Wir haben diesen Blogbeitrag für das EU-finanzierte Projekt „V2B: Creating NFT Opportunities on Metaverse for Art VET Trainees“ erstellt; unsere Projektreferenznummer lautet 2022-1-DE02-KA210-VET-000080828. Koordiniert von L4Y Learning for Youth GmbH in Zusammenarbeit mit Adana Cukurova Guzel Sanatlar und EMC Services Ltd. „Grundlagen und Bedeutung der Blockchain-Technologie verstehen“ wird im Zusammenhang mit dem in der Einleitung genannten Schulungsrahmen erstellt.Dieser Blogbeitrag wird „Kostenlose Software zur Erstellung von NFT: VoxEdit“ im Zusammenhang mit dem Trainingsrahmen in der Einleitung

Grundlagen der Blockchain-Technologie: Lernziele

Am Ende dieses Moduls werden die Lernenden in der Lage sein

• die Blockchain-Technologie und ihre grundlegenden Prinzipien zu definieren.
• den Aufbau und die Faktoren eines Blockchain-Netzwerks zu erklären.
• die Bedeutung von Sicherheit und Vertrauen in Blockchain-Systemen zu verstehen.
• Bunte Vorgänge und Anwendungsfälle der Blockchain-Technologie zu identifizieren.
• die möglichen Vorteile und Herausforderungen im Zusammenhang mit der Durchsetzung von Blockchain abschätzen.

Einführung in die Blockchain-Technologie

In diesem Kapitel begeben wir uns auf eine Reise, um die innovative Welt der Blockchain-Technologie zu demystifizieren und die Grundlage für das Verständnis der Grundlagen der Blockchain-Technologie zu schaffen. Stellen Sie sich ein digitales Hauptbuch vor, das nicht nur sichere Transaktionen gewährleistet, sondern auch das Konzept des Vertrauens revolutioniert, indem es die Notwendigkeit von Zwischenhändlern beseitigt. Der Ursprung der Blockchain lässt sich bis ins Jahr 2009 zurückverfolgen, als mit der Bitcoin-Blockchain ein sicheres, grenzenloses Peer-to-Peer-E-Cash-System eingeführt wurde. In diesem Kapitel werden die verschiedenen Formen der Blockchain erläutert, von offenen und inklusiven öffentlichen Blockchains bis hin zu kontrollierten privaten oder genehmigten Blockchains. Erforschen Sie mit uns das grenzenlose Potenzial der Blockchain, die im Begriff ist, traditionelle Geschäftsmodelle umzugestalten und den Weg für eine neue Ära des Wohlstands und der Transparenz zu ebnen.

Blockchain kennenlernen

Blockchain ist im Wesentlichen das Rückgrat eines digitalen Hauptbuchs und ein vertrauenswürdiger Hüter sicherer Vermögensübertragungen, und das alles ohne Zwischenhändler. Stellen Sie sich die Blockchain als ein technologisches Wunderwerk vor, das den digitalen Austausch von Werten erleichtert, so wie das Internet den Fluss digitaler Informationen ermöglicht. Von Währungen über Eigentumstitel bis hin zu Stimmen kann praktisch jeder Wert in Token umgewandelt, sicher gespeichert und innerhalb des Blockchain-Netzwerks ausgetauscht werden.

Die Geburt der Blockchain

Der Ursprung der Blockchain-Technologie geht auf das Jahr 2009 zurück, als die Bitcoin-Blockchain eingeführt wurde. Bitcoin leistete Pionierarbeit mit dem Konzept eines sicheren, zensurresistenten, grenzüberschreitenden Peer-to-Peer-E-Cash-Systems. Da Bitcoin für jedermann offen ist, dient es als Paradebeispiel für eine offene oder erlaubnisfreie Blockchain, bei der die Beteiligung keine Grenzen kennt.

Verschiedene Formen der Blockchain

In der heutigen Landschaft hat die Blockchain-Technologie verschiedene Formen angenommen, um den unterschiedlichen Bedürfnissen gerecht zu werden. Einige Blockchains sind auf eine ausgewählte Gruppe von Teilnehmern zugeschnitten, deren Zugang sorgfältig kontrolliert wird. Diese so genannten privaten oder genehmigten Blockchains bieten eine kontrolliertere Umgebung.

