Was ist ein verteiltes Ledger?

Was ist ein verteiltes Hauptbuch?

Um zu verstehen, wie Bitcoin funktioniert, muss man sich zunächst mit dem Konzepteines "verteilten Hauptbuchs" vertraut machen.

In der vorherigen Lektion habe ich erklärt, dass Bitcoin eine neue Art von Buchführungssystem ist, das Satoshi Nakamoto entwickelt hat, um Geld im Internet bewegen zu können.

Bitcoin ist ein neuartiges System, das digitales Geld schafft, um zwei Hauptziele zu erreichen:

1. das Problem der doppelten Ausgabe zu verhindern
2. Das erste Ziel ohne ein zentralisiertes Finanzinstitut wie eine Bank zu erreichen.

Bitcoin erreicht diese beiden Ziele durch einen innovativen Ansatz,wie es Transaktionen aufzeichnet und ständig auf Korrektheit überprüft.

Was ist ein Hauptbuch?

Um den Ansatz von Bitcoin zu verstehen, lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie digitale Transaktionen bei einer traditionellen Bank funktionieren.

Um doppelte Ausgaben zu verhindern, wird ein Hauptbuch benötigt.

Das Hauptbuch führt Buch über die Kontostände.

Vor Bitcoin wurde dieses Hauptbuch immer von einem zentralisierten Finanzinstitut wie einer Bank geführt.

Lasst uns ein wenig näher darauf eingehen, WARUM eine Bank überhaupt benötigt wird.

Eine coole Möglichkeit, dies zu erklären, ist, ein Beispiel zu zeigen, bei dem versucht wird, eine digitale Transaktion ohne eine Bank durchzuführen, und zu sehen, wie eine potenzielle Katastrophe entstehen kann.

Was wäre, wenn Ursula und Molly, anstatt sich auf eine Bank zu verlassen, ihre eigene Kopie des Hauptbuchs auf ihren eigenen Computern speichern würden?

Dieses Hauptbuch ist einfach eine Textdatei, die auf der Festplatte ihres Computers gespeichert ist.

Wenn Molly, die Meerjungfrau, Ursula, das Einhorn, für ihre magischen Cupcakes bezahlt, aktualisieren beide ihre digitalen Kassenbücher (die Textdatei).

Wenn Ursula und Molly einander vertrauen und versprechen, ihre Konten korrekt zu führen, könnte dieser Ansatz funktionieren.

Aber was ist, wenn Ursula und Molly einander NICHT vertrauen?

Was ist, wenn Ursula zwielichtig ist und ihr Kassenbuch so bearbeitet, dass es so aussieht, als hätte sie nie eine Zahlung von Molly erhalten, und versucht, weitere 1 $ zu verlangen?

Stellt euch vor, Ursula beschuldigt Molly, nicht bezahlt zu haben, und zeigt den Beweis, indem sie einen Screenshot ihres Kassenbuchs macht und ihn an Ned schickt.

Molly weist ihre Anschuldigung zurück und behauptet, sie lüge, und schickt als Beweis einen Screenshot ihres Kassenbuchs, der eindeutig zeigt, dass ihr 1 $ überwiesen wurde.

Wessen Buchhaltung ist korrekt?!

Dieser Streit wird nie enden. Sie werden sich nie darauf einigen können, wer die Wahrheit sagt.

Deshalb braucht man eine vertrauenswürdige dritte Partei wie eine Bank.

Die Bank führt die Aufzeichnungen über die Transaktionen, sodass sich alle Parteien darauf einigen können, wem was wirklich gehört.

Aber wir wollen uns nicht auf eine Bank verlassen. Wir brauchen eine andere Lösung.

Hier ist eine Idee ...

Was wäre, wenn sie das Hauptbuch mit einem anderen Freund teilen würden?

Fügen wir also Pablo, den Eisbären, hinzu.

Jetzt haben wir ein Netzwerk von drei Freunden, statt nur zwei.

Wenn Molly Ursula bezahlt, werden die Konten aller gleichzeitig aktualisiert.

In diesem Szenario wird sich Ursulas Kassenbuch mit einem Saldo von 0 $ von Mollys und Pablos Kassenbüchern unterscheiden, wenn Ursula versucht, Molly vorzuwerfen, nicht bezahlt zu haben.

Ursula wird es schwerer haben, zu beweisen, dass sie Recht hat, da Molly Pablo bitten kann, seinen Screenshot des Kontobuchs mit beiden zu teilen.

Zwei von drei Konten weisen einen Kontostand von 1 $ für Ursula aus.

Ihre Konten stimmen nicht mit ihrem Konto überein.

Da die Mehrheit aller Kontenbücher zeigt, dass Ursulas Guthaben bei 1 $ liegt, kommen Molly und Pablo zu dem Schluss, dass ihre Kontenbücher korrekt sind und Ursulas falsch.

Als Ursula ihre Niederlage spürt, gesteht sie, dass sie ihr Kassenbuch manipuliert hat.

Jetzt sind sich alle einig, dass Molly ihr 1 $ tatsächlich an Ursula übertragen hat, was bedeutet, dass Ursula tatsächlich einen Kontostand von 1 $ hat.

In der Hoffnung, dass Molly und Pablo auch in Zukunft noch Cupcakes bei ihr kaufen würden, und um ihr Vertrauen zurückzugewinnen, löscht sie ihr Kassenbuch und bittet sie um eine Kopie ihrer Version des Kassenbuchs, damit alle drei Kassenbücher wieder synchron sind.

Dies ist ein Beispiel für ein verteiltes Hauptbuch.

Das Hauptbuch wird nicht nur von einer Person geführt, sondern ist auf mehrere Personen an verschiedenen Orten verteilt.

