…zu der Blockchain-Nummer noch ein paar wichtige Hinweise:
Die Blockchain ist eine unglaublich schlechte Datenbank, die NUR einen einzigen Vorteil hat: sie benötigt keine zentrale Instanz und ermöglicht einen Konsens bei sich gegenseitig mistrauenden (!) Parteien. Hat man eine zentrale Instanz, dann benutzt man ohne Grund eine richtig schlechte Datenbank.
Die Blockchain hat die folgenden Probleme, in die man immer reinläuft:
1.) sie skaliert nicht. D.h.: ja, man kann ein Blockchain-basierten Impfausweis implementieren, aber der wird halt nicht skalieren, wenn wirklich alle mitmachen. Im Modellversuch wird es aber schon irgendwie klappen.
2.) jeder hat alle Daten: das ist natürlich für Gesundheitsdaten der datenschutzrechtliche Supergau!
3.) man kann alte Einträge nicht löschen (außer mit zentraler Instanz - aber dann sollte man halt gleich auf die Blockchain verzichten), was ziemlich dämlich ist, wenn jemand ungewünschte Daten in die Chain packt, wie z.B. Kinderpornografie (gab’ schon bei Bitcoin SV)
4.) uns sie ist unglaublich ineffizient (jedenfalls bei Bitcoin durch Proof of Work). Übern Daumen gepeilt schafft Bitcoin ca. 7 Transaktionen pro Sekunde, während andere digitalen Bezahlsysteme zwischn 20000 und 30000 Transaktionen pro Sekunde machen. Aber Effizienz war auch nie das Optimierungsziel von Bitcoin, sondern ganz klar: keine zentrale Instanz.
Und die erhöhte Komplexität führt zu einer deutlich erhöhten Angriffsfläche. Deswegen wurde auch noch nie in der Geschichte des Diebstahls/Raubs mehr Geld erbeutet als bei Kryptowährungen.
Außerdem, was mir zu wenig diskutiert wird ist, dass bei Bitcoin mit dem Anhängen eines neuen Blocks gleichzeitig neue Coins erschaffen werden, also damit quasi die Rolle der Zentralbank übernommen wird, die die Geldmenge steuert. Das ist bei Bitcoin eine inhärente Eigenschaft und in allen anderen Anwendungsfällen nicht sinnvoll. Deswegen ist m.E. Bitcoin = Blockchain, und nicht: Blockchain ist die zugrundeliegende Datenbank für Bitcoin. Das gehört alles zusammen und bedingt sich gegenseitig: Block-Datenbank, Konsensmechanismus und dezentrale Datenhaltung.
Betreffs der Effizienz fand ich auch schade, dass der damit verbundene Energieverbrauch überhaupt nicht erwähnt wurde. Wie rechtfertigt ein digitaler Impfpass eine Technologie, die sich so katastrophal auf unser Klima auswirken kann? Insbesondere wenn es auf EU Ebene bereits eine Alternative gibt und wir ja immerhin schon ein Dokument haben, dass diesen Zweck auf klassische Art erfüllt: Der Impfpass -.-
klar, das käme dann noch on top. Allerdings gäbe es ja auch andere Konsensverfahren, die nicht so energiehungrig sind wie Proof-of-Work. Aber unabhängig davon macht Blockchain beim Impfpass sowieso keinen Sinn.
Hallo Ihr Beiden,
einmal mehr vielen Dank und großes Lob für Euren Podcast!
Wenn ich jemandem das Prinzip der Blockchains erklären will, greife ich auch immer auf die Idee des Grundbuchs zurück. Allerdings habt Ihr einen Gedanken zu wenig herausgestellt, der für das Konzept wesentlich ist, nämlich die Nicht-Löschbarkeit alter Einträge. Also wem, im Falle des Grundbuchs, das Grundstück zuvor gehört hatte. Und damit wird eigentlich auch gleich klar, warum die Blockchain für die Impfausweis-Gültigkeitsprüfung unnötig ist: Es ist medizinisch zwar wichtig, wann ich welche Impfung vor der aktuellen hatte, aber die exakte, serielle, unbänderliche Reihenfolge viele Jahre zurück benötigt niemand. Datum und Unterschrift (Sigantur) genügen wobei die Signatur auch den ungeänderten Inhalt belegt.