Über den Werttransfer hinaus

Abgesehen von ihrer Rolle bei der Ermöglichung sicherer Wertübertragungen bietet die Blockchain-Technologie eine faszinierende Eigenschaft: Sie schafft eine unauslöschliche Spur von Transaktionen und stellt eine einzige Wahrheit her. Diese Echtzeit-Transparenz kommt allen Beteiligten zugute, da sie eine unanfechtbare Aufzeichnung der Ereignisse ermöglicht.

Eine Welt der Transformation

Unabhängig von der Art des verwendeten Blockchain-Protokolls birgt die Blockchain-Technologie ein immenses Potenzial für die Neugestaltung alter Geschäftsmodelle. Sie ebnet den Weg für mehr staatliche Legitimität und eröffnet neue Wohlstandsperspektiven, von denen alle Bürger profitieren.

Also, schnallen Sie sich an, wenn wir kopfüber in das faszinierende Reich der Grundlagen der Blockchain-Technologie eintauchen und entdecken, dass sie die Art und Weise revolutionieren kann, wie wir im digitalen Zeitalter interagieren, Transaktionen durchführen und gedeihen.

Grundlagen der Blockchain-Technologie: Blockchain-Architektur und -Komponenten

In diesem Kapitel befassen wir uns mit der Struktur einer Blockchain. Die Lernenden werden verschiedene Arten von Blockchains erkunden, darunter öffentliche, private und Instituts-Blockchains. Sie erhalten einen Einblick in die Struktur eines Blockchain-Netzwerks, einschließlich Bumps, Minern und Holdalls. Sie werden verstehen, was es mit intelligenten Verträgen auf sich hat und wie diese es ermöglichen, Verträge auf der Blockchain zu verfolgen und auszuführen.

Wie funktioniert die Blockchain?

Die wichtigsten Komponenten der Blockchain-Architektur sind die folgenden:

• Node – Benutzer oder Computer innerhalb der Blockchain
• Transaktion – kleinster Baustein eines Blockchain-Systems
• Block – eine Datenstruktur zur Aufbewahrung einer Reihe von Transaktionen, die auf alle Knoten im Netzwerk verteilt wird
• Kette – eine Folge von Blöcken in einer bestimmten Reihenfolge
• Miner – bestimmte Knoten, die den Verifizierungsprozess der Blöcke durchführen
• Konsens – eine Reihe von Regeln und Vereinbarungen zur Durchführung von Blockchain-Operationen

Blockchain besteht aus fünf Elementen: Verteilung, Verschlüsselung, Unveränderlichkeit, Tokenisierung und Dezentralisierung.

Vertrieb:

Die Blockchain-Teilnehmer sind räumlich voneinander getrennt und über ein Netzwerk miteinander verbunden. Jeder Teilnehmer, der einen vollständigen Knoten betreibt, unterhält eine vollständige Kopie eines Hauptbuchs, das mit neuen Transaktionen aktualisiert wird, sobald diese auftreten.

Verschlüsselung:

Blockchain verwendet Technologien wie öffentliche und private Schlüssel, um die Daten in den Blöcken sicher und halb-anonym aufzuzeichnen (die Teilnehmer haben ihre Konten/Profile). Die Teilnehmer können ihre Identität und andere persönliche Informationen kontrollieren und nur das weitergeben, was sie für eine Transaktion benötigen.

Unveränderlichkeit:

Abgeschlossene Transaktionen werden kryptographisch signiert, mit einem Zeitstempel versehen und fortlaufend in das Hauptbuch eingetragen. Die Datensätze können nicht beschädigt oder anderweitig verändert werden, es sei denn, die Teilnehmer stimmen der Notwendigkeit zu, dies zu tun.

Tokenisierung:

Transaktionen und andere Interaktionen in einer Blockchain beinhalten den sicheren Austausch von Werten. Der Wert kommt in Form von Token, kann aber alles von finanziellen Vermögenswerten über Daten bis hin zu physischen Werten darstellen. Token ermöglichen den Teilnehmern auch die Kontrolle über ihre persönlichen Daten, was ein wesentlicher Grund für den Geschäftsnutzen von Blockchain ist.

