Die Blockchain für Webentwickler erklärt

Tech-Experten argumentieren seit einiger Zeit darüber, dass Entwickler durch den Erwerb von Blockchain-Fähigkeiten in der Lage sein werden, eine Revolution zu schaffen, die der Einführung des Internets ähnelt. Für einige bleibt die tatsächliche Funktionsweise hinter dieser Technologie jedoch etwas unklar.

In diesem Artikel sprechen wir über all das, was Webentwickler über Blockchains wissen sollten.

Definition einer Blockchain

Die Technologie wurde ursprünglich als Unterstützung für Bitcoin eingeführt, kann aber auch ohne Bezugnahme auf Kryptowährung ziemlich einfach definiert werden.

Die meisten Experten werden die Technologie als ein Verzeichnis von Faktoren beschreiben, die durch mehrere Geräte (Computer) repliziert werden, die in einem ausgedehnten Peer-to-Peer-Netzwerk zusammengefasst sind. Diese Faktoren können Inhaltssignaturen, Geldtransaktionen und vieles mehr sein. Die Personen innerhalb der Netzwerke werden als Knoten bezeichnet und sie kommunizieren miteinander, indem sie sich die Kryptografie zunutze machen. Kryptografie ermöglicht die sichere Identifizierung sowohl des Senders als auch des Empfängers.

Und wenn ein Knoten einen neuen Faktor zum Ledger hinzufügen möchte, bestimmt das Netzwerk, ob der Faktor im Ledger erscheint oder nicht. Der Konsens ist dann das, was Experten als Block bezeichnen.

Die Faktoren richtig deuten

Die Definition, die Sie oben gelesen haben, mag etwas verwirrend erscheinen; Wenn Sie jedoch jeden Teil davon entschlüsseln, werden Sie schnell feststellen, dass es nicht so schwer zu verstehen ist.

Zunächst einmal sind Peer-to-Peer-Netzwerke nicht unbedingt etwas Neues. BitTorrent und Napster sind großartige Beispiele für ein solches Netzwerk. Im Blockchain-System tauschen Peers jedoch keine Songs oder Filme aus, sondern Faktoren.

Das einzige Problem bei P2P-Netzwerken ist die Konfliktlösung, wenn es zwei inkompatiblen Faktoren gleichzeitig gelingt, in das System einzudringen. In diesen Fällen muss das Netzwerk bestimmen, welche gültig ist und welche nicht.

In einem P2P-Netzwerk wird ein Konsenssystem verwendet, um das Problem zu lösen. Was ein Blockchain-System von diesem Aspekt jedoch unterscheidet, ist die Tatsache, dass es ein Proof-of-Work-Konsensalgorithmussystem verwendet, das Blocks verwendet.

Blockchain-Technologie verstehen

Einige Experten argumentieren, dass der beste Weg, die heikle Technologie und Prozesse innerhalb der Blockchain zu verstehen, einfacher ist, wenn Entwickler sie aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten.

Was macht Blockchain-Technologie?

Einfach ausgedrückt ermöglicht diese Technologie den sicheren Austausch oder die sichere Verarbeitung von Daten zwischen mehreren Parteien innerhalb eines Netzwerks nicht vertrauenswürdiger Peers. Im Fall von Blockchain können die Daten buchstäblich alles sein, aber in den meisten Fällen handelt es sich hauptsächlich um Informationen, für deren Austausch derzeit die Unterstützung durch Dritte erforderlich ist. Das offensichtlichste Beispiel wäre Geld (für das eine Bank erforderlich wäre), Eigentumsnachweise (für die ein Anwalt erforderlich wäre), Kreditzertifikate und dergleichen.

Oder noch einfacher ausgedrückt, die Nutzung der Blockchain würde den Einsatz von Drittanbietern überflüssig machen.

Wie funktioniert Blockchain-Technologie?

Im Wesentlichen beruht diese Technologie auf drei verschiedenen Konzepten:

• Peer-to-Peer-Netzwerke
• Public-Key-Kryptographie
• Verteilter Konsens

All diese Konzepte gibt es schon seit einiger Zeit. Lassen Sie sich als Entwickler nicht abschrecken, wenn Sie nicht alles über diese Konzepte wissen.

