Blockchain (oder Distributed Ledger Technology) ist heute berühmt dafür, die Engine für eine Vielzahl „versteckter“ digitaler Währungssysteme wie Bitcoin bereitzustellen, und beschreibt einen computergestützten Prozess, der darauf abzielt, Datenbanken egalitärer, transparenter und praktisch manipulationssicherer zu machen.
Obwohl dies ein ideales Ergebnis ist, bleiben Streitigkeiten darüber bestehen, ob die Technologie ihre Ziele tatsächlich erreicht.
Darüber hinaus macht es die Art und Weise, wie es dies erreicht, zu einer fragwürdigen Technologie in einer sich erwärmenden Welt, die darauf aus ist, den Energieverbrauch unter Kontrolle zu halten.
Warum heißt es Blockchain?
Der „Block“ in einer Blockchain ist ein Verzeichnis öffentlich zugänglicher Daten. Dies kann so ziemlich alles sein, von den Details einer Geldtransaktion über Krankenakten bis hin zum Eigentumsnachweis. Es könnte von einer kleinen Gruppe von Freunden geteilt werden oder für jeden auf der Welt offen sein, um darauf aufzubauen.
Die Entwicklung der Blockchain in den 1990er Jahren entstand, um sicherzustellen, dass Änderungen an Dokumenten sicher mit einem Zeitstempel versehen werden. Erst im Jahr 2009 entwickelte ein Ingenieur mit dem Pseudonym Satoshi Nakamoto eine auf Blockchain-Technologie basierende Datenbank für eine Kryptowährung namens Bitcoin.
Was das Konzept von den meisten anderen Datenbanken und offenen Dokumenten unterscheidet, ist eine eindeutige Kennung namens Hash, die auf dem Inhalt des Dokuments basiert und einen zufällig generierten Code namens Nonce bereitstellt.
Das Ändern eines Blocks bedeutet, einen neuen Hash zu erstellen, der einem ganz neuen Block entspricht. Dieser neue Block verweist auf den Hash des vorherigen Blocks, auf dem sie basierten, was eine Reihe von Blöcken zu einer Blockchain macht.
Da jeder neue Block den vorherigen Hash aufzeichnet, ist die Technologie im Prinzip manipulationssicher. Wenn jemand einen Block früher in der Kette bearbeiten würde, um vielleicht die Eigentumsgeschichte neu zu schreiben oder einen Wert zu ändern, würde sich auch sein Hash ändern. Infolgedessen würden sich Blöcke, die sich nach unten in diese Kette erstrecken, nicht mehr mit ihr verknüpfen, wodurch diese Kette ungültig wird.
Wie funktioniert die Blockchain-Technologie und warum ist sie so umstritten?
Tatsächlich gibt es zwei Methoden, um sicherzustellen, dass jeder Knoten in einer Blockchain legitim ist.
In zugelassenen Blockchains ist ein Konsens über die Antwort auf diese Berechnungen basierend auf dem Inhalt jedes Blocks erforderlich. Stimmen die meisten Kopien einer Kette mit der Berechnung des nächsten Blocks überein, wird dieser akzeptiert.
Berechtigungslose Blockchains erfordern jedes Mal, wenn ein neuer Block erstellt wird, einen komplizierten Prozess. Als Wahlmechanismus beschrieben, basieren die Berechnungen auf einem eingebauten Rätsel, dessen Lösung einige Zeit in Anspruch nimmt.
Theoretisch sollte dies die Erstellung neuer Blöcke verlangsamen, aber in der Praxis haben diejenigen mit mehr Rechenleistung die Nase vorn, wenn es darum geht, diese Rätsel zu lösen.
Warum könnten einige Blockchain-Prozesse schlechte Nachrichten für das Klima sein?
Unabhängig davon, welche Art von Blockchain-Technologie Sie verwenden, kostet es Energie, einen Computer zu zwingen, einen Arbeitsnachweis für jeden neuen Block zu berechnen.
Normalerweise ist das vielleicht keine große Sache. Aber wenn es um beliebte Formen von Kryptowährung geht, ist das Hinzufügen neuer Blöcke – oder „Mining“ – mit einer Belohnung verbunden. Dank der in die Permissionless Blockchain eingebauten Wirtschaftsregeln bringt jeder geminte Block dem Miner eine kleine Summe an Coins ein.
Dies macht das Schürfen von Kryptowährung zu einem lukrativen Zeitvertreib und ermutigt Einzelpersonen, große Mengen an Rechenleistung für die umfangreichen Berechnungen zu verwenden, die zur Lösung des Blockchain-Puzzles und zum Aufbau immer längerer Ketten erforderlich sind.
Noch vor wenigen Jahren, im Jahr 2018, überwachte das Bitcoin-Netzwerk jede Sekunde rund 26 Quintillionen (10 hoch 18) Hashing-Operationen. Es ist zwar klar, dass jeder Strom benötigt, um Berechnungen durchzuführen und die Computer zu warten, aber um eine genaue Zahl zu erhalten, hängt es von der Art der Geräte ab, die zum Schürfen verwendet werden.
Eine Schätzung bezifferte den Stromverbrauch von Bitcoin allein im Jahr 2018 auf etwa 2,55 Gigawatt, was bedeutet, dass der Energieverbrauch von Bitcoin ungefähr in der gleichen Größenordnung liegt wie eine kleine Nation.
Eine andere Schätzung des Cambridge Centre for Alternative Finance geht davon aus, dass Bitcoin derzeit mehr als ein halbes Prozent der weltweiten Stromproduktion verbraucht.
Natürlich muss die Quelle des Stroms nicht unbedingt aus fossilen Brennstoffen bestehen. In einer Zukunft sauberer Energiequellen könnten Fragen des Energieverbrauchs weniger dringend sein. Änderungen an der Art und Weise, wie Blockchains ihre Integrität bewahren, vielleicht durch das Einweben von Quantenverschlüsselung, könnten sogar „grünere“ Formen der Kryptoökonomie hervorbringen.
Nichts davon berücksichtigt jedoch die riesigen Mengen an Elektroschrott, die von der Industrie erzeugt werden, die allein für Bitcoin 30 Kilotonnen pro Jahr überschreiten könnten; vergleichbar mit dem kleinen Abfall von IT-Geräten, der von einem Land wie den Niederlanden produziert wird.
Im Moment kommt fast jeder neue Block in der Kette mit einer Beilage aus Kohlenstoff und Tonnen von vergrabenen Ressourcen, was die zunehmende Popularität von Blockchain-Währungen zu einem großen Umweltproblem in den kommenden Jahren macht.
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