Permissioned Blockchain (Über das Blockchain Geheimnis)

Permissioned Blockchain – Das Geheimnis der Blockchain

Permissioned Blockchain

Warum ist die Blockchain-Technologie so bahnbrechend? Weil sie eine wirkliche Dezentralisierung schaffen will. Wir leben in einer Welt, in der Banken einfach aufhören können, Geld auszugeben. Ihre Kunden sitzen dann auf dem Trockenen und bekommen kein Geld mehr. Wir leben in einer Welt, in der der Staat die Bürger enteignen kann. Einfach so.

Gerade passiert es zum Beispiel mit den Nullzinsen. Der Staat spart Geld für Schulden und die Sparer bezahlen dafür, weil sie keine Zinsen mehr bekommen. Das ist alles möglich, weil eine zentrale Instanz entscheidet. Bei der Blockchain soll das anders sein. Aber ist das wirklich immer so? Nein, die Permissioned Blockchain ist ebenfalls zentralisiert. Aber wie kann das sein?

Permissioned Blockchain – Was ist das?

Der Name bedeutet “genehmigte Blockchain”. Wie der Name schon vermuten lässt, ist diese Blockkette nicht vollkommen dezentralisiert. Sie braucht die Permission – die Genehmigung eines zentralen Organs. Tatsächlich kommt diese Art von Blockchain-Technologie öfter in der Welt der Kryptowährungen vor als gedacht. Etwa die Banken Kryptowährung Ripple ist ein Beispiel dafür.

Ihre Konstruktion ist so aufgesetzt, dass viele Nodes nur Teile der Chain auf ihren Rechnern gespeichert haben. Kein Wunder, beträgt doch die Größe der Ripple-Kette bereits unfassbare 14 Terrabyte. Kaum einer kann diese also auf seinem Rechner lokal speichern. Es gibt nur noch wenige Full Nodes, die die komplette Kette speichern können.

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Teilweise entscheidet sogar Ripple Labs, wer eine solche Full Node betreiben darf. Dezentralisierung sieht anders aus.

Im Gegensatz dazu ist die Chain vom Bitcoin nur rund 205 Gigabyte groß. Somit ist es den Teilnehmern meistens möglich, die komplette Blockkette auf dem heimischen Rechner herunterzuladen. So kommt es, dass der Bitcoin eine Public-Blockchain hat. Was der genaue Unterschied zwischen diesen beiden Varianten ist, lernen wir gleich noch kennen. Zuvor wollen wir uns aber noch den Aufbau dieser bestimmten Abfolge von Ketten anschauen.

Wie ist die Architektur?

Die Architektur einer Permissioned Blockchain ist grundsätzlich etwas anders aufgebaut, als bei der herkömmlichen Blockchain. Das hat damit zu tun, dass hier alle Teilnehmer des Netzwerks bekannt sind. Diese bekannten Teilnehmer sollen jetzt den Konsens finden. Immer mehr Unternehmen setzen auf diese Art, weil sie so bestimmen können, welche Teilnehmer welche Rechte bekommen.

Passt ein Teilnehmer nicht, so darf er im Netzwerk nicht so viel machen. Soll ein Teilnehmer besonders viel Einfluss erhalten, so kann dieser unter anderem eine Full Node zugeteilt bekommen. Hier hat schließlich eine zentrale Instanz oder eine nicht ganz dezentrale Instanz mehr Sagen als die anderen Teilnehmer.

  • Jemand bestimmt. Aber steht das nicht im krassen Gegensatz zum Versprechen der Kettentechnologie? Schließlich waren die Pioniere dieser Technik dazu angetreten, Dezentralisierung durchzusetzen.  

Diese Architektur mit einem Chef hat großen Einfluss auf das Blockchain-Mining, falls es überhaupt noch eines gibt. Bei vielen Ketten, die Permissioned sind, ist das nämlich gar nicht mehr der Fall. Bei der Architektur der Kette spielt das Protokoll die größte Rolle. Über das Protokoll wird die Reihenfolge der Transaktionen für den neuen Block bestimmt. Der Konsensus wird gefunden.

Es ist eine Übereinkunft aller teilnehmenden Knoten. Diese Knoten werden auch Nodes genannt. Es gibt aber Unterschiede zwischen Light Nodes und Full Nodes. Nur Full Nodes haben den kompletten Blockchain-Download auf dem Rechner. Light Nodes hingegen verfügen nur über Teile und andere Teilnehmer vielleicht über gar nichts. Diese Blockchain-3.0 bietet Chancen, aber auch Risiken.

Etwas mehr als zwei Drittel der Knoten sollten vertrauenswürdig sein. Dabei wechseln sich die Nodes dabei ab, die gesammelten Transaktionen zu ordnen und freizugeben, um einen neuen Block zu erschaffen. Das kann sehr schnell gehen, weswegen diese Art des Blockchain-Handel viel schneller gehen kann, als beispielsweise bei Bitcoin und Ethereum.

Manchmal bringt die geringe Anzahl an Full Nodes das Netzwerk und seinen Konsensus aber auch an die Grenze des verkraftbaren. So waren schon öfters Meldungen zu vernehmen, dass diese Art der Ketten Probleme bei zu viel Ansturm hatten.  

Permissioned Blockchain vs Public-Blockchain – Was sind die Unterschiede?

