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RISIKO MANAGER 10.2019

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30 RISIKO MANAGER 10|2019 Abb. 02 Gegenüberstellung Public Blockchain vs. Private Blockchain Public Blockchain Meist einander unbekannte und nicht unbedingt vertrauenswürdige Personen Jeder Netzwerkteilnehmer Proof of Work, Proof of Stake, Proof of Space, Proof of Burn VS Netzwerkteilnehmer Lesen bzw. Schreiben von Daten Konsensmechanismus Private Blockchain Meist einander unbekannte und vertrauenswürdige Personen Ausgewählte Netzwerkteilnehmer Proof of Authority langsam Geschwindigkeit schnell Bitcoin, Ethereum, Monero, Zcasch, Steemit, usw. Beispiel Blockchains R3 (Banks), B3i Corda (Insurance), EWF (Energy), usw. Das in der Blockchain etablierte Konsensfindungs- und Validierungsverfahren schafft Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit in die zugrunde liegende Transaktionsdatenbasis und kommt vollständig ohne zentrale Instanzen aus. Nach Art und Ausgestaltung der Blockchain werden unterschiedliche Konsensmechanismen (Proof of Work, Proof of Stake, Ripple Consensus, usw.) eingesetzt. Das Proof of Work, auch als Mining bezeichnet, ist ein Konsensfindungsprozess der Bitcoin Blockchain, bei dem die Rechenleistung zur Transaktionsverarbeitung, Sicherung und Synchronisierung aller Netzwerkmitglieder von sogenannten Minern (Rechner im Netzwerk) zur Verfügung gestellt wird. Dabei stehen mehrere Miner in Konkurrenz zueinander Abb. 03 Kryptografische Verschlüsselungsverfahren stellen die Integrität und Authentizität der Transaktionsdaten sicher Public Blockchain Beispiel einer Bitcoin-Transaktion Nutzung asymmetrischer Verschlüsselungsverfahren Klartext Nachricht Öffentlicher Schlüssel Privater Schlüssel Public Blockchain Privater Schlüssel Geheimtext Signatur Privater Schlüssel Sender Öffentlicher Schlüssel Signieren (Verschlüsselungsalgorithmus) Zu übermittelnde Transaktionsdaten Empfänger Öffentlicher Schlüssel Verifizieren (Verifizierungsalgorithmus) Übermittelnde Transaktionsdaten Öffentlicher Schlüssel Kommunikation und Datenaustausch über das Blockchainnetzwerk

Marktrisiko 31 Abb. 04 Konsensfindungs- und Validierungsverfahren bieten Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit 1 Aufbau eines Blocks mit Transaktionsinhalt für die Blockchain-Aufnahme 3 Verifizierung und Update Jeder Block enthält mehrere neue Transaktionen sowie weitere Parameter, die im Transaktionsteil des Blocks gespeichert sind. 2 Suche nach dem Hashwert und Aufnahme des Blocks in die Blockchain Proof-of-Work ist ein Verfahren, bei dem die erfolgreiche Generierung eines zielkonformen Hashwerts im Fokus steht, um den Block zu integrieren. Validität des Blocks im gesamten Netzwerk verifizieren und gegebenenfalls in die Blockchain als neues Element hinzufügen. und versuchen das mathematische Rätsel, durch Finden des richtigen Hashwerts zu lösen, um den Block in die Chain aufzunehmen. Der Miner, der zuerst den Wert ermittelt, sendet den Block an die Netzwerkteilnehmer zur Validierung der Lösung. Ist diese valide, wird der Block an die verteilte Blockchain angehängt, und die Transaktion gilt somit als vollzogen. Mit der Hashfunktion erfolgt die notwendige und chronologische Verkettung der einzelnen Blöcke zu einer Kette, wodurch mathematisch gestütztes Vertrauen ermöglicht und die Unveränderlichkeit bzw. Manipulationssicherheit hergestellt wird. ( Abb. 04) Beginnend mit dem ersten Block, wird nach der Dateneingabe für den gesamten Inhalt ein Hashwert erzeugt, der eine eindeutige Referenz zu dem Block darstellt. Dieser Hashwert wird immer in den Folgeblock aufgenommen und referenziert damit grundsätzlich auf den vorhergehenden Block, was letztlich eine unveränderbare Chain erzeugt. Damit die Wirksamkeit der Hashfunktion gegeben ist, muss stets der aktuelle Stand von Wissenschaft und Technik berücksichtigt werden. Durch die Besonderheit des P2P-Netzwerks sind die Daten auf einer Vielzahl von Nodes redundant gespeichert. Das Blockchain-Netzwerk hat keinen Single Point of Failure und stellt somit sicher, dass es durch den Ausfall einzelner Nodes zu keiner nachhaltigen Funktionsbeeinträchtigung kommt und stets eine sehr hohe Datenverfügbarkeit gegeben ist. Smart Contracts Unter Smart Contracts werden computergesteuerte Transaktionsprotokolle verstanden, mit denen es möglich ist, Verträge abzubilden, diese zu validieren, ihren Erstellungs- und Abwicklungsprozess zu unterstützen sowie vertragliche Regelungen und Vereinbarungen technisch darzustellen. Smart Contracts besitzen somit nicht nur die Eigenschaft, einen Prüfalgorithmus automatisch durchzuführen, sondern können zudem im Code definierte Aktionen (beispielsweise Transaktionen) bei Eintritt festgelegter Bedingungen ohne eine weitere menschliche Interaktion einleiten. Der Begriff Smart Contract und das dahinterstehende theoretische Grundkonzept wurden 1994 erstmals durch die wissenschaftliche Arbeit von Nick Szabo geprägt. Er hatte die Vision, dass Vertragsbedingungen digital erfasst, verifiziert, kontrolliert und ausgeführt werden. Zu jener Zeit war die dafür erforderliche technologische Infrastruktur jedoch nicht einmal ansatzweise vorhanden. Dies hat sich nun mit der Entwicklung kryptografischer Protokolle und der Blockchain gewandelt. Erst die technischen Eigenschaften der Blockchain ermöglichen eine Plattform zur Implementierung solcher Verträge. Die Blöcke bieten nicht nur Platz für Werte, sondern sind so konzipiert, dass beliebige Elemente, wie beispielsweise Quelltext, in die Transaktion gespeichert werden können. Smart Contracts sind unveränderbar und beinhalten fest definierte Regeln (analog einer Wenn-Dann-Funktion), die im

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