Dezentralisierung: Sowohl die Netzwerkinformationen als auch die Regeln für den Betrieb des Netzwerks werden von den Knoten des verteilten Netzwerks aufgrund eines Konsensmechanismus verwaltet. Mit anderen Worten: Dezentralisierung bedeutet, dass keine einzelne Einheit alle Computer und Informationen kontrolliert oder die Regeln diktiert.

Grundlagen der Blockchain-Technologie: Blockchain Sicherheit und Vertrauen

Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Sicherheits- und Vertrauenskomponenten der Blockchain. Es erläutert daher kryptografische Methoden wie digitale Signaturen und Hash-Funktionen, die entscheidend für die Wahrung der Datenintegrität und Authentizität innerhalb der Blockchain sind. Darüber hinaus betont das Kapitel auch die zentrale Rolle des Vertrauens innerhalb von Blockchain-Netzwerken und hebt hervor, wie sehr die dezentrale Natur der Blockchain auf das Vertrauen zwischen den Teilnehmern angewiesen ist. Außerdem stellt es die Herausforderungen dar, die sich aus unsicheren Systemen innerhalb der Blockchain ergeben und die potenziellen Sicherheitsbedenken umfassen können. Folglich können die Lernenden eine umfassende Erforschung dieser Themen erwarten, die ihnen ein tieferes Verständnis dafür vermittelt, wie Blockchain Sicherheit und Vertrauen gewährleistet und gleichzeitig potenzielle Unsicherheiten umgeht.

Wie sicher ist die Blockchain-Technologie?

Die Blockchain-Technologie wird oft für ihre fälschungssicheren und verteilten Ledger-Eigenschaften gelobt. Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass kein System vollkommen sicher ist. Um die Sicherheit der Daten zu gewährleisten, ist es entscheidend, die Grundlagen der Blockchain-Technologie zu verstehen. Einer der Hauptvorteile von Blockchain besteht darin, dass sie eine dezentralisierte Kontrolle ermöglicht. Es gibt keine zentrale Behörde, die gehackt oder offline genommen werden kann. Stattdessen besteht das Netzwerk aus Knotenpunkten, von denen jeder eine Kopie der Blockchain speichert.

Damit ein Hacker die Blockchain manipulieren kann, müsste er folglich jeden einzelnen Knoten im Netzwerk hacken – ein äußerst schwieriges Unterfangen. Ein weiteres wichtiges Sicherheitsmerkmal der Blockchain ist ihr kryptografisches Hashing. Dadurch kann jeder Block in der Kette eindeutig identifiziert und mit dem vorherigen Block verknüpft werden. Auch wenn die Blockchain-Technologie vom Standpunkt der Sicherheit aus gesehen sicherlich beeindruckend ist, darf niemand vergessen, dass kein System undurchdringlich ist und dass es auch bei der Blockchain einige Sicherheitslücken gibt. Um Ihre Daten zu schützen, ist es daher wichtig, grundlegende Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, wie weiter unten beschrieben.

Wie steht es um die Sicherheit und den Datenschutz?

Im Bereich der traditionellen Informationssysteme kann es eine entmutigende Aufgabe sein, sowohl robuste Sicherheit als auch unerschütterlichen Datenschutz zu erreichen. Die Blockchain erweist sich jedoch als Hoffnungsträger und bietet eine geniale Lösung. Sie schafft diesen Spagat, indem sie die „öffentliche Schlüsselinfrastruktur“ einführt, die als Schutzschild gegen böswillige Datenmanipulation dient. Außerdem behält die Blockchain die Größe des Hauptbuchs bei, was die Vertraulichkeit der Daten weiter erhöht. Interessanterweise nimmt die Stärke der Blockchain-Sicherheit mit der Größe und Verbreitung des Netzwerks zu.

Doch wie jede bahnbrechende Technologie ist auch die Blockchain mit einer Reihe von Bedenken verbunden. Dazu gehören unter anderem die begrenzte Skalierbarkeit, die Herausforderungen beim Datenschutz und das Fehlen standardisierter Branchenpraktiken.

