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Blockchain-System

Dezentraler, transparenter, manipulationssicherer Datenspeicher.

Eine Blockchain ist eine verteilte Datenbank mit zugehörigem Verwaltungssystem, welche auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk gestützt ist und wovon jeder Netzwerkknoten eine Kopie besitzt.

Blockchain: Blockchain-System

Kernbestandteile eines Blockchain-Systems sind ein Verbund von Netzwerkknoten innerhalb eines P2P-Netzwerkes, Datenblöcke mit Datensätzen, eine (dezentrale) Datenbank und ein Verwaltungssystem.

Bei einer Blockchain werden alle Daten in einem dezentralen Peer-to-Peer(P2P) – Netzwerk gespeichert. Eine Blockchain ist vom Typ Distributed Ledger Technologie.

Kernstück ist der dezentrale Datenbankspeicher, der über mehrere Netzwerkknoten und Standorte ohne zentrale Kontrolle verteilt und synchronisiert wird.

Jede:r Teilnehmer:in der Blockchain besitzt somit eine identische Kopie der Datenbank.

  • Vom Register erstellt jeder Netzwerkknoten eine Kopie.
  • Diese exakte Kopie wird automatisch generiert.
  • Diese Kopien sind folglich über das Netzwerk unabhängiger Netzwerkknoten verteilt und geeicht.

Im Unterschied zu einer zentralen Datenbank oder einer Cloud führt ein Ausfall eines Netzwerkknotens nicht zu einem Ausfall des Systems.

  • Ein Konsensmechanismus sorgt dafür, dass der Status der Blockchain bei allen beteiligten Knoten verifiziert ist und die Daten wie auch die Blöcke validiert sind.
  • Durch diesen Typ der Datenhaltung sind die Daten redundant abgelegt und vor Manipulationen abgesichert.
  • Die davon nicht betroffenen Netzwerkknoten haben weiterhin uneingeschränkten Zugriff auf den Datenspeicher; abhängig von der Zugriffsrechteverteilung.

In einfachen Blockchain-Systemen spielen Smart Contracts keine Rolle.

Blockchain-System: Merkmale

Blockchain ist ein verteiltes System

Ein verteiltes System wie es eine Blockchain verkörpert, zeichnet sich dadurch aus, dass

  • sie aus einem Verbund von mehreren unabhängigen Netzwerknoten (Computer, Server) bestehen, die miteinander kommunizieren, interagieren und sich synchronisieren.
  • ein Ausfall eines Netzwerknotens die restlichen Knoten überhaupt nicht beeinflusst.
  • jeder Netzwerknoten einen gemeinsamen Status des Systems speichert.
  • sämtliche Änderungen und Ergänzungen im Datenbestand sofort automatisch in allen Kopien vorgenommen werden.

Blockchain ist eine dezentrale, verteilte Datenbank / Datenbanksystem (Datenstruktur)

Ein Blockchain ist im Grunde eine verteilte Datenbank zur Speicherung von Daten. In dieser Datenstruktur sind Daten und Informationen, d.h. Datensätze dezentral gesichert.

Ziel ist eine zuverlässige, nachvollziehbare und manipulationssichere Dokumentation von Dateneinträgen (Datensätzen).

Jeder Blockchain ist ein Verwaltungssystem eigen

Die der Blockchain zugehörigen Verwaltungssysteme sind im Grunde verteilte Konsenssysteme: Sie beruhen auf Kryptographie und Peer-to-Peer (P2P) Prinzipien, statt einer zentralen Autorität, um mittels dieser Konsensmechanismen eine netzwerkweite Verifikation und Validierung des Status eines Blockchain-Systems zu erreichen.

Eine Drittpartei, welche den Status überwacht und beglaubigt und damit die Datenkonsistenz absichert, ist also nicht erforderlich.

Datenredundanz

In Blockchain-Systemen werden Daten der Blockchain in jedem Netzwerknoten gespeichert. Jeder dieser Knoten besitzt eine Kopie des Registers.

Die Datenhaltung (Datenspeicherung) erfolgt also nicht in zentral in einer zentralen Datenbank oder in der Cloud (Datenbank).

Eine Blockchain kann allerdings auf einer Cloud-Infrastruktur betrieben werden (BaaS: Blockchain as a Service).

Diese Daten stammen im HR-Bereich beziehungsweise im Bildungssektor beispielsweise entweder von einem Dokument oder bilden den Hashwert eines Dokuments ab.

Blockchain-Systeme:
Öffentliche und private Blockchains und Konsortium-Blockchain

Neben öffentlichen Blockchain-Systemen existieren (halb-)private Blockchain-Systeme und (private) Konsortium-Blockchain-Systeme, welche nur für ein abgeschlossenes Konsortium zugänglich sind.

Blockchain-Systeme im HR-Fachbereich und in Weiterbildungsinstitutionen werden der Entwicklungsstufe Blockchain 3.0 zugerechnet.

Blockchain-Systeme:
Genehmigungsfreie und genehmigungsbasierte Blockchain

Bei Blockchain-Systemen unterscheiden sich auch darin, ob zur Teilnahme am Verwaltungsprozess (z.B. Blockvalidierung) der Blockchain eine Genehmigung oder keine Genehmigung erforderlich ist.

Ist eine Genehmigung erforderlich, zählt die Blockchain zu den genehmigungsbasierten Blockchain-Systemen (Permissioned Blockchain).

Genehmigungsbasierte Systeme sind in der Regel private Blockchain-Systeme.
Öffentliche Blockchains sind genehmigungslose Systeme (Permissionless Blockchain).

Eine Blockchain ist eine Kette von Einträgen (Blöcken) -in einem P2P-Netzwerk

Eine Blockchain wird in einem dezentralen P2P-Netzwerk umgesetzt.In diesem Netzwerk werden die Datensätze verifiziert, validiert und zu Blöcken zusammengefasst.

Diese Blöcke werden auch validiert und dann miteinander verkettet (Kette von Blöcken). Dieser verkettete Blockaufbau wächst linear.

In ihrem Kern ist eine Blockchain also eine Reihe von Blöcken, welche miteinander verkettet sind.

  • Jeder dieser Blöcke hat eine begrenzte Datenspeicherkapazität und speichert darin Daten.
  • Jeder Block (Eintrag) beinhaltet also Datensätze, d.h. Daten von Dateien, Dokumenten, Belegen, Transaktionen, Ereignissen und/oder deren Hashwerte.
  • In der Blockchain sind diese Daten transparent, manipulationssicher, datenintegritätsstiftend, redundant und rückverfolgbar gespeichert. Diese dezentrale Ablage von Einträgen (Datensatzhistorie) lässt sich später nicht mehr ab- und/oder verändern.
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