Distributed-Ledger-Technologie

Der Begriff Distributed-Ledger-Technologie[Anmerkung 1] (englisch für Technik verteilter Kassenbücher) beschreibt eine Technik, die für die Dokumentation bestimmter Transaktionen benutzt wird. Im Gegensatz zum klassischen Ansatz, bei dem ein Hauptbuch in der Regel von nur einer Instanz verwaltet wird, werden hier dezentral beliebig viele prinzipiell gleichgestellte Kopien des Ledgers von unterschiedlichen Parteien unterhalten. Durch geeignete Maßnahmen wird dafür gesorgt, dass neu hinzuzufügende Transaktionen in allen Kopien des Ledgers übernommen werden und dass es zu einer Übereinkunft (Konsensus) über den jeweils aktuellen Stand des Ledgers kommt.[1]

Auch wenn ein Distributed-Ledger prinzipiell auch anders realisiert werden könnte, ist diese Technik erst durch den Einsatz vernetzter Computer praktikabel geworden. Es wird auch von dezentral geführten Kontobüchern[2] oder Transaktionsdatenbanken[3] gesprochen. Die Technik gilt als wegweisend für die Verwaltung von Daten im Internet ohne proprietäre Plattformen.[4]

Die Distributed-Ledger-Techniken unterscheiden sich durch die Art, wie die vernetzten Computer zu einer Vereinbarung kommen (Konsensusprotokolle), etwa durch Proof of Work wie in Bitcoin, durch den Nachweis ökonomischer Interessen (Proof of Stake) wie in Ethereums Casper,[5] durch einen Koordinator wie in Raft[6] oder durch Wahlen wie in Swirlds.[7] Es gibt öffentliche und private Distributed-Ledger-Techniken; bei den öffentlichen kann sich jeder am Netzwerk beteiligen und die Daten einsehen, bei privaten nicht.[8]

Terminologie

Die Blockchain, eine der Grundlagen für Kryptowährungen, ist eine der bekanntesten Distributed-Ledger-Techniken; daher wird die Blockchain-Technik oft als Synonym für Distributed-Ledger-Techniken verwendet.[9][10]

Schematische Übersicht zur Terminologie in der Distributed-Ledger-Technologie

Innerhalb der Distributed-Ledger-Technologie gibt es verschiedene Architekturen („DLT Concepts“), die sich vor allem darin unterscheiden, wie Transaktionen validiert und gespeichert werden. Einige bekannte Architekturen sind die Blockchain, die block directed acyclic graphs (blockDAG) und die transaction-based directed acyclic graphs (TDAG).[11]

Zu diesen Architekturen gibt es jeweils verschiedene, konkrete Implementierungen („DLT Design“), so sind Bitcoin und Ethereum beispielsweise Implementierungen der Blockchain. Diese Implementierungen können anhand bestimmter Eigenschaften („DLT Properties“) unterschieden werden. Für diese Eigenschaften können weiterhin gewisse Ausprägungen („DLT Characteristics“) definiert werden. So ist für die Sicherheit einer Implementierung unter anderem deren Verfügbarkeit und Vertraulichkeit wichtig.

Anwendungsbeispiele

Neben den bekannten Anwendungen im Bereich der Kryptowährungen werden Distributed-Ledger-Techniken zunehmend auch in der Finanzindustrie, offenen Wissenschaft, im Gesundheitswesen, in der Logistik und in der Versorgungsindustrie eingesetzt.[12][13][14][15] Ein Distributed-Ledger kann verschiedene Daten verwalten, zum Beispiel den Kontostand einer Bitcoin-Adresse, den Zustand eines „Smart Contracts“ oder die Herkunft eines Diamanten.[16]

Einzelnachweise
  1. Patrick Schüffel, Nikolaj Groeneweg, Rico Baldegger: The Crypto Encyclopedia: Coins, Tokens and Digital Assets from A to Z. Hrsg.: Hochschule für Wirtschaft Fribourg / Growth Publisher, Bern. Bern/Fribourg August 2019.
  2. Distributed Ledger: Die Technologie hinter den virtuellen Währungen am Beispiel der Blockchain. BaFin, abgerufen am 5. Februar 2018.
  3. Blockchain und Distributed-Ledger-Technologie. SAP, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 9. Oktober 2018; abgerufen am 5. Februar 2018.
  4. Blockchain Technologies. Europäische Kommission, abgerufen am 5. Februar 2018 (englisch).
  5. Proof of Stake dank Casper: die Zukunft vom Ethereum. BTC-ECHO, 7. Mai 2017, abgerufen am 5. Februar 2018.
  6. Raft Consensus Algorithm. Abgerufen am 5. Februar 2018 (englisch).
  7. Blockchain Just Became Obsolete. The Future is Hashgraph. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 3. März 2018; abgerufen am 5. Februar 2018 (englisch).
  8. Distributed-Ledger-Technologien im Zahlungsverkehr und in der Wertpapierabwicklung. In: Monatsbericht, September 2017. Deutsche Bundesbank, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 5. Februar 2018.@1@2Vorlage:Toter Link/www.bundesbank.de (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  9. iX: Distributed-Ledger-Technologie braucht Gesetzesänderungen. Abgerufen am 5. Februar 2018 (deutsch).
  10. Blockchain sicher gestalten. BSI, 2. Februar 2018, abgerufen am 6. Februar 2018.
  11. (PDF) What Does Not Fit Can be Made to Fit! Trade-Offs in Distributed Ledger Technology Designs. Abgerufen am 27. März 2019 (englisch).
  12. About Hyperledger. Abgerufen am 5. Februar 2018 (englisch).
  13. VDI-Nachrichten: Sicherheit für die Lieferkette (Memento vom 30. Juni 2017 im Internet Archive)
  14. Stephan Leible, Steffen Schlager, Moritz Schubotz, Bela Gipp: A Review on Blockchain Technology and Blockchain Projects Fostering Open Science. In: Frontiers in Blockchain. Band 2, 19. November 2019, S. 1–28, doi:10.3389/fbloc.2019.00016 (englisch).
  15. The Promise of Blockchain to Change the Utility and Oil & Gas Industries | SAP Blogs. 21. Januar 2019, archiviert vom Original am 21. Januar 2019; abgerufen am 27. September 2022.
  16. Was die Blockchain für den Diamantenhandel bedeutet. Abgerufen am 6. Februar 2018.

Anmerkungen
  1. Der Begriff ist eine falsche Teilübersetzung des englischen technology. Die eigentlich korrekte Form Distributed-Ledger-Technik ist unüblich.
Normdaten (Sachbegriff): GND: 1229475885
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