Von der Datenbank zur dezentralen...

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Von der Datenbank zur

dezentralen Anwendung

Marcus Klüsener

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Agenda

Grundlagen der Blockchain-Technologie

Smart Contracs

Dezentrale Anwendungen (Dapps)

Architektur und Beispiele von Dapps

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Wer hat die Blockchain erfunden?

Satoshi

NakamotoBitcoin Kassenbuch

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Was ist Blockchain überhaupt?

Blockkette

„Schöpfungsblock“ und „append-only“

Datenbank

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Ist Blockchain dasselbe wie Bitcoin?

Blockchain ist der

theoretische und technische

Unterbau von Bitcoin.

Bitcoin verhält sich zur

Blockchain wie das World

Wide Web zum Internet.

Eine konkrete Anwendung

versus die gesamte Plattform. Blockchain

Bitcoin

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Was ist an Blockchain so besonders?

Verteilte Datenbank

Nutzer hat eine eigene und

vollständige Kopie

Transaktions-Historie mit

Prüfsummen

Übertragung von Werten in

dezentralem Umfeld

Keine Doppelzahlungen

Vertrauen

Zentrale Datenhaltung vs. dezentrale Datenhaltung

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Von der Datenbank zur Dezentralen Anwendung

Blockchain 1.0: Währung

Seit 2009

Satoshi Nakamoto

Blockchain 2.0: Smart

Contracts

Seit 1994

Nick Szabo

Blockchain 3.0: Dezentrale

Anwendungen

Seit 1961

J.C.R. Licklider

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Blockchain als verkettete Hash-Werte

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Blockchain als verkettete Hash-Werte

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Blockchain als verkettete Hash-Werte

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Problem: Doppelzahlung - Double-Spend

Franz

Karl

Andrea

Andrea

Doppelzahlung!

Claudia

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Konsens über den Zustand der Blockchain

Block #1

Initialer Zustand

(leer)

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Konsens über den Zustand der Blockchain

Block #1 Block #2

Initialer Zustand

(leer)

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Konsens über den Zustand der Blockchain

Block #1 Block #2 Block #3

Block #3

Initialer Zustand

(leer)

Fork

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Konsens über den Zustand der Blockchain

Block #1 Block #2 Block #3

Block #3 Block #4

Initialer Zustand

(leer)

Gültige

Blockchain

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Proof of Work

Zu einer gegebenen Zeichenkette muss ein Hash gefunden

werden, bei dem die ersten m Bits Nullen sind.

Durch die Wahl der Anzahl m dieser Null-Bits lässt sich die

Schwierigkeit und damit auch die Dauer der Berechnung steuern.

Die Nonce ein frei wählbarer Wert stellt sicher, dass eine Lösung

gefunden werden kann.

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Welche Eigenschaften hat die Blockchain?

Es wird keine zentrale Autorität benötigt.

Geschäftspartner müssen sich nicht gegenseitig vertrauen.

Sie müssen sich gegenseitig nicht kennen.

Sie müssen nicht wissen wieviele andere Nutzer es gibt.

Trotzdem kann Konsens über den Zustand erlangt werden.

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Nachteile von Blockchain gegenüber Datenbanken

Skalierbarkeit Speicherplatz

Geschwindigkeit Kosten

Datendurchsatz

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Was kann man mit Blockchain machen?

Finanzdienstleistungen

schneller und günstiger

Wertpapierhandel ohne

Banken

Hauskäufe ohne Notar

Wahlen

Supply-Chain-Management

Künstler können ihre digitalen

Rechte besser verwerten

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Was kann man mit Blockchain machen?

Finanzdienstleistungen

schneller und günstiger

Wertpapierhandel ohne

Banken

Hauskäufe ohne Notar

Wahlen

Supply-Chain-Management

Künstler können ihre digitalen

Rechte besser verwerten

Smart Contracts

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Blockchain

Blockchain 2.0 – Smart Contracts

„Smart Contract“

Werte Zustand

Transaktion (Werte)

Event (Information)

Transaktion (Werte)

Event (Information)

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Was ist eine dezentrale Anwendung?

Dezentrale Anwendungen basieren auf Smart Contracts und

existieren im Internet ohne Kontrolle einer zentralen Instanz.

Dapp

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Dezentrale Anwendungen

Paul Baran: On Distributed Communications 1964

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Architektur einer dezentralen Anwendung

Frontend

WebApp

Native App

Backend-Code

Smart Contract

Oracles

InterPlanetary File

System (IPFS)

View

Model / Controller Konsensus-kritisch

Standard Model/Controller

API

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Blockchain Architektur mit IPFS

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Grundlegender Technologiewandel

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Voraussetzungen von gewinnbringenden Dapps

Interne WährungDezentraler Konsensus

Open SourceKein „Single point of

failure“

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Wechselwirkung mit dem sozioökonomischen Kontext

Peer-to-

peer

Economy

Blockchain

Technology

Cryptoeconomics

politischsozial

ökonomisch

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A platform to give citizens control on their data

fully distributed (e.g. using decentralised algorithms based on

blockchains)

resistant to malware and hacking

preventing any possible centralisation

federated identity management

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Eigenschaften von Dapps

Immutability

Resistance to collusion Cryptographic Security

Zero Downtime

Zero Sign-on

Corruption proof

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Was wird vom Server ins Netzwerk verlagert?

Dezentrale Datenhaltung

Dezentrale Währung Dezentrale Identität

Dezentrale Verarbeitung

Dezentrale Bandbreite

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Blockchain zum Beglaubigen von Dokumenten

Blockchain basierte ArchitekturHerkömmliche Architektur

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Bitcoin die erste Dapp

Open Source

Integrierte Währung Belohnt Bereitstellung von Rechenkraft

Keine zentrale Autorität

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Aktuelle Dapps im Entwicklungsstadium

http://dapps.ethercasts.com/

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Fazit

“Don’t consider a hype an annoying fashion, but rather a

massively distributed mechanism for more quickly

figuring out value.” Jan Lehnardt

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Vielen Dank!

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Literatur

Die Blockchain Bibel: DNA einer revolutionären Technologie –

23. Oktober 2016 von Dr. Philipp Giese

Decentralized Applications: Harnessing Bitcoin's Blockchain

Technology – 29. Juli 2016 von Siraj Raval

Mastering Bitcoin: Unlocking Digital Cryptocurrencies –

20. Januar 2015 von Andreas M. Antonopoulos