Eine Blockchain ist eine digitale Aufzeichnung von Transaktionen, die in Blöcken gespeichert werden und untereinander verknüpft sind. Jeder Block enthält eine Liste von Transaktionen und einen Hash, der auf den vorherigen Block verweist. Dies ermöglicht eine sichere, transparente und nachverfolgbare Aufzeichnung von Transaktionen, die von jedem Teilnehmer eingesehen werden kann.
Beim Bitcoin ist die Blockchain die grundlegende Technologie, auf der das gesamte System aufgebaut ist. Transaktionen werden in die Blockchain aufgenommen und jeder Block enthält einen Hash des vorherigen Blocks. Da jeder Block einen Hash des vorherigen Blocks enthält, ist die Blockchain in der Art einer Kette verkettet und somit nicht nur nachvollziehbar, sondern auch immutabel.
“Immutabel” bedeutet unveränderlich oder unveränderbar. Im Zusammenhang mit einer Blockchain bedeutet dies, dass einmal gespeicherte Daten in einem Block nicht mehr verändert werden können. Jeder Block enthält einen Hash, der von allen Transaktionen im Block abhängt. Wenn sich nur ein Bit der Transaktionsdaten ändert, ändert sich auch der Hash des Blocks. Da alle folgenden Blöcke einen Verweis auf den Hash des vorherigen Blocks enthalten, würde eine Änderung an einem früheren Block den Hash aller nachfolgenden Blöcke verändern. Das würde das gesamte Netzwerk erkennen und es würde als ungültig abgelehnt werden. Das macht die Blockchain sehr sicher und manipulations-resistent, da es nahezu unmöglich ist, in die Vergangenheit zurückzugehen und Transaktionen zu verändern.
Jeder kann also jederzeit prüfen, ob eine Transaktion stattgefunden hat und das macht die Blockchain sehr sicher und Vertrauenswürdig. Durch die Möglichkeit jederzeit die Transaktionshistorie einer Coin zu verfolgen, werden auch Probleme wie doppelte Ausgabe, Fälschungen und Betrug minimiert.
Für die Sicherheit und die Integrität der Bitcoin-Blockchain spielen die Miner (Schürfer) eine wichtige Rolle. Sie tragen dazu bei, Transaktionen zu bestätigen und in die Blockchain aufzunehmen.
Miner überprüfen neue Transaktionen, indem sie sie in Blöcke gruppieren und diese Blöcke an die Blockchain anhängen. Dieser Prozess wird als “Mining” (Schürfen) bezeichnet. Beim Mining wird eine mathematische Aufgabe gelöst, die als Proof-of-Work bekannt ist. Diese Aufgabe ist so konzipiert, dass sie zwar relativ einfach zu prüfen, jedoch schwierig und zeitaufwendig zu lösen ist. Miner lösen diese Aufgabe, indem sie mehrere Varianten des Blockheaders berechnen, bis sie eine Variante finden, die die Anforderungen erfüllt. Wenn ein Miner eine gültige Lösung gefunden hat, sendet er den Block an das Netzwerk, das Block wird dann von anderen Minern überprüft und wenn die Mehrheit bestätigt, das die Lösung korrekt ist, dann wird dieser Block in die Blockchain aufgenommen und die Transaktionen im Block werden bestätigt. Als Belohnung für das erfolgreiche Mining erhält der Miner neue Bitcoins und die Transaktionsgebühren, die in dem Block enthalten sind.
In diesem Weise sichert die Arbeit der Miner das Bitcoin-Netzwerk und ermöglicht es, neue Bitcoins zu erschaffen und die Integrität der Transaktionen aufrechtzuerhalten.
Der Bitcoin benötigt also keine zentrale Vertrauensinstanz, weil das Netzwerk durch die Blockchain-Technologie dezentralisiert und durch die Arbeit der Miner gesichert wird.
In einem traditionellen Finanzsystem, muss man Vertrauen in die Banken haben, die die Transaktionen verarbeiten und die Integrität des Systems aufrechterhalten. Dies erfordert die Verwendung von zentralen Vertrauensinstanzen, die für die Aufrechterhaltung der Integrität des Systems verantwortlich sind.
Im Gegensatz dazu, ist die Blockchain-Technologie ein dezentralisiertes System, das keine zentrale Vertrauensinstanz erfordert. Jede Transaktion wird in einen Block aufgenommen, der von Minern bestätigt und in die Blockchain aufgenommen wird. Jeder Block enthält einen Hash des vorherigen Blocks, so dass die Transaktionen in der Blockchain in der Art einer Kette verkettet sind. Dies ermöglicht es jedem Teilnehmer, die Integrität des Systems zu überprüfen, indem er die Gültigkeit jeder Transaktion überprüft.
Durch die Verwendung der Blockchain-Technologie und durch die Arbeit der Miner, die das Netzwerk absichern, ermöglicht Bitcoin Transaktionen ohne die Notwendigkeit einer zentralen Vertrauensinstanz. Es ermöglicht es auch, Transaktionen ohne die Notwendigkeit von Intermediären durchzuführen, die Transaktionsgebühren erheben und die Kontrolle über die Transaktionen ausüben könnten.
Dadurch, dass Bitcoin dezentralisiert und nicht von einer zentralen Autorität kontrolliert wird, ist es resistent gegenüber staatlichen Eingriffen, einhergehend mit einer gewissen Unabhängigkeit und Anonymität.
Das Mining von Kryptowährungen wie Bitcoin verursacht einen erheblichen Stromverbrauch. Das liegt daran, dass das Mining sehr rechenintensiv ist und die Miner oft spezielle Hardware verwenden müssen, um die sogenannten Proof-of-Work-Aufgaben schnell und effizient zu lösen. Diese Hardware verbraucht viel Strom, um zu funktionieren.
Es gibt Schätzungen, die besagen, dass der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks ähnlich dem eines kleinen Landes ist und dass der CO2-Ausstoß entsprechend hoch ist. Das bedeutet, dass das Mining von Bitcoin und anderen Kryptowährungen einen negativen Einfluss auf die Umwelt haben kann.
Es gibt jedoch auch Bestrebungen, den Stromverbrauch im Zusammenhang mit dem Mining zu reduzieren. Einige Miner haben begonnen, erneuerbare Energien wie Solar- und Wasserkraft zu nutzen, um den Strombedarf zu decken. Es gibt auch neuere Protokolle entwickelt die alternative Consensus Algorithm wie PoS (Proof of Stake) und PoA (Proof of Authority) die weniger energieaufwendig sind.
Es ist wichtig zu betonen, dass es bei der Bewertung des Umweltauswirkungen von Kryptowährungen auch andere Aspekte zu berücksichtigen gibt, wie zum Beispiel den Nutzen von Blockchain-Technologie bei der Verringerung von Abhängigkeiten von intermediären und das Potential für eine dezentralisierte und digitalisierte Wirtschaft.