Womit ist die Tech vergleichbar?

Sie können die Blockchain als eine Datenbank betrachten, die so oft repliziert wird, wie es Benutzer gibt. Oder Sie können es als einen Supercomputer betrachten, der aus der gesamten Rechenleistung aller Knoten innerhalb des Netzwerks besteht. Sie können diesen Supercomputer wie einen entfernten AP für Datenverarbeitungszwecke verwenden, ohne dass ein Backend erforderlich ist.

Die Macht der Blocks

Diese Blocks helfen bei nicht vertrauenswürdigen Peers, die Reihenfolge der Faktoren innerhalb des Netzwerks festzulegen. Jeder Faktor ist in Blocks gruppiert. Es gibt nur eine riesige Kette dieser Blocks im gesamten Netzwerk, wobei jeder Block auf den vorherigen verweist. Das bedeutet, wenn Faktor C in Block 14 und Faktor E im 15. Block ist, dann ist letzterer hinter Faktor C und das gesamte Netzwerk sieht das so.

Schließlich stehen alle Faktoren noch aus, bevor sie eine Bestätigung erhalten und dem Block hinzugefügt werden.

Mining

In einigen Fällen können Knoten (Peers) neue lokale Blocks mit Sätzen anhängiger Faktoren in ihnen erstellen. In diesem Fall konkurrieren die Knoten darum, dass ihr Block zum neuen zusätzlichen Teil der Kette im Netzwerk wird. Nodes erreichen dies durch Würfeln – wenn der Node eine doppelte Sechs bekommt, dann kann der Block mit allen bestätigten Faktoren veröffentlicht werden. Danach wird der neue Block an jeden anderen Knoten im Netzwerk gesendet. Sie prüfen auch, ob der neue Block korrekt ist, und fügen ihn ihrer eigenen Kettenkopie hinzu.

Damit dies geschieht, müssen die Knoten jedoch eine große Anzahl von Würfeln werfen. Das zufällige Validieren von Blocks ist eher unwahrscheinlich. Dieser Ansatz hilft, Betrug zu verhindern und hilft bei der Netzwerksicherheit. Aus diesem Grund werden neue Blocks nur in festgelegten Intervallen veröffentlicht.

Dies ist der Abbauprozess, der dem Goldabbau ziemlich ähnlich ist. In der Blockchain ist die wirtschaftliche Belohnung für das Mining normalerweise eine Form von Geld, d.h. eine Währung.

Kryptowährung und Geld

Minderknoten in der Kette testen jeden Moment mehrere tausend zufällige Zeichenfolgen mit dem Ziel, einen neuen Block zu bilden. Aus diesem Grund erfordert das Mining in der Chain eine große Menge an Speicherplatz und CPU, was bedeutet, dass Miner für die Speicherung ihrer Faktoren in der Chain bezahlen müssen.

Andererseits kostet das reine Lesen von Faktoren kein Geld. In diesem Fall müssen Sie nur Ihren Knoten ausführen, um die Faktoren wiederherzustellen, die von jedem anderen Knoten im System verwendet werden.

Also, um alles zusammenzufassen:

• Sie können die Daten kostenlos lesen
• Wenn Sie Faktoren hinzufügen möchten, kostet Sie das nur eine geringe Gebühr
• Mining wird der teuerste Prozess sein, da Sie alle Gebühren für die Faktoren im Block bezahlen müssen

Dennoch sprechen wir nicht über Geld im traditionellsten Sinne. Je nach Netzwerk zahlen Sie mit der zugehörigen Kryptowährung (Ein Ethereum-Netzwerk verwendet Ethereum, während ein Bitcoin-Netzwerk Bitcoin verwendet, usw.).

Da stellt sich die Frage: Woher kommen dann die ersten Münzen?

Miner erhalten eine kleine Belohnung für ihre Bemühungen, um das Netzwerk sicher und funktionsfähig zu halten. Immer wenn es einem Miner gelingt, einen Block abzubauen, erhält er eine festgelegte Menge an Krypto. Auf diese Weise generiert das Netzwerk sein eigenes monetäres Ökosystem.