By the way - ich mag mich mit dem Folgenden irren - bei der Blockchain signiert man quasi mit den alten „Kettengliedern“ das neue. Deshalb dürfen die alten Kettengleider nicht verschwinden oder verfälscht werden. Beim PKI entsteht zwar auch eine Signatur-Kette, aber die Kettenglieder haben hier ein Verfallsdatum und können/müssen ausgetauscht werden.
Viele Grüße
Jörgy
Die Blockchain ist eine unglaublich schlechte Datenbank, die NUR einen einzigen Vorteil hat: sie benötigt keine zentrale Instanz und ermöglicht einen Konsens bei sich gegenseitig mistrauenden (!) Parteien. Hat man eine zentrale Instanz, dann benutzt man ohne Grund eine richtig schlechte Datenbank.
Ubirch ist, laut eigener Darstellung der Lösung, diese zentrale Instanz. Daher sehe ich, wie du, keinen Mehrwert durch die Verwendung mehrerer Blockchains als Datenbank.
Bei ein paar Details würde ich dir aber widersprechen:
2.) jeder hat alle Daten: das ist natürlich für Gesundheitsdaten der datenschutzrechtliche Supergau!
Es werden keine personenbezogenen Daten auf der Blockchain selber gespeichert werden, sondern ein „anonymer Fingerabdruck“. Daher kein datenschutzrechtlicher Supergau.
3.) man kann alte Einträge nicht löschen …
Durch die Blocks ist ja eine zeitliche Reihenfolge gegeben. D.h. man kann das schon implementieren, dass bspw. ausgestellte Zertifikate widerrufen werden können.
Den Punkten bezgl. Diebtstahl/Raub und „Bitcoin = Blockchain“ würde ich mich auch nicht anschließen.
Wichtig ist aus meiner Sicht der Punkt „zentrale Instanz“. Wenn man mit einer solchen arbeiten will macht es keinen Sinn auf ineffiziente DB wie Blockchain zu setzen.
In der Lage der Nation wurde ja kritisiert, dass Leute mit dem Argument kommen würden, dass man nach Problemen suchen würde, die Blockchain lösen kann, statt nach Lösungen zu suchen für die Probleme. Deshalb möchte ich mal von dieser Seite betrachten, was eigentlich die Anforderungen für eine solche Datenbank sind und überprüfen, was sinnvoll wäre. Es gibt bei (verteilten) Datenbanken das sogenannte CAP-Theroem. Es besagt, dass aus den drei Eigenschaften Konsistenz, Verfügbarkeit, und Partitionstoleranz nur 2 komplett erfüllt werden können. Unten steht mein Fazit, für die, die das CAP Theorem nicht interessiert sollte den folgenden Abschnitt überspringen. Mich interessiert aber, was andere Fachkundige zu dieser theoretischen Betrachtung für Gedanken haben und ob man vor lauter Blockchain hype nicht die falschen Fragen stellt und vergisst, worauf es eigentlich ankommt.
Konsistenz (C): Die Daten sind nach jeder Transaktion über alle verteilten Replikate der Datenbank gleich. Beispiel: Ich führe eine Banktransaktion aus und am Ende ist überall im Netzwerk, auf jedem Knoten der Datenbank, das Geld vom Sender auf dem Geldempfänger übertragen worden. Es gibt keinen Knoten, wo diese Trasaktion noch nicht durchgeführt wurde.
Verfügbarkeit (A): Das Gesamtsystem liefern immerzu eine Antwort. Also mindestens ein Knoten wird sich bei mir melden und mir die Daten geben oder annehmen.
Partitionstoleranz (P): Wenn ein Punkt des Netzwerkes ausfällt, ist das System immer noch in der Lage weiter zu arbeiten.
Warum schließen sich alle drei zusammen nun aus?
Möchte ich Verfügbarkeit und Partitionstoleranz, können nicht alle Daten konsistent sein. Falls ein Knoten irgendwann einmal ausfällt, dauert es erst, bis sich die Knoten untereinander synchronisiert haben. Wen das weiter interessiert und auch die anderen Möglichkeiten: CAP Theorem - DB-Engines Enzyklopädie
Hier noch Beispiele für die Unterschiedlichen System:
CP: Geldtransfer/Bankautomat
CA: Börsenhandel
AP: Facebook, Warenkörbe (ups Artikel doch nicht mehr verfügbar - passiert schon mal)
Ich verzichte hier auf weitere Ausführungen.
