Ein Schwarm fleissiger Bienen

Wie Blockchain funktioniert. Eine Einführung.

Die Technologie der Blockchain ist Grundlage für Währungssysteme wie Bitcoin. Schon jetzt pflügt diese Technologie die Finanzwelt um. Dabei kann sie weit mehr. Wenn die Blockchain Alternativen zu Dienstleistungen wie etwa dem Grundbuchregister schafft, wird sie auch Staatswesen als solche verändern.

Als Bürger sollte man spätestens jetzt versuchen, die Blockchain zu verstehen. Dies ist das Ziel dieses Artikels. Er ist bewusst technisch anspruchsvoller als die Artikel, die über Bitcoin und Blockchain üblicherweise zu lesen sind. Ich gehe davon aus, dass die Leserschaft des «Schweizer Monats» ein Interesse an einem tieferen Verständnis dieser Technologie hat und bereit ist, sich in die Tiefen dieser Technologie zu begeben.

 

Am Anfang steht das Kassenbuch

Beginnen wir mit einem einfachen Bezahlvorgang. Ich kaufe in einem Laden etwas Gemüse und Obst für 10 Franken, die ich aus meinem Portemonnaie nehme und der Person an der Kasse gebe. Wenn ich den Laden verlassen habe, ist mein Portemonnaie etwas leichter und die Kasse im Geschäft etwas voller. Betrachtet man den wirtschaftlichen Austausch als eine Art Kassenbuch, kann man sagen: mein Kontostand ist um 10 Franken gesunken, während im gleichen Moment der Kontostand des Ladens um 10 Franken gestiegen ist.

In einer modernen Welt mit digitaler Technik können wir diesen alltäglichen Vorgang vereinfachen. Statt das Geld wirklich in die Hand zu nehmen, zu übergeben, zu transportieren und schliesslich zu verbuchen, könnten wir auch schlicht festhalten, dass ich jetzt 10 Franken weniger und der Laden ebenso viel mehr auf dem Konto hat. So wie eine Bezahlung mit Bankkarte – nur eben viel schneller und günstiger.

Dazu müssen wir uns darauf einigen, die Führung unserer Konti an eine Instanz auszulagern, der wir gemeinsam Vertrauen schenken. Diese Instanz war bislang üblicherweise eine Geschäftsbank. Auch andere Vermittler wie das einstige eBay-Tochterunternehmen und heute unabhängige PayPal bieten an, diese Rolle zu übernehmen. Je mehr Personen sich einem dieser Intermediäre anschliessen, desto einfacher wird die Überweisung von Geld. Wir müssen uns dann nicht mehr darüber verständigen, über welchen Intermediär wir die Bezahlung abwickeln. Gleichzeitig erhält natürlich der abwickelnde Vermittler eine immer mächtigere Position.

Jedenfalls: Grundlage für ein digitalisiertes Geldsystem muss ein vertrauenswürdiges, transparentes Kassenbuch sein. Transparent bedeutet, dass sämtliche Buchungen für alle Beteiligten nachvollziehbar sind. Die Kontostände müssen zuverlässig alle Transaktionen abbilden, aber eben nur diese Transaktionen. Keinesfalls dürfen die Kontostände durch irgendwelche Manipulationen verändert werden können. Die erstaunliche Innovation der Blockchain besteht nun darin, dass diese Technologie ein für alle transparentes Kassenbuch schafft, ohne dass es zu dessen Führung und Kontrolle eine zentrale Instanz bräuchte. Stattdessen funktioniert das Kassenbuch eben dezentral: Transaktionen werden gleichzeitig auf ungezählten Rechnern rund um den Globus festgehalten; ein Angriff auf nur einzelne von ihnen vermag das System nicht zu erschüttern. Wie funktioniert das genau? Wie kann der Kassenstand von zahllosen Personen auf ebenso zahllosen Rechnern synchron gehalten werden?

 

Jeder Rechner schreibt mit

Man kann sich die Blockkette vorstellen als eine Aneinanderreihung von Seiten eines Kassenbuches. Jeder sogenannte Block entspricht einer Seite im Kassenbuch, der die Transaktionen der letzten 10 Minuten festhält. Er enthält eine innere Struktur, nämlich – in der Sprache der Informatik – einen Kopf und einen Körper. Der Kopf enthält neben anderen Angaben einen Verweis auf den Vorgängerblock und Informationen, auf die ein Nachfolger verweisen kann; er knüpft also sozusagen die Kette weiter. Im Körper werden die detaillierten Transaktionen notiert. So entsteht eine potenziell unendliche Kette von Seiten, die immer nur dadurch funktionieren, dass sie an einen legitimen Vorgänger angedockt sind. Von jedem beliebigen Block aus kann entsprechend das ganze Kassenbuch bis zurück zum Anfang rekonstruiert werden. Konrad Hummler spricht von einer lückenlosen und nicht veränderbaren Historie. Die Beteiligten können sich darauf verlassen, dass ihre…