Wie Sie vielleicht wissen, können Kryptowährungen in echtes Geld umgewandelt werden. Ihr Wert wird jedoch hauptsächlich von der Nachfrage bestimmt.

Auch heute noch ist Kryptowährung eine unzuverlässige Investition mit schillernden Höhen und depressiven Tiefen. Es gab viele Versuche, kryptobasierte Investitionen bekannt zu machen. Dennoch fordern selbst erfahrene Krypto-Asse die breite Öffentlichkeit auf, sich von diesen Investitionen fernzuhalten, bis sie vollständig verstanden haben, wie Blockchain eigentlich funktioniert und bis sie sich mit der Natur von Kryptowährungen etwas besser bekannt machen.

Auf der anderen Seite befürworten diejenigen, die sowohl das Konzept von Krypto als auch das Blockchain-System verstehen, dass ein digitalisiertes Geldsystem wie dieses viel sicherere und transparentere Finanzprozesse schaffen kann, was mit traditionellen Bankmethoden einfach nicht zu erreichen ist.

Programmdurchführung (Verträge)

Bisher haben wir fast ausschließlich über die Speicherfähigkeiten der Kette gesprochen, aber das ist nicht alles, was die Blockchain kann. Sie kann auch Programme ausführen.

Einige Ketten lassen Faktoren innerhalb von Blocks Miniprogramme enthalten. Im Fall von Bitcoin können Sie Miniprogramme einrichten, die BTC-Transaktionen an bestimmte Bedingungen knüpfen.

Andere Blockchains ermöglichen die Verwendung ausgefeilterer Programme. Es gibt Netzwerke, bei denen der Vertrag auch eine Mini-Datenbank enthält, die Methoden zum Ändern der Daten bereitstellt. In diesen Fällen werden die Verträge zusammen mit ihrer Datenbank repliziert. Und jedes Mal, wenn ein Benutzer eine Methode für diesen Vertrag aufruft, aktualisiert er auch die zugrunde liegenden Daten und repliziert den Befehl, der dann vom gesamten Netzwerk wiedergegeben wird.

Praktische Anwendung – Die Bedeutung der Blockchain-Technologie

Ein wesentlicher Vorteil der Technologie ist die Tatsache, dass die im Netzwerk gespeicherten Faktoren nicht verloren gehen: Sie sind für immer da und werden so oft repliziert wie die Anzahl der Knoten im System. Abgesehen davon speichert die Blockchain nicht nur den Endzustand der Daten, sondern auch den Verlauf jeder Form der Daten, sodass die Knoten die Korrektheit problemlos überprüfen können.

Der Faktor aus den Blocks ist sicher, da er verifiziert sind. Zumal es jedoch einen verteilten Konsens erfordert, ist die Datenspeicherung im System nicht schnell.

Der größte revolutionäre Aspekt der Technologie liegt größtenteils in der Tatsache, dass sie potenziell Vermittler aus jedem Prozess herausnehmen kann. Mit der Blockchain sind keine verifizierten Dritten mehr erforderlich, um Vertrauen aufzubauen.

Und obwohl das Entfernen von Vermittlern ein revolutionärer Schritt ist, kann es auch das digitale Ökosystem als Ganzes stören. Heutzutage sind die erfolgreichsten Online-Firmen Vermittler. Nehmen Sie Amazon oder Google als Beispiele. Die erste ist zur dritten Partei zwischen Käufern und Verkäufern geworden. Im Fall von Google ist die Suchmaschine zum Mittler zwischen Websites und Website-Benutzern geworden.

Und obwohl Technologie die Macht hat, die Art und Weise, wie das Internet derzeit funktioniert, zu stören, meien einige Experten, dass es wahrscheinlich nicht zu einem so großen Knall kommen wird.

Aber wieso nicht? Als Erstes geben sie an, dass das Entfernen von Dritten zum Austausch von Dienstleistungen und Waren möglicherweise nicht so sicher ist. Als das Internet startete, versprach es auch Disintermediation, aber dennoch war Google das erste Unternehmen, das vom Markt rund um den Globus profitierte – Google, ein Vermittler.

Können Sie Ihre eigene Blockchain errichten?