Blockchain sitzt nun zwischen diesen Eigenschaften. Eigentlich ist man AP, möchte aber doch konsistent sein, weshalb man sowas wie Proof of Work entwickelt hat. Dafür gibt man allerdings Verfügbarkeit auf. Und wie in Punkt 1 von ErichKlotz ausgeführt, skaliert es dann nicht mehr gut.
Aber wie ist es nun bei einem digitalen Impfregister? Was brauchen wir eigentlich?
Konsistenz? nicht unbedingt nötig: Ich speichere Impfinformationen, die bei einer impfe einmalig ausgeführt werden. Bis die Wirkung eintritt, dauert es oft Wochen. Wochen sind nicht mal eine Zeiteinheit in der Informationswelt. Da bekommt man es locker hin, auf alle Partitionen die Daten zu synchronisieren, damit es reicht.
Verfügbarkeit? Ja, Sollte immer abrufbar sein. Wir wollen gerne immer und zeitnah auf den Dienst schauen können, wenn wir es wollen.
Partitionstoleranz? Auf jeden Fall! Ein Fehler eines Knotens darf nicht das gesamte System lahmlegen.
Man benötigt also ein AP-System. Für diese Anforderung gibt es sehr gute etablierte Datenbankprodukte am Markt. Sie sind schnell, hochskalierbar und ausfallsicher. Auch eine Blockchain kann AP oder CP aufgebaut werden und hat zusätzlich keine zentrale Vertrauensinstanz. Aber ist Konsistenz so wichtig, weshalb man ein Proof of Work benötigt? Ich sage nein.
Ich wehre mich dagegen die Blockchain als unglaublich schlechte Datenbank zu bezeichnen, da sie durchaus das CAP Theorem erfüllt. Was ihr betrachtet, ist eine Blockchain mit dem Anspruch auf Konsistenz, die unter anderem mit dem Proof of Work erreicht werden kann (CP), wodurch die Verfügbarkeit aufgegeben wird. Blockchain muss aber nicht immer mit damit umgesetzt werden. Vielmehr als diese Vertrauensfrage zu stellen, sollte man sich fragen, welche Technologien stattdessen sinnvoll sind und den Fokus auf die wirklichen Anforderungen legen.
Dies ist übrigens von der Blocklänge abhängig und kann je nach aufsetzen des Systems varieren. Mann kann den Proof of Anything auch komplett weglassen und hätte ein nahezu unendlich horizontal skalierendes System, solange man die Konsistenz weglässt. Ist also weder ein Argument für, noch gegen die Blockchain.
Größer sehe ich das Problem, dass bisher vor allem staatliche Institutionen zeigten, dass die Systeme nicht skalierbar sind. Vor allem bei den Ämtern sieht man, dass man technologisch auf einzelnen Servern hängt, statt verteilte Systeme einzusetzen. Neben Blockchain gibt es für verteilte Datenbanken jedoch viele Produkte, die durch Clustering horizontal sehr gut skalieren. Statt sich also mit Fragen der Vertraulichkeit einer zentralen oder dezentralen Instanz auseinander zu setzen, sollte man sich eher fragen, wie man ein hochskaliertes verteiltes System aufsetzt.
Vielleicht habe ich komplett am Thema vorbei geredet. Aber vielleicht gibt es dem ein oder anderen Anhaltspunkte andere Fragen zu stellen oder die ganze Sache aus anderer Perspektive zu betrachten.
Fazit/TL;DR: Blockchain ist technisch durchaus in der Lage die Anforderungen für die Anwendung abzubilden, technisch gibt es aber besser erprobte Systeme verteilter Datenbanken. Ob man da Cassandra, MongoDB oder eine Open-Source-Lösung nimmt ist da nicht entscheidend. Man wird jedoch schnell eine Lösung brauchen. Da sollte man keine Technik nehmen, die weder erprobt ist, noch wo ein Fachkräftemangel herrscht. Man stellt die falschen Fragen bezüglich der Vertrauensinstanz, statt auf die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit zu setzen.
