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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