Ein besonders heikles Thema ist der Datenschutz, vor allem in der Europäischen Union (EU), wo mit der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) strenge Vorschriften erlassen wurden. Diese Vorschriften, die seit Mai in Kraft sind, sehen strenge Bedingungen für die Einwilligung und die Aufbewahrung von Daten vor. Unternehmen müssen nun die personenbezogenen Daten und die Privatsphäre der EU-Bürger bei Transaktionen schützen. Darüber hinaus verbietet die DSGVO die Übermittlung personenbezogener Daten in Länder außerhalb der EU und gibt den Bürgern die „volle und endgültige Kontrolle über alle ihre Daten“.

Dies stellt folglich eine Herausforderung sowohl für öffentliche Blockchains, die keine Kontrolle über die Knoten-Hosts haben, als auch für private Blockchains, die oft als „Permissioned Blockchains“ bezeichnet werden. In diesen Umgebungen können die Daten nicht gelöscht werden. Darüber hinaus führt die DSGVO das „Recht auf Vergessenwerden“ ein, ein Konzept, das im Widerspruch zur inhärenten „Unveränderlichkeit von Transaktionen“ steht, für die Blockchain steht.

Das Navigieren in dieser komplizierten Landschaft erfordert innovative Lösungen, denn Blockchain kämpft mit den Anforderungen an Sicherheit, Datenschutz und Einhaltung von Vorschriften. Folglich ist der Weg zur Harmonisierung dieser Aspekte ein komplexes, aber wichtiges Unterfangen in der sich ständig weiterentwickelnden Welt der Blockchain-Technologie.

Blockchain-Typen und Sicherheitsbedrohungen

Künftige Sandbox-Projekte könnten aber durch künstliche Intelligenz (KI) intelligenter und interaktiver werden. Sokönnen beispielsweise Spiele entwickelt werden, bei denen die KI und die Spieler die Spielfiguren steuern und realistische und dynamische Erfahrungen machen. Dadurch können die Spieler durch Interaktion mit der KI verschiedene Szenarien erleben.

Es gibt 4 Arten von Blockchain, nämlich:

Öffentliche Blockchain

Öffentliche Blockchains, wie Bitcoin, öffnen ihre Türen für alle. Es ist ein inklusiver Raum, in dem jeder einen Blick auf die Transaktionshistorie werfen und neue erstellen kann. Also sind diese Blockchains die Verkörperung von Dezentralisierung und Sicherheit, aber sie haben einen Nachteil: Allerdings können sie träge und teuer sein.

Die Schönheit öffentlicher Blockchains liegt in ihrer Zugänglichkeit. Da sie für alle offen sind, sind sie in der Regel robuster gegenüber Bedrohungen. Der Versuch, einen 51%igen Angriff auf eine öffentliche Blockchain durchzuführen, ist wie die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen, verglichen mit ihrem privaten Gegenstück

Private Blockchain

Stellen Sie sich eine private Blockchain wie einen exklusiven Club vor, in dem nur eingeladene Mitglieder Zugang zu Daten und Transaktionsprivilegien erhalten. Diese Blockchains sind oft zugelassen, was bedeutet, dass eine zentrale Behörde bestimmt, wer Zutritt erhält.

Der Reiz privater Blockchains liegt in der Privatsphäre und der Geschwindigkeit. Da nur eine ausgewählte Gruppe Zugang zu den Daten hat, werden Hacking-Versuche deutlich schwieriger. Die Transaktionen? Sie laufen schneller durch das Netzwerk als bei öffentlichen Blockchains, da nicht darauf gewartet werden muss, dass alle mitmachen.

Aber es gibt einen Haken. Denn private Blockchains werfen in puncto Sicherheit manchmal Fragen auf. Sie stützen sich auf eine einzige Instanz für die Sicherheit, und wenn diese Instanz ins Straucheln gerät, könnte das gesamte Netzwerk ins Wanken geraten.

Hybride Blockchain

Stellen Sie sich eine Blockchain vor, die das Beste aus beiden Welten, der öffentlichen und der privaten, vereint. Willkommen bei der hybriden Blockchain. Die Nutzer haben die Macht, selbst zu bestimmen, wer in die Blockchain eintritt und welche Transaktionen veröffentlicht werden.