Zu dem Punkt „Dienstahl/Raub“: dazu hatte ich mal einen Artikel gelesen, dass das Volumen, was an Kryptowährungen geklaut wurde deutlich höher ist als das, was jemals je - kumuliert - bei realen Bankrauben geklaut wurde. Die Quelle finde ich leider aktuell nicht mehr; ist auch schon ein Stück her…
Zu dem Punkt „Bitcoin = Blockchain“: das Problem ist der Begriff „Blockchain“. Denn schon eine Kette an Blöcken, die mit Hash-Funktionen aneinandergekettet sind, kann man zentral ablegen und ohne Konsensmechanismus bearbeiten. Weil es ja eine Kette aus Blöcken ist, wäre es ja auch eine Blockchain. Allgemein versteht man aber unter einer Blockchain die Kette aus Blöcken, die dezentrale Datenhaltung und den Konsensmechanismus - so wie bei Bitcoin. Dezentrale Datenhaltung und Konsensmechanismus sind also inhärenter Teil davon. Warum würdest Du sonst Deine Daten in Ketten zusammenschnüren, wenn Du keinen Konsensmechanismus hättest? Und dann gibt es sowas wie ETHEREUM, was m.E. gar keine Blockchain ist, aber trotzdem als Blockchain geführt wird.
M.E. ist Bitcoin die einzig wahre Blockchain und die hat ihre spezielle Struktur (Kette aus Blöcken, Konsensmechanismus und dezentrale Datenhaltung) nur aus dem Grund, weil es eine digitale Währung ist - das heißt, sie muss das Problem des „Double Spending“ lösen und muss die Geldmenge steuern (die overall-Bitcoin-Menge ist fix und mit jedem Block werde neue Coins gemined). Und genau diese zentralen Probleme einer digitalen Währung löst Bitcoin durch geschickte Kombination aus Hashfunktionen/Blöcken, einem Konsensmechanismus/Mining und der dezentralen Datenhaltung. Insofern ist Bitcoin = „Blockchain“. Oder wo ist mein Denkfehler?
Zu dem Punkt „Dienstahl/Raub“: dazu hatte ich mal einen Artikel gelesen, dass das Volumen, was an Kryptowährungen geklaut wurde deutlich höher ist als das, was jemals je - kumuliert - bei realen Bankrauben geklaut wurde.
Sicher ist im Zusammenhang mit Blockchain schon viel „Geld“ abhanden gekommen. Das passierte bisher aber immer „Off-Chain“. Also bspw. bei den Krypto-Börsen wo reale Währungen in Kryptowährungen getauscht werden. Die eigentlich Bitcoin-Blockchain konnte bis heute nicht manipuliert werden. Und das ist an Sich schon beeindruckend wenn man bedenkt wie viele Werte dort bewegt werden.
Insofern ist Bitcoin = „Blockchain“. Oder wo ist mein Denkfehler?
Grundsätzlich werden bei allen Blockchains die Daten/Transaktionen in einzelnen Blöcken zusammengefasst, verkettet und in einem verteilten Peer-to-Peer-Netz redundant verwaltet. In der Ausprägung dieses Prinzips gibt es aber sehr viele unterschiedliche Varianten. Daher würde ich das nicht gleichsetzen.
Na ich bin gespannt, ob das hält …die Vermutung der Manipulation bei Bitcoin gibt es ja schon länger und chinesische Mining-Farmen machen ca. 2/3 der Hashrate aus. Also wenn China wollte, könnten Sie einen 51%-Angriff fahren.
Ich persönlich finde sowohl das Thema Blockchain, Bitcoin bzw Kryptowährungen extrem interessant da wir über kurz oder lang sowieso nicht drum herum kommen. Fast alle Zentralbanken prüfen dies schon bzw. einige haben schon Krypo-Zentralbankgeld auf den Weg gebracht. Die Diskussionen über Sinnvoll oder nicht sind also zweitrangig das es schon im Gange ist. Eine bessere Diskussion wären die Punkte um wo, wie genau und alle Details drum herum.