(Da das Hauptbuch auf einem Computer gespeichert ist, ist es technisch gesehen auf mehrere Computer verteilt, die den Personen gehören. 🤓)

Was ist ein verteiltes Hauptbuch?

Ein verteiltes Hauptbuch funktioniert, weil jeder eine Kopie des GLEICHEN Hauptbuchs besitzt. Je mehr vertrauenswürdige Personen das Hauptbuch besitzen, desto stärker wird es.

Ein "verteiltes Hauptbuch" ist ein Hauptbuch, das an mehreren Standorten repliziert und gespeichert wird, anstatt an einem einzigen zentralen Ort.

Bei einem verteilten Hauptbuch ist es nicht mehr notwendig, dass eine Bank Aufzeichnungen führt. Stattdessen ist jeder (gemeinsam) die Bank!

Dies ist der Ansatz, den Bitcoin verfolgt.

Die Kernidee hinter Bitcoin war es, ein einziges verteiltes Transaktionsbuch zu erstellen, das für jeden zugänglich ist, in dem jeder auf der Welt jederzeit Kontostände einsehen und Transaktionen einreichen kann, das aber nicht von einer einzelnen Person, einem Unternehmen oder einer Regierung kontrolliert wird.

Mit anderen Worten:ein "verteiltes Hauptbuch", das"genehmigungsfrei" ist und auf"dezentraler" Basis geführt wird.

In der Realität ist dies leichter gesagt als getan. Sehen wir uns an, warum ...

Im obigen Beispiel besaß Pablo der Panda eine Kopie des Hauptbuchs, weil sie alle Freunde waren, obwohl er nicht an der Transaktion beteiligt war.

Ohne ihn gäbe es jedoch keine Einigung über das richtige Hauptbuch. Und die zwielichtige Ursula könnte versuchen, weitere unehrliche Transaktionen durchzuführen.

Aber was wäre, wenn sie keine Freunde wären? Warum sollte Pablo sich die Mühe machen, eine Kopie des Hauptbuchs auf seinem Computer zu speichern und bei der Validierung von Transaktionen zu helfen, ohne selbst davon zu profitieren?

Während es noch recht überschaubar ist, Transaktionen in einem verteilten Hauptbuch mit nur drei Personen in einem Netzwerk zu verfolgen, was wäre, wenn Tausende von Menschen dem Netzwerk beitreten und sich gegenseitig Geld senden wollen?

Man kann sich vorstellen, welche Herausforderung sich daraus ergibt.

Das Bitcoin-Netzwerk ist vollständig öffentlich und jeder kann daran teilnehmen. Ein öffentliches Hauptbuch ermöglicht zwar viel mehr Teilnehmern, was das Hauptbuch potenziell stärkt, aber es öffnet sich auch für zwielichtigere Teilnehmer, die versuchen, das Hauptbuch zu manipulieren.

Wenn viele Menschen eine Kopie desselben Hauptbuchs haben, ist es schwierig zu betrügen. Das heißt aber nicht, dass Betrüger es nicht trotzdem versuchen werden.

Unter diesen Tausenden von Menschen wird es wahrscheinlich eine Menge zwielichtiger Ursulas geben, sodass ihr eine Menge Pablos braucht, um sicherzustellen, dass alle ein korrektes Hauptbuch verwenden.

Was wäre, wenn es mehr Menschen wie Ursula gäbe? Was wäre, wenn es Tausende zwielichtiger Ursulas gäbe, die ihre Kontenbücher bearbeiten?

Im Gegensatz zu Ursula, Molly und Pablo, die sich vielleicht kennen und einander vertrauen, kann man bei einem völlig offenen und öffentlichen Netzwerk wie dem von Bitcoin so gut wie niemandem trauen.

Bei einem verteilten Hauptbuch stellen sich also folgende Herausforderungen:

• Wie schafft man Anreize für andere Personen, die keine Transaktionen durchführen, eine Kopie des Hauptbuchs auf ihrem Computer zu speichern und ständig zu überprüfen, ob die Transaktionen korrekt sind und niemand betrügt?
• Und wenn Kopien desselben Hauptbuchs auf tausend verschiedenen Computern verteilt sind und niemand die Kontrolle hat, wie stellt man dann sicher, dass alle Kopien identisch sind, synchron aktualisiert werden und nur ehrliche Transaktionen widerspiegeln?

Mit anderen Worten: Wie bringt man eine Gruppe von Menschen, die sich nicht kennen und einander nicht vertrauen, dazu, sich abzustimmen und einen Konsens darüber zu erzielen , welches Hauptbuch korrekt und wahr ist?

Ein Konsens ist definiert als eine allgemeine Einigung auf die Antwort auf die folgende Frage:

"Welcher Version des Hauptbuchs folgen alle?"

Wenn Tausende von Menschen alle ihr eigenes Exemplar des Hauptbuchs besitzen, von denen einige, wie Ursula, möglicherweise böswillige Änderungen vorgenommen haben, wie kann dann ein Konsensmechanismus aussehen, der alle dazu bringt, sich auf das "richtige Hauptbuch" zu einigen, von dem eine Kopie aufbewahrt und dem gefolgt wird?

Das Besondere an Bitcoin ist, dass es herausgefunden hat, wie man diese Tausenden von Computern dazu bringt, sich in Echtzeit DARÜBER EINIG zu sein, welches Hauptbuch geführt werden soll.

Satoshi Nakamoto fand eine technische Lösung, um diese Herausforderungen bei der Verwendung eines verteilten Hauptbuchs zu bewältigen, und das wurde als bahnbrechend angesehen!

Um zu verstehen, WIE, müssen wir uns die Funktionsweise von Bitcoin genauer ansehen. In der nächsten Lektion beginnen wir mit einem allgemeinen Überblick über das Bitcoin-System.