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Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen Informationstagung Fachkommission Haft des SVV, 12. Mai 2019 Dr. Philipp Hurni, Cyber Model Lead, Swiss Re Cyber Centre of Competence
Agenda
• Public vs. Private Blockchains
• Blockchain-Prinzipien am Beispiel von Kryptowährungen
– Wie funktioniert ein Kryptowährungssystem?
– Wie funktioniert eine Transaktion?
– Übersicht über Kryptowährungen
• Smart Contracts – die nächste Anwendung der Blockchain
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 2
Public vs. Private Blockchains
• Die Publikation des Bitcoin-Konzeptes
in 2008 hat eine rasante Entwicklung
losgetreten
• Eine Vielzahl von unterschiedlichen
Blockchain-Konzepten sind in der
Zwischenzeit entstanden.
Blockchain ≠ Bitcoin
• Eines der wichtigsten
Unterscheidungskriterien ist die Frage,
ob die Blockchain allen möglichen
Teilnehmenden zugänglich ist, oder ob
der Kreis der Partizipierenden
eingeschränkt ist.
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 3
Public Blockchain Private Blockchain
Permissionless Permissioned
• Jeder kann dem Netz beitreten und • Einschränkungen bezüglich der
lesen, schreiben, teilnehmen (z.b. Teilnehmenden
“minen”)
• Identität der Teilnehmenden ist
• Teilnehmer sind anonym bekannt
• Niemand hat Kontrolle über das • Einige Akteure können per Design
Netz. Transaktionen können nicht mehr Rechte haben als andere
mehr verändert werden sobald
validiert.
• Konsens via “Proof of Work” oder • Konsens via “Voting”
“Proof of Stake” (Mining)
• Blockchain ≠ Bitcoin
• Kryptowährung Bitcoin = die erste public permissionless Blockchain
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 4
Wie funktioniert ein Kryptowährungssystem?
Fiatgeld vs. Kryptowährungen
Fiatgeld Kryptowährung
Blockchain
• System zentraler Intermediäre • Verteiltes System von
(Nationalbanken, Geschäftsbanken) gleichberechtigten Akteuren
• Vertrauen durch Staat, Regulierung, • Vertrauen durch Kryptografie/Sicherheit
(offizielles Zahlungsmittel) der Algorithmen
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 5
Wer (er)schafft Geld?
Fiatgeld Kryptowährung
Nationalbank und Geschäftsbanken • Kryptowährungssystem (Algorithmus)
schaffen Geld und kontrollieren die definiert die Rate von neu produzierter
Geldmenge Währung
• Jeder Akteur kann durch Mining an der
Geldschöpfung teilnehmen, und
ermöglicht damit gleichzeitig die
Kernprozesse der Währung
(Transaktionen)
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 6
Wie funktioniert eine Transaktion?
Fiatgeld
“10 Franken an Bank C”
OK “10 Franken Ja
von A erhalten?”
“10 Franken von
“10 Franken an Bank C
“10 Fr an Clarabel” auf Zentralbank-Ledger Annie erhalten!”
übertragen – bitte für
Clarabel gutschreiben”
OK
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 7
Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner hält jederzeit eine Kopie der vollständigen Blockchain lokal.
Blockchain:
verteilte Datenbank
auf welcher jede
Transaktion
aufgezeichnet ist. C
Jeder Node ist auf
demselben stand. B D
A E
H F
G
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 8Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner hält einen neuen Block bereit für neue Daten.
C
B D
A E
Block 64
# a3c4f51f
H F
G
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 9Wie funktioniert eine Transaktion?
Eine neue Transaktion wird beim Rechner A erfasst
C
B D
A E
Beispiel: A sendet 01010101
00011010
1 Bitcoin zu B 10101010
F
10100100
H
G
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 10Wie funktioniert eine Transaktion?
Die neue Transaktion wird sofort an alle Rechner gesendet – Netzwerkweiter Broadcast
01010101
00011010
10101010
10100100
01010101
00011010 01010101
10101010 00011010
10100100 10101010
10100100
01010101
00011010
10101010 01010101
10100100 00011010
10101010
10100100
01010101
01010101 00011010
00011010 10101010
10101010 10100100
10100100
01010101
00011010
10101010
10100100
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 11Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner validiert nun den Block (verschiedene Methoden je Anwendung)
Validierung:
Prüfung ob A das
Guthaben von B
besitzt, und ob die
Transaktion
tatsächlich von A
kommt
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 12Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner validiert nun den Block (verschiedene Methoden je Anwendung)
Mining: suche nach
Kryptografischem
Hashwert, welcher
bestimmte
Bedingungen
erfüllt.
Problem lösen: schwierig
Lösung validieren: einfach!
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 13Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner validiert nun den Block (verschiedene Methoden je Anwendung)
Hash gefunden! Der
Node welcher den Hash
zuerst findet, bekommt
den sogenannten Block-
Reward
12.5 BTC
~ 100’000 CHF
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 14Wie funktioniert eine Transaktion?
Jeder Rechner validiert nun den Block (verschiedene Methoden je Anwendung)
Alle nodes prüfen
den Hash und
schliessen den
Block ab.
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 15Ein Node der Kryptowährung Ethereum
Ethereum Mining Rig @ Olten
> 6 Grafikkarten vom Typ Radeon 580
> 6 * 25 MHash/s
> Stromverbrauch ~ 750 Watt
> Kommunikation rund 10 Mbps
> Rund 16’000 Nodes weltweit
Seit Sommer 2018 ausser Betrieb wegen negativer Rentabilität…
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 16Die Welt der Kryptowährungen ist volatil!
▪ Es gibt über 2000 verschiedene Kryptowährungen
▪ Neue tauchen beinahe täglich auf, andere verschwinden
▪ Bitcoin is momentan «Platzhirsch», Ethereum auf Platz 2
▪ aktuell rund 250 mia USD market cap – Januar 2018 fast bei 1’000 Mia USD!
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 17Smart Contracts – die nächste grosse Anwendung der
Blockchain
• Smart Contracts sind öffentlich einsehbare Programme, welche auf
Blockchains gespeichert werden können.
• In Smart Contracts werden Bedingungen festgelegt, bei deren Eintreten der
Vertrag ohne weitere Einwirkung der beiden Vertragsparteien ausgeführt
werden.
• Smart Contracts haben das Potenzial, Vertragssicherheit in diversen
Anwendungen zu gewährleisten wo heute Intermediäre benötigt werden.
100 Fr auf YB! 200 Fr
Monika
Peter
100 Fr auf FCB!
prüfe Resultat
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 18Mögliche Anwendungsfelder von Blockchain-basierten
Smart Contracts
• Online Wetten / Glücksspiel
• (Parametrische) Versicherung
• Wertschriftenhandel / Börse
• Fremdwährungshandel
• Verschreibung von Immobilien / Grundbucheinträge
Blockchain am Beispiel von Kryptowährungen - SVV 2019 19Legal notice
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