Im übrigen gleich als erstes zum Thema Energieverbrauch und Blockchain bzw. Bitcoin. Ja natürlich verbraucht das System Energie. Was auch definitiv nicht unterschätzt werden darf ich der Energieverbrauch der durch das „schürfen“ von Bitcoin einhergeht. Wenn nun in Energieinstabilen Regionen der Welt Serverfarmen aufgebaut werden um gezielt zu schürfen, so kann dies zu massiven regionalen Problemen führen. Das ist aber kein Grunsätzliches Problem. Vergessen wird dabei immer das wir aktuell im Bereich Bargeld und durch die Intermediäre also die Geschäftsbanken ebenso einen enormen Energieverbrauch haben. Dieser muss gegengerechnet werden um ein seriöses Bild zu zeigen. Alles andere ist unkorrekt.
Natürlich ist die Blockchain eine Technik die noch Neu ist und sowohl weiter entwickelt also auch seine richtigen Einsatzzwecke finden muss. Dennoch ist es die erste dezentrale Datenbank. Wozu kann das nun führen. Nun im Beispiel Bitcoin führt es zum Beispiel zu folgendem. Wenn eine Weltmacht wie Amerika einem Land wie dem Iran den Zugang zum Internationalen Zahlungsverkehr verbietet weil Sie Zugang zu den entsprechenden Instanzen haben, so kann ein Land wie der Iran nun Bitcoin einführen und Zahlungen International wie national durchführen ohne das eine Supermacht wirklich noch was dagegen machen kann. Da müßte dann als nächstes an die Infrastruktur gegangen werden und das würde die Zivilbevölkerung noch mehr als sonst schädigen. Wird im übrigen so gerade praktiziert. Also unabhängig ob Effizient oder Energieverbraucht oder passender Einsatzzweck, die Technik bietet für bestimmte Bereiche eine Freiheit die eine zentrale Datenbank nie bringen kann. Daher mag es sein das dies für uns hier in Europa oder Deutschland im speziellen nicht so interessant ist. Andere Länder und Kontinente sehen das sicher anders.
Als Zentralbank kannst Du eine Blockchain verwenden, weil es technisch möglich ist, ja. Es ist aber die technisch gesehen schlechteste Option - und genau deswegen wird sich das nicht durchsetzen. Wie eingangs von mir beschrieben, ist der einzige Vorteil von Blockchain/Bitcoin, dass Du keine zentrale Instanz benötigst - aber die Zentralbank ist ja eben genau eine zentrale Instanz. Ansonsten trittst Du Dir nur Nachteile ein. Eine Zentralbank sollte einfach auf eine „herkömmliche“ Datenbank zurückgreifen. Die funktionieren deutlich besser als Blockchain (siehe Alles andere - sonst würde digital ja überhaupt nichts funktionieren). Außerdem muss man unterscheiden zwischen einer digitalen Währung und einem digitalen Bezahlsystem (das gibt es schon vielfach und auch erfolgreich, z.B. Paypal).
Ich persönlich finde sowohl das Thema Blockchain, Bitcoin bzw Kryptowährungen extrem interessant da wir über kurz oder lang sowieso nicht drum herum kommen. Fast alle Zentralbanken prüfen dies schon bzw. einige haben schon Krypo-Zentralbankgeld auf den Weg gebracht. Die Diskussionen über Sinnvoll oder nicht sind also zweitrangig das es schon im Gange ist. Eine bessere Diskussion wären die Punkte um wo, wie genau und alle Details drum herum.
Da muss ich dir widersprechen. Es ist nicht nötig eine Blockchain oder Kryptowährung zu haben. Es geht einzig um Vertrauen. Wenn ich eh schon genügend Vertrauen in eine Währung habe, dann ist es egal, ob dahinter eine Blockchain sitzt oder nicht. Weiterhin sind Geldregularien gegen bspl. Bankruns ja gesamtökonomisch nichts schlechtes. Ähnlich verhält es sich auch mit Maßnahmen wie Geld zu drucken, während Bitcoin bspl. rein deflationär ist, weil es gecapped ist. Warum sollte man sich diese Option systematisch verbauen?
Energieverbrauch: Das Schürfen von Bitcoins ist gerade so extrem ressourcenfressend, dass es den Verbrauch von ganzen Ländern aufwiegt. Du kannst es auch nicht mit dem Drucken von Scheinen oder ähnliches aufwiegen, da man ja auch Bargeld ohne Blockchain und mit einer guten Datenbankinfrastruktur umsetzen kann und dann beides hat: Wenig Ressourcenverbrauch und „digitales“ Geld. Zusätzlich muss sich jeder, der aktuell nach neuer Grafikleistung sucht, dumm und dämlich zahlen, weil die vielen Miner den ganzen Markt leer kaufen.