Im Wesentlichen ja. Die Technologie dahinter ist jedoch kompliziert und verwendet mehrere Leistungsoptimierungen, benutzerdefinierte Netzwerkprotokolle und fortschrittliche Kryptografie. All dies ist ziemlich mühsam und kompliziert, jedes Mal von Grund auf neu zu entwickeln, wenn ein Projekt die Verwendung der Technologie erfordert. Glücklicherweise gibt es mehrere Open-Source-Implementierungen, die Sie verwenden können, und Experten raten oft, die Bitcoin-Implementierung für die Anwendungserstellung zu verwenden. Obwohl es für Finanztransaktionen entwickelt wurde, können Sie damit andere Pseudo-Smart-Verträge erstellen.

Blockchain-Entwicklung

Die Technologie wurde in verschiedenen Branchen weit verbreitet eingesetzt, da sie einen enormen Mehrwert bieten kann, indem sie Folgendes bietet:

• Bessere Rückverfolgbarkeit – Wenn Sie die Lieferung Ihrer Waren in der Blockchain aufzeichnen, können Sie eine vollständige Rückverfolgung erhalten, die darstellt, woher jeder Vermögenswert stammt und jeden Schritt seiner „Reise“.
• Verbesserte Transparenz – Jede Aktualisierung in den Datensätzen wird angezeigt, sodass Sie leicht erkennen können, wer die Änderungen wann vorgenommen hat.
• Bessere Geschwindigkeit – Mit der Blockchain-Technologie können Sie mehrere Geschäftsprozesse vereinfachen, automatisieren und sicherer ausführen. Es sind nicht mehrere Ledger erforderlich, und jeder im System kann problemlos auf dieselben Informationen zugreifen.
• Reduzierte Kosten – Ohne Vermittler können Unternehmen schneller Vertrauen aufbauen und so bestimmte Betriebskosten senken.

Die Blockchain-Entwicklung kann jedoch kostspielig und komplex sein. Daher gibt es ein paar Fragen, die Sie sich stellen sollten, bevor Sie in Betracht ziehen, in Blockchain zu entwickeln oder Ihre bestehende Plattform in die Technologie zu integrieren.

Werden Sie Daten speichern? Wenn Ihr Unternehmen nicht viele Daten verarbeiten muss, ist Blockchain möglicherweise nicht die beste Option. Blockchain hat einen großen Vorteil für jene Plattformen, die riesige Datenmengen verwenden, die in verschiedenen Datenbanken gespeichert sind, da die Technologie es Ihnen ermöglicht, eine einzige transparente Ansicht eines aktualisierten Ledger zu haben, auf das jeder im Netzwerk zugreifen kann.

Sind die von Ihnen verwendeten Daten dynamisch? Wenn die Datenbanken häufig geändert werden müssen, kann eine Blockchain-Lösung es mehreren Parteien erleichtern, mehrere Einträge in ein unbestechliches System zu schreiben.

Benötigen Sie mehr Transparenz und bessere Kontrolle über Ihre Daten? Wenn Sie Datenschutzprobleme mit Drittanbietern haben, kann eine Blockchain-Lösung nur Lese- und Schreibberechtigungen bereitstellen. Dadurch können Sie auch Verzögerungen und möglicherweise hohe Gebühren vermeiden.

Allgemein betrachtet kann die Blockchain-Entwicklung auch ein sinnvoller Schritt sein, wenn Sie mit Ihren Kunden in einer vertrauenslosen Umgebung arbeiten möchten. In einer solchen Umgebung wird das Ledger ständig aktualisiert und Konsensalgorithmen validieren die Transaktionen.

Zum Mitnehmen

Schon in den Anfängen der Technologie gelang es der Blockchain, Experten zu spalten. Einige dachten, dass es die digitale Revolution noch weiter vorantreiben würde, während andere es als eine vorübergehende Laune bezeichneten, die auf einer Idee basiert, die einfach unpraktisch ist. Die Technologie wurde 2008 eingeführt, und auch heute, 14 Jahre später, versucht man immer noch, diese Frage endgültig zu beantworten.

Dennoch ist die Blockchain-Technologie hier, um zu bleiben, und sie wird definitiv dazu beitragen, unsere Zukunft und den digitalen Bereich als Ganzes zu gestalten.