Es ist ein Balanceakt. Die positive Seite? Denn Sie erhalten die Vorteile von öffentlichen und privaten Blockchains. Aberes kann für die zentrale Behörde eine harte Nuss sein, die Vorlieben aller Beteiligten im Auge zu behalten.

Um die Sicherheit zu erhöhen, bieten viele seriöse Websites kostenlose Blockchain-Sicherheitszertifikate an. Sie rüsten die Nutzer mit grundlegenden Sicherheitskenntnissen und -fähigkeiten aus

Konsortium Blockchain

Konsortial-Blockchains beherbergen anerkannte Teilnehmer, die sich ihren Platz am Konsens-Tisch dank des Gütesiegels einer zentralen Behörde verdient haben.

Stellen Sie sich eine Gruppe von Banken vor, die sich eine Konsortialblockchain teilen, um ihre Backend-Operationen zu rationalisieren. Der Vorteil? Denn nur vertrauenswürdige Akteure können auf sensible Daten zugreifen und so die Effizienz steigern, ohne die Sicherheit zu gefährden.

Apropos Sicherheit: Konsortialblockchains liegen im Sicherheitsspektrum irgendwo zwischen öffentlichen und privaten Blockchains. Sie sind vielleicht nicht so stabil wie öffentliche, bieten aber mehr Sicherheit als ihre privaten Verwandten.

Wenn man die Welt der Blockchains enträtselt, wird klar, dass jeder Typ seine eigenen Reize und Herausforderungen hat. Der Schlüssel liegt darin, diejenige zu wählen, die Ihren Bedürfnissen am besten entspricht, ohne dabei die Sicherheit und Effizienz aus den Augen zu verlieren.

Grundlagen der Blockchain-Technologie: Blockchain-Anwendungen und Anwendungsfälle

In diesem Kapitel erkunden wir die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsfälle der Blockchain-Technologie in der digitalen Kunst. Dabei werden die Lernenden untersuchen, wie Blockchain im Finanzwesen, in der Energiekette, im Gesundheitswesen und in anderen Sektoren eingesetzt wird. Sie erhalten einen Einblick in die Vorteile von Blockchain, einschließlich erhöhter Transparenz, Effektivität und reduzierter Kosten. Außerdem werden sieFallstudien aus der Praxis analysieren, um zu verstehen, wie Blockchain die Sorgfaltspflicht umwandelt.

Was sind die wichtigsten Anwendungen der Blockchain-Technologie?

Die Blockchain-Technologie verändert zahlreiche Branchen durch ihre Prinzipien der Sicherheit, Transparenz und Dezentralisierung. Hier sind einige der wichtigsten Anwendungen:

1. Die Kryptowährung:

Blockchain revolutioniert den Gesundheitssektor, indem sie elektronische Gesundheitsakten sicher verwaltet. Patienten kontrollieren ihre medizinischen Daten, während Gesundheitsdienstleister effizienter auf die Daten zugreifen und sie aktualisieren können. Dies gewährleistet gleichzeitig die Datenintegrität und -sicherheit.

2. Gesundheitswesen:

Blockchain revolutioniert den Gesundheitssektor, indem sie elektronische Gesundheitsakten sicher verwaltet. Patienten kontrollieren ihre medizinischen Daten, während Gesundheitsdienstleister effizienter auf die Daten zugreifen und sie aktualisieren können. Dies gewährleistet gleichzeitig die Datenintegrität und -sicherheit.

Im Finanzsektor ermöglicht die Blockchain schnellere, sicherere und kostengünstigere grenzüberschreitende Zahlungen und Überweisungen. Der Einsatz von Blockchain in der Handelsfinanzierung, in Abrechnungssystemen und bei der Betrugsbekämpfung nimmt zu.

4. Immobilien:

Die Immobilienbranche nutzt Blockchain, um Immobilientransaktionen zu vereinfachen. Ein transparentes Buch über die Eigentumsverhältnisse von Immobilien reduziert Betrug und stärkt das Vertrauen zwischen den Beteiligten.