Dennoch ist es die erste dezentrale Datenbank.
Das stimmt so leider nicht. Es gibt eine ganze Reihe an dezentralen Datenbanken. Im Grunde kann es fast jeder größere Datenbankanbieter. Clustering ist seit vielen Jahren längst etabliert. Hadoop ist im Grunde damit groß geworden. Man installiert die unterschiedenlichen Clusterpunkte oder Replikate auf vielen verschiedenen Servern. Viele Anbieter wie AWS, Microsoft, Google bieten das von Haus aus an. Zusätzlich nutzt man übrigens nun auch Cloudcomputing um nicht nur die Datenreplikate zu verteilen, sondern auch Rechenleistung, um beispielsweise die Verarbeitung der Daten schnell und parallel bearbeiten zu können. Blockchain macht an der stelle nichts neu. Auch Smart Contracts sind so möglich. Das einzige, was Blockchain neu bietet, ist die Vertrauensbasis weil sie nicht manipuliert werden kann. Ist Vor- und Nachteil, ist meistens aber nicht mal eine Anforderung, da die meisten Geschäftspartner sich gegenseitig vertrauen.
Es gibt natürlich viele dezentral organisierte Datenbanken. Facebooks oder Amazons Datenbanken sind z.B. auch dezentral organisiert, aber sie sind halt zentral verwaltet.
Diese Aussage stimmt so nicht. Weil Bitcoin dezentral ist, gibt es auch keine Ländergrenzen (sonst wäre es ja zentralisiert) Der Iran kann also gar kein Bitcoin einführen, weil Bitcoin überall ist. Er kann höchstens seinen BürgerInnen den Zugang zu Bitcoin erlauben oder nicht (über Netzsperren).
Bitcoin ist dezentral. D.h. jeder - die ganze Welt - kann mitmachen und nur so kann es funktionieren, und genau das ist auch die Innovation dahinter; das gab es vorher noch nicht.
Aber es skaliert halt nur richtig schlecht - wie eingangs erwähnt. In 2020 hatte das Bitcoin-Netzwerk 45 Mio User; die Bitcoin-Blockchain ist fast 300GB groß, Tendenz steigend. Du kannst ja mal auf 7 Mrd. Menschen hochrechnen. Es skaliert einfach nicht.
Die möglichst genaue Gegenüberstellung des Energieverbrauchs wäre nötig, um diese Frage zu klären. Wenn eine einzige Transaktion mit Blockchain die Energie von 2 Tagen eines Familienhaushalts ausmacht, kann ich mir schlecht vorstellen, dass eine Überweisung bei der Sparkasse auch nur annähernd einen solchen Verbrauch auslöst, eingerechnet alle Kosten der Gebäude des Bankensystems und aller Anhängsel. Vielleicht weiss jemand mehr…
Mit Verlaub, ich würde mir nicht anmaßen das zum jetzigen Zeitpunkt final so definieren. Das ist für mich eine sehr deutsche bzw. europäische Sichtweise. Die Welt ist etwas Größer und Detailreicher.
Sorry für die ungenaue Ausdrucksweise. „nicht zentral verwaltete Datenbank“. Natürlich können Datenbanken dezentral aufgebaut sein aber das „Problem“ der Zentralen Verwaltung bleibt. Wo welches System seine Vor und Nachteile hat ist eben Einsatzzweck und Ziel gebunden.
auch hier wieder sorry für unschärfe bei der Ausführung. Das Einführen einer Währung war als Einführung als gesetzliches oder zumindest anerkanntes Zahlungsmittel gemeint. Das ist eben nicht überall gegeben da u.a. der Zugang zu den Portalen die Bitcoin als Zahlungsmittel für die breite Masse ermöglichen noch nicht wirklich gegeben ist.
bitcoin wird mit Sicherheit eher eine Wertanlage als ein Zahlungsmittel werden, dennoch bietet es jetzt schon Möglichkeiten die andere Währungen nicht bieten können. Welche digitalen Währungen mit welcher Technologie noch kommen werden wird sich zeigen.