Wir haben bereits ein paar Unterschiede herausgearbeitet:

  1. die Public Chain ist komplett dezentral organisiert. Fast jeder Teilnehmer besitzt die gleichen Rechte. Hält er sich an die Regeln des Netzwerks, so stehen ihm alle Funktionieren innerhalb der Kettentechnologie zur Verfügung. Bei der Permission-Variante ist das nicht der Fall. Hier bestimmt eine zentrale Instanz darüber, wer welche Rechte hat und was er damit anstellen darf.
  2. Teilnahme: Die Teilnahme ist bei Public Chains jedem freigestellt. Es muss niemand um Erlaubnis gefragt werden. Möchtest du ein Teil des Netzwerks werden, lade dir die Chain herunter und starte. Du kannst Transaktionen in Auftrag geben, sie validieren und auch als Miner in Erscheinung treten. Bei den Permissioned Chains brauchst du die Erlaubnis der zentralen Instanz. Zudem wird sie dir sagen, was du im Netzwerk machen kannst.
  3. Mining: Bei den Public Varianten gibt es ein Mining, damit neue Blöcke gefunden werden. Wichtige Blockchain-Info: Bei den genehmigten Varianten ist das in der Regel nicht der Fall. Hier wurde der Blockchain-Coin bereits erschaffen. Alle Tokens und Coins sind bereits verfügbar. Auf die Blockchain-Wallet hat das aber keinen Einfluss. Diese Wallets gibt es für beide Varianten.
  4. Kosten: Die genehmigten Blockchains sind meistens günstiger. Sie haben meistens keine oder nur sehr geringe Transaktionsgebühren. Dafür sind ihre Ketten vom Speicherplatz her viel größer. Es gibt also Vorteile und Nachteile dieser geringen Kosten.
  5. Schnelligkeit: die genehmigten Varianten sind meistens schneller. Doch sie stoßen manchmal auf Schwierigkeiten, wenn es zu wenige Full Nodes gibt. Die Public Blockchains verfügen zumeist über genügend Teilnehmer, doch es kann länger dauern, bis der Konsensus gefunden wird.  

Wie funktioniert die Permissioned Blockchain?

Wie die genaue Funktion ist, haben wir uns oben bereits angeschaut. Interessant ist es noch, eine dritte Variante, nämlich die Private-Blockchain mit einzuführen. Grundsätzlich ist also die Public Variante allen Interessierten zugänglich. Sie können sich die Blockchain kaufen – beziehungsweise einfach kostenlos herunterladen – und am Netzwerk teilnehmen.

Bei einer privaten Kette entscheidet nur das Unternehmen oder die zentrale Instanz, wer teilnehmen darf.

Und bei der Permissioned Blockchain kann erstmal jeder mitmachen, der will. Aber die zentrale Instanz oder das Unternehmen entscheidet dann, wie viel Einfluss der Teilnehmer im Netzwerk bekommt. So sind die Definitionen. In der Realität verschwimmen die Grenzen aber, sodass eine genehmigte Kette oft mit der privaten gleichgesetzt wird.

Welche Permissioned Blockchain gibt es?

Ripple ist das beste Beispiel dafür. Aber auch Hyperledger besitzt eine solche Kette. Erkennbar ist sie immer daran, dass eine zentrale Instanz viel zu sagen hat. Dahingegen sind Bitcoin und Ethereum Public Chains. Das dürfte aber bereits bekannt sein.

Permissioned Blockchain vs Database Differences

Was ist nun also der Unterschied, zwischen einer Datenbank und dieser Art der Kettentechnologie? Bei einer Datenbank gibt es einen Administrator. Das ist schon eine Gemeinsamkeit mit der Permissioned Variante, da es ja auch hier einen Aufseher gibt. Doch eine Blockchain hat schon noch Unterschiede zu einer Datenbank. Denn diese Datenbank kann verändert und wieder gespeichert werden.

Änderungen sind nur schwer nachzuvollziehen. Zudem kann es sein, dass der Administrator erst alles genehmigen muss. Es kann aber dennoch zu Änderungen an der Datenbank kommen und somit zu Fälschungen. Bei der Kettentechnologie ist das nicht möglich. Denn alle Daten sind festgeschrieben und können dann nicht mehr geändert werden. Zudem sind alle Änderungen nachvollziehbar. Angreifer oder Fälscher haben es dadurch deutlich schwerer.

Fazit

Warum gibt es solche Blockchains? Weil sie von Unternehmen oder zentralen Instanzen geschaffen werden, die gar keine komplette Dezentralisierung wollen. Viele Forks und Hardforks bei den großen Währungen zeigen ja auch, dass eine komplette Dezentralisierung ebenfalls schwierig werden kann und ihrerseits Probleme verursacht. Wie bei Permissioned Blockchains übrigens auch. Welche dieser beiden Arten sich durchsetzt, wird erst die Zukunft zeigen.

In den Unternehmen werden sich sicherlich die genehmigten Varianten durchsetzen. Für die gesamte Krypto Szene ist diese Vorhersage schwierig. Viele wollen eine komplett freie Kette, doch ob das möglich ist, steht noch nicht fest. Grundsätzlich sind die verschiedenen Varianten aber alle sehr spannend.

Und sie haben einiges gemeinsam: Die Kettentechnologie bietet sehr viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Systemen und Datenbanken. Alleine das ist schon ein sehr großer Fortschritt.

 

Bildquelle: © geralt / Pixabay

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