die mit der Kontrolle des Netzwerks auf einer privaten Blockchain durch eine einzige Organisation verbunden sind.

In einer Consortium Blockchain werden die Konsensverfahren von vorgegebenen Knoten kontrolliert. Es gibt einen Validierungsknoten, der Transaktionen initiiert, empfängt und validiert. Die Mitgliedsknoten können Transaktionen empfangen oder initiieren.

Vorteile. Eine Consortium Blockchain ist in der Regel sicherer, skalierbarer und effizienter als ein Public-Blockchain-Netzwerk. Wie private und hybride Blockchains bietet sie auch Zugangskontrollen.

Nachteile. Eine Consortium Blockchain ist weniger transparent als eine öffentliche Blockchain. Sie kann immer noch kompromittiert werden, wenn ein Mitgliedsknoten verletzt wird, und die eigenen Vorschriften der Blockchain können die Funktionalität des Netzwerks beeinträchtigen.

Anwendungsfälle. Bankgeschäfte und Zahlungen sind zwei Anwendungsfälle für diese Art von Blockchain. Verschiedene Banken können sich zusammenschließen und ein Konsortium bilden, das entscheidet, welche Knoten die Transaktionen validieren. Forschungseinrichtungen können ein ähnliches Modell schaffen, ebenso wie Organisationen, die Lebensmittel verfolgen wollen. Es ist ideal für Lieferketten, insbesondere für Lebensmittel und Medikamente.

Obwohl dies die vier Haupttypen von Blockchain sind, gibt es auch Konsensalgorithmen zu berücksichtigen. Neben PoW und PoS sollte jeder, der ein Netzwerk einrichten möchte, auch die anderen Arten in Betracht ziehen, die auf verschiedenen Plattformen wie Waves und Burstcoin verfügbar sind. Mit dem geleasten Proof of Stake können Nutzer beispielsweise Geld mit dem Mining verdienen, ohne dass der Knoten selbst minen muss. Beim Wichtigkeitsnachweis werden sowohl Guthaben als auch Transaktionen verwendet, um jedem Nutzer eine Bedeutung zuzuweisen.

Letztlich wird die Blockchain-Technologie immer beliebter und gewinnt rasch an Unterstützung in Unternehmen. Jede dieser Arten von Blockchain hat potenzielle Anwendungen, die das Vertrauen und die Transparenz verbessern und eine bessere Aufzeichnung von Transaktionen ermöglichen.