Blockchain ist eine relativ neue Technologie, deren Funktion und vor allem deren Auswirkungen noch nicht zum Allgemeinwissen gehören. Das ist nichts Ungewöhnliches bei neuen Technologien. Außerdem entwickelt sich die die Blockchain-Technologie schnell weiter.
Zu den Schlüsselelementen der Blockchain-Technologie gehören die Nodes, oder Blockchain-Knoten.
Blockchain-Nodes
Die Blockchain ist ein verteiltes Hauptbuch in Netzwerk-Topologie, was bedeutet, dass alle Transaktionen, die in einer Blockchain getätigt werden, an mehreren Orten gleichzeitig aufgezeichnet werden, also mehrfach redundant sind. Ein Blockchain-Node ist ein Akteur im Netzwerk, der die Aufzeichnungen im verteilten Hauptbuch verfolgt und ausserdem als Kommunikationspunkt für verschiedene andere Aufgaben im Netzwerk dient.
Man kann die Funktion der Blockchain-Nodes auch als permanente Sicherheitsüberprüfung aller Prozesse im gesamten Netz betrachten, die dazu dient, die Rechtmäßigkeit der zahlreichen Stapel von Netzwerktransaktionen, die auch als Blöcke bezeichnet werden, zu bestätigen.
Die Nodes dienen also dazu, diese Blöcke von Transaktionsinformationen im verteilten Hauptbuch zu validieren.
Node-Funktionen
Es sind die Miner, die dem Blockchain-Netzwerk neue Blöcke mit Transaktionsinformationen im Hauptbuch hinzufügen, und es sind die Blockchain-Nodes, die die Legitimität der von den Minern neu hinzugefügten Blöcke überprüfen. Ein Node kann die Transaktion zur Verarbeitung zulassen oder ablehnen. Lässt er sie zu, speichert er sie zusätzlich zu den bereits vorhandenen Blöcken. Hier ein kurzer Überblick über die Node-Funktionen:
- Die Nodes überprüfen die Legitimität neu hinzugefügter Transaktionen und lassen diese entweder zu oder lehen sie ab
- Die Knoten speichern Informationen über zugelassene Transaktionen im System
- Die Knoten aktualisieren die Transaktionshistorie der gesamten Blockchein und synchronisieren sich miteinander
Node-Sicherheit
Nodes sind extrem sicher. Da mehr als ein Node Knoten im verteilten Hauptbuch enthalten ist, werden alle Nodes ständig mit Informationen über das System aktualisiert. Das bedeutet, dass jeder Node alle verfügbaren Informationen über das System enthält.
Wir unterscheiden zwischen Online- und Offline-Nodes. Online-Nodes haben die Aufgabe, das System ständig mit den neu hinzugefügten Informationen zu aktualisieren. Ein Online-Node ist permanent online, so dass er rund um die Uhr konsistente Aktualisierungen am System vornehmen kann.
Offline-Nodes hingegen laden jedesmal eine Kopie des aktuellen Status herunter, wenn sie online gehen. Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, sind sie auf dem neuesten Stand und können wie gewohnt weiterarbeiten. Dieser Vorgang wird als Synchronisierung mit dem Netzwerk bezeichnet.
Eine andere wichtige Frage im Hinblick auf die Sicherheit von Nodes ist, ob ein einzelner Node das gesamte System allein betreiben kann. Das ist theoretisch möglich, doch aufgrund sicherheitstechnischer Überlegungen wäre es geradezu katastrophal; denn wenn ein einzelner Knoten ein komplettes System allein betreibt, ist das System anfällig für Angriffe, die durch Ausnutzen von Schwachstellen des Nodes erfolgen können.
Einfach ausgedrückt: Je mehr Nodes ein System hat, desto sicherer ist es. Ein einzelner Node kann durch einen Stromausfall, einen Hacker-Angriff und andere Beeinträchtigungen gestört werden.
Ein einziger Node ist jedoch in der Lage, das System durch die Wiederherstellung der von ihm gesicherten Daten wieder in den Normalzustand zu versetzen. Das macht die Blockchain so extrem sicher, viel sicherer als herkömmliche Methoden.
Unterschied zwischen Node und Miner
Eine weitere entscheidende Institution des Systems ist neben dem Node der Miner. Ein Miner erzeugt Blöcke, indem er legitime Transaktionen auswählt. Allerdings muss der Miner einen kompletten Block bearbeiten, da er keinen Zugriff auf die gesamte Transaktionshistorie im Netzwerk hat und daher nicht weiß, welche Transaktionen im Netzwerk legitim sind und welche nicht.
Ein Node kann, aber muss nicht gleichzeitig Miner sein. Der Unterschied liegt in der Funktion des Nodes. Ein Miner erstellt neue Informationsblöcke im Ledger, während ein Node, der nicht Miner ist, als Datenspeicher dient, ähnlich wie eine traditionelle Datenbank herkömmlicher Technologie. Einfach ausgedrückt: Ein Node, der neue Informationsblöcke erstellt, wird eine Miner.
Masternodes
Neben den normalen Nodes und den Minern gibt es als dritte entscheidende Instituiton den Masternode. Ein Masternode unterscheidet sich von den anderen Nodes im Netzwerk durch seine anspruchsvolleren technischen Spezifikationen. Ein Masternode verfügt beispielsweise über mehr Arbeitsspeicher und mehr Prozessoren als ein gewöhnlicher Node und kann daher im Vergleich zu normalen Nodes mehr Operationen ausführen.
Im herkömmlichen Sinne ist ein Masternode mit dem Betrieb eines großen Servers im Netz vergleichbar. Der Masternode ist rund um die Uhr verfügbar und wird unter anderem dazu verwendet, um die Regeln des Netzwerks durchzusetzen.