Einzelhändler erforschen Blockchain, um die Transparenz der Lieferkette zu verbessern. Außerdem können Verbraucher die Herkunft der Produkte zurückverfolgen, was Qualität und ethische Beschaffung sicherstellt. Diese Transparenz stärkt das Vertrauen zwischen Verbrauchern und Marken.

Blockchain verbessert die Transparenz und Rückverfolgbarkeit von Waren in der gesamten Lieferkette. Unternehmen können Produkte von ihrem Ursprung bis zum Verbraucher verfolgen, was das Risiko von Produktfälschungen verringert und die Logistikabläufe rationalisiert.

7. Die Versicherung:

In der Versicherungsbranche automatisiert Blockchain die Schadenbearbeitung durch intelligente Verträge. Dies senkt die Verwaltungskosten und verbessert die Transparenz bei der Schadenbearbeitung. Versicherungsnehmer können ihre Ansprüche schneller und genauer regulieren.

8. Abstimmungen und Governance:

Blockchain hat das Potenzial, Wahlsysteme zu revolutionieren, indem sie eine sichere und fälschungssichere digitale Stimmabgabe ermöglicht. Dies erhöht die Wahlbeteiligung und stärkt das Vertrauen in die Wahlergebnisse. Blockchain-basierte Governance-Modelle verbessern auch die Transparenz von Entscheidungsprozessen.

9. Internet der Dinge (IoT):

Da sich die IoT-Landschaft weiter ausbreitet, sichert Blockchain die riesigen Datenmengen, die von IoT-Geräten erzeugt werden. Dies gewährleistet eine sichere Kommunikation zwischen Geräten und verringert das Risiko von Hackerangriffen und Datenschutzverletzungen.

10. Medien und Werbung:

Die Medien- und Werbebranche setzt Blockchain ebenfalls ein, um die Transparenz zu verbessern und Betrug zu verringern. Denn Werbetreibende stellen sicher, dass ihre Werbung dem gewünschten Publikum angezeigt wird, und außerdem erhalten die Urheber von Inhalten eine angemessene Vergütung für ihre Arbeit. Zusätzlich erhöht sich die Effizienz in der Werbelieferkette.

Unternehmen können über Blockchain-Plattformen, die häufig von Blockchain-as-a-Service-Anbietern gehostet werden, Blockchain-Anwendungen für beliebige Zwecke, wie digitale Zahlungen oder Lieferketten, entwickeln. Dies eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, sichere und effektive Geschäftstransaktionen zu gewährleisten. Diese Distributed-Ledger-Technologie (DLT) definiert die Art und Weise, wie wir in der digitalen Wirtschaft arbeiten, neu, indem sie Vertrauen und Sicherheit für alle schafft.

Dies sind nur einige Beispiele dafür, wie sich die Blockchain in verschiedenen Sektoren durchsetzt. Die ihr zugrunde liegenden Prinzipien der Sicherheit, Transparenz und Dezentralisierung verändern Branchen und bieten neue Lösungen für uralte Herausforderungen. Mit der weiteren Entwicklung der Blockchain werden sich ihre Anwendungen wahrscheinlich ausweiten und sich auf noch mehr Aspekte unseres Lebens auswirken.

Grundlagen der Blockchain-Technologie: Referenzen und Ressourcen

1. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. Retrieved from https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

2. Tapscott, D., & Tapscott, A. (2016). Blockchain revolution: How the technology behind Bitcoin is changing money, business, and the world. Penguin.

3. Swan, M. (2015). Blockchain: Blueprint for a new economy. O’Reilly Media.

4. Antonopoulos, A. M. (2017). Mastering Bitcoin: Unlocking digital cryptocurrencies. O’Reilly Media.

5. World Economic Forum. (2018). Blockchain beyond the hype: A practical framework for business leaders. Retrieved from https://www.weforum.org/whitepapers/blockchain-beyond-the-hype-a-practical-framework-for-business-leaders

6.  Kasey Panetta, What is blockchain? Gartner, September 23, 2019, https://www.gartner.com/smarterwithgartner/the-cios-guide-to-blockchain