Blockchains

Question 1

Was ist die Motivation hinter der Blockchain ?

Answer 1

Aufbau eines globalen, dezentralen Mechanismus zur robusten,dauerhaften, unveränderbaren Speicherung von Transaktionen

Question 2

Was ist ein Inverses Verteilungskonzept ?

Answer 2

Anstatt Last auf viele Knoten zu

verteilen werden alle Knoten komplett belastet.

Question 3

Was ist das Problem bei einem inversen Verteilungskonzept ?

Answer 3

Skalierbarkeitsproblem: Je mehr Teilnehmer, desto größere Last auf jedem Knoten.
Beispiel : Bitcoin: < 10 Trans./Sek (TPS) insgesamt

Question 4

Welche Techniken kommen bei Blockchains zum Einsantz ?

Answer 4

1. digital signierte Transaktionen
2. über Hashwerte verkettete Blöcke von Transaktionen
   → Hash Chaining
3. Konsensalgorithmus zur Erstellung einer Wahrheit
   - Proof-of-Work
   - Proof-of-Stake

Question 5

Wie enstehen Digital signierte Transaktionen ?

Answer 5

• jeder Akteur (Konto, Smart Contract) besitzt ein
  asymmetrisches Schlüsselpaar
• jede Transaktion ist mit dem privaten Schlüssel signiert
• monetäre Transaktionen (Überweisungen) werden vom
  Sender signiert.

Question 6

Aus was besteht ein Block ?

Answer 6

Zusammenfassung von Transaktionen + Hash-Wert des vorherigen Blocks um nachträgliche Änderungen auszuschließen

Question 7

Wie werden die Transaktionen in den Blöcken Gespeichert ?

Answer 7

Transaktionen eines Blocks werden in Hash-Baum

(Merkle tree) angeordnet.

Question 8

Wie funktioniert das Proof-of-Stake verfahren ?

Answer 8

Es wird eine gewichtete Zufallsauswahl eingesetzt, wobei die Gewichte der einzelnen Teilnehmer aus Teilnahmedauer und/oder Vermögen (dem „Stake“) ermittelt werden.

coin age = Teilnahmedauer * Vermögen.
Nach Blockerstellung wird Teil des Besitzes verjüngt -> coin age und somit Miningfähigkeit sinkt

Question 9

Was sind die Vorteile von Proof-of-Stake ?

Answer 9

vermeidet Energieverbrauch und beschleunigt TPS

Question 10

Was sind die Nachteile von Proof-of-Stake ?

Answer 10

Miner müssen selbst (signifikante) Anteile an
Kryptowährung besitzen, um neuen Block erstellen zu
können.

Question 11

Welche Eigenschaften muss eine Funktion Fd(c, x) → { true, false}
(wobei d (difficulty) eine positive Zahl ist und c (challenge) und x (nonce) Bit-Strings sind) erfüllen, damit sie für Proof-of-Work genutzt werden können ?

Answer 11

• Für gegebene d, c und x ist Fd(c, x) schnell zu berechnen
• Für gegebene d und c ist es aufwendig aber möglich ein x zu finden, so dass Fd(c, x) = true. Mit der Schwierigkeit d wird die Zeit zum Finden eines solchen x adjustiert.

Question 12

Was ist ein Smart Contract ?

Answer 12

Transaktion, die ausführbaren Code

enthält