Blockchain Sicherheit einfach erklärt

in #deutsch6 years ago (edited)

Wenn wir über die Blockchain reden, denken wir immer gleich die Blockchain ist sicher, sie ist immutable (unzensierbar) und natürlich kann man sie deshalb auf keinen fall manipulieren. Diese subjektive Wahrnehmung macht sie zum Maß aller Dinge und deshalb steigt jeder auf den Hypetrain.

Neue Technologie? Funktioniert! Hat jeder - Muss ich auch haben!

Es ist wie mit der Erfindung der Handys. Jeder hat sich eins geholt (ist ja schließlich auch praktisch), unwissend darüber welche Daten wir dadurch preisgeben. Nichtsahnend welchem sozialen Druck man sich dadurch aussetzt eines zu besitzen. Erst mit den Jahren haben wir das begriffen. Nach und nach entdecken wir mehr Schwachstellen und Sicherheitslücken. Und so wird es auch mit der Blockchain kommen...

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Quelle: pexels

Die Blockchain ist das maß aller Dinge

Wer sich intensiv mit der Materie befasst, versteht dass das ein Trugschluss ist. Eigentlich ist es ganz einfach. Fragt man jemanden der sich nur sehr oberflächlich mit dem Thema befasst hat, wird er vermutlich sowas ähnliches sagen:

"Die Blockchain ist deshalb sicher weil man sie nicht manipulieren kann weil ja alles mehrfach gespeichert ist und die Blöcke in einer Kette zusammen einen rechnerischen Sinn ergeben."

Das ist schlicht und einfach falsch. Man kann sie manipulieren und es wird seit ihrer Erfindung auch versucht und schon einige male wurde es erfolgreich umgesetzt. Manchmal merkt es vielleicht niemand aber hin und wieder können ein paar schlaue Leute es nachweisen. Hier findet sich ein Beweis dass Bitcoin schon manipuliert wurde.

Die Blockchain ist also grundsätzlich erstmal NICHT das Maß aller Dinge. Wer sich dessen bewusst ist, lässt sich auch nicht mehr so leicht von einem Hype-Train abholen. Choo choo! Lambo to the Moon!!!eins11elf!!

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Quelle: pexels

Wir müssen verstehen und unterscheiden:

Zwischen unzensierbarkeit (Immutability) und fälschungssicher (Tamper-proof) ist ein großer Unterschied der gerne bei diesem Thema außer acht gelassen wird! Die Bitcoin Blockchain zum Beispiel ist zwar immutable da die Daten auf so vielen Rechnern liegen dass es praktisch unmöglich ist sie alle zu löschen, sie ist aber nicht tamper-proof!

Eine 51% Attacke könnte Daten auf der Chain ändern, Beträge aus dem nichts erschaffen, Konten leer räumen oder Bitcoin komplett wertlos machen indem statt Bitcoins einfach Memes darauf gespeichert werden um es mal überspitzt darzustellen.

Der Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake:

Ich gebe mir Mühe es einfach zu erklären und nicht allzusehr ins Detail zu gehen so dass es für jeden verständlich ist. Wer mehr wissen will kann natürlich gerne Google fragen. Ich möchte nicht immer mit vorgekauten Links helfen, da es oft hilfreich ist, mehrere ähnliche Artikel zu lesen. ;)

Proof of Work

Proof of Work bedeutet dass ein Rechner eine vorgegebene komplexe Rechenaufgabe (verschlüsselung) lösen muss und ein bestimmtes Ergebnis erwartet wird. Wer das Ergebnis zu erst gefunden hat, wird belohnt und dessen Block trägt die aktuellen Transaktionen in die Blockchain.

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Quelle: pixabay

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Wie man sieht ist trotz nur eines Zeichens unterschied (der Zahl am ende die übrigens noun genannt wird) ein völlig anderer Hash hinten raus gekommen. Die Ergebnisse müssen bestimmten Kriterien entsprechen damit der Hash von der Blockchain angenommen wird. Eines der Kriterien ist, dass andere Miner die selbe Aufgabe nochmals lösen und zu dem selben Ergebnis kommen müssen. Erst wenn eine bestimmte Anzahl an Minern den Block verifiziert hat, ist die Transaktion auch wirklich getätigt.

Verwendest Du also jetzt irgend einen online MD5 Hahs Calculator musst du zu dem exakt selben Ergebnis kommen. Tust du das nicht, ist dein Hash (oder meiner?) kompromittiert und der Hash ist wertlos. Er wird von der Blockchain verworfen und ein neuer Block wird angefordert. Das Bedeutet die Transaktionen in diesem fehlerhaften Block werden nicht getätigt und es wird erneut geprüft.

Das macht die Blockchain sicher vor Betrugsversuchen. Erinnert euch! Manipulieren kann man sie trotzdem. Wie das in der Theorie aussieht werde ich später erwähnen.

Bei Bitcoin ist es so dass mindestens 51% der Miner auf der Welt ihren Code modifizieren müssten um ihre gewünschen Ergebnisse in die Chain zu minen. Sie können also ihre Manipulation nur dann in die Tat umsetzten wenn es sehr viele sind die daran teilnehmen ODER:

wenn es sehr wenige mit sehr viel Rechenleistung (sprich Geld) sind. Bitcoin basiert also auf Proof of Work und NUR Proof of Work. Das macht es (meiner bescheidenen Meinung nach) auch zu einer sicheren Blockchain und darin liegt der echte Wert von Bitcoin.

Das Problem einer 51% Attacke

Das Problem für die Angreifer mit ihrer 51% Attacke ist, dass ihre Attacke nicht unbemerkt bleibt. Bitcoin ist zwar nicht wirklich Tamper-Proof in der hinsicht dass man es nicht fälschen kann. Aber wenn es gefälscht wird, fällt das vielen Menschen auf. Und genau das soll Fälschungssicherheit ja auch bewirken. Man macht es so schwer etwas zu fälschen dass es auffallen würde wenn es doch gefälscht wird.

Das ist auch ein echter grund weshalb es keinen (bzw. nur wenig) Sinn macht die Chain zu attackieren. Sobald die 51% Attacke erfolgreich durchgeführt wurde, ist Bitcoin wertlos. Der Angreifer hat sehr sehr viel Geld dafür aufwenden müssen und hat keinen echten nutzen davon.

Das System dahinter ist so einfach wie genial und deshalb wird der Bitcoin so hoch gehandelt auch wenn er Nachteile mit sich bringt. (Hohe Transaktionsgebühren, hoher Energieverbrauch, lange Wartezeiten etc...)

Ok, aber was ist dann Proof of Stake?

Bei PoS verzichtet man auf komplexe Rechnungen (gut für die Umwelt wg. niedrigerem Stromverbrauch. Denkt in globalen maßstäben!) und ist deshalb schneller und ökologischer. Allerdings ist es bei weitem nicht so sicher wie PoW. Der Grund dafür ist ganz einfach. Je mehr Coins ein Nutzer hat, umso wahrscheinlicher ist es, das er einen Block generiert der im dann Geld einbringt. PoS ist wie Lotto spielen. Je mehr Scheine du kaufst umso höher sind deine Chancen.

Die Steemit Blockchain arbeitet übrigens mit DPoS das man auf keinen Fall (wie ich in meinen kritischen Artikeln) mit PoS verwechseln sollte. Ich dachte in diesen älteren Artikeln noch, dass Steemit auf PoS basiert was zum Glück nicht der Fall ist. ;)

Ich gebe zu, dass diese Annahme auf falschen Informationen beruht hat und mein Fehler war, dass ich dieser Information vertraut habe. Daher sagt man ja auch immer dass man mehrere Quellen zu rate ziehen soll. Aber der Remotehorst findet halt einfach von 32.000 Seiten im Netz genau die eine mit den falschen Infos und verbeisst sich dann auch noch daran. xD

Sobald ich DPoS gut verstanden habe, werde ich darüber gerne mal schreiben wenn Interesse besteht. Aber nach meiner "Steemit Blockchain Kritik Tour" die ich aufgrund von falschen Informationen begonnen habe, denke ich dass ich mich in Zukunft besser auf das konzentriere von dem ich wirklich Ahnung habe. Nämlich Musik machen und 3D Grafik. ;)

Ok zurück zum Thema PoS...

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Quelle: pixabay

Hat jemand jetzt 51% aller Lottoscheine der Welt, würde er statistisch gesehen sehr oft gewinnen. Beim Lotto zahlt man da logischerweise drauf weil die Scheine nicht gerade billig sind.

Nochmal kurz rekapitulieren. Im PoW kommt die Sicherheit durch die Rechenleistung die rein gesteckt wird und im PoS kommt sie durch Zufallsmechanismen die hohe Zahlen (bzw. die Blöcke von Usern mit vielen Coins) bevorzugen.

PoS ist also (wenn es nicht ganz gut reguliert wird) nichts anderes als ein Umverteilungsmechanismus. Die Reichen werden immer reicher.

PoS und Pre-Mining - Ein anzeichen für möglichen Betrug

Eines der großen Probleme von PoS ist, dass die Coins vielleicht garnicht erst gekauft wurden sondern durch den Entwickler des Netzwerks Pre-Mined wurden (also vor eröffnung schon generiert). Das ist auch relativ einfach wenn man bedenkt dass man da nichtmal viel Rechnen muss.

Wenn der Schuppen dann aufgemacht wird, verkauft der Entwickler auch noch teile dieser Coins und macht da schon die fette Kohle mit wertlosen Coins auf einer halbwegs sicheren Blockchain. (Ich sage bewusst halbwegs weil man es ja nicht verallgemeinern kann. Die eine Chain ist sehr sicher während die andere vielleicht das gegenteil von Sicherheit ist.)

Aber der Entwickler ist ja nicht blöd. Er behält einen großteil der PoS Coins und schürft laufend Geld damit weil immer neue Menschen Geld in die Coin investieren in der Hoffnung damit auch neue Coins zu schürfen.

So macht der Entwickler mit einem wertlosen und gleichzeitig unsicherem Coin laufend neues und echtes Geld. Deshalb sehe ich PoS Blockchains auch garnicht erst als Blockchains an. Es sind reine Lotto-Systeme denn der Zufall bestimmt ob du gewinnst oder nicht. Diesen Zufall kann man durch die Anzahl seiner Coins beeinflussen. Hat man dann auch noch mehr als 51% der gesamten Coins kann man die Chain nach belieben manipulieren.

Kurz zu DPoS:

Bei DPoS sieht das ganze wiederrum anders aus. Dort wird die Sicherheit durch ein komplizierteres algorithmisches Verfahren generiert. Es ist ein schnelles und effizientes Verfahren das noch dazu ziemlich sicher und ökologischer als reines PoW ist.

Die Blöcke werden von den Nodes (Knotenpunkte / Servern) der Witnesses (Zeugen) generiert. Zusätzlich sind die Wittnesses für die Sicherheit und stabile Funktionsweise des Systems verantwortlich. Sie prüfen zum Beispiel bei einem anstehenden Update den Code und können abstimmen ob eine Änderung vorgenommen oder abgelehnt wird. So kann das System nur ein Update bekommen das im Sinne der Allgemeinheit ist. Wir können diese Wittnesses nicht nur wählen sondern auch abwählen und sind damit alle mitverantwortlich für die Sicherheit und fairness in dem System. Klingt doch super oder? :)

Die Manipulation der besten Blockchains der Welt

Ja, wie funktioniert jetzt so eine Manipulation wenn die Blockchain doch so sicher ist? Es ist eigentlich ganz einfach. Jeder kann das System benutzen. Jeder kann z.B. Bitcoin einkaufen oder verkaufen. Mit jeder Aktion manipulieren wir die Chain (oder den Kurs). Kauft jemand sehr viele Bitcoin steigt der Preis. Er hat praktisch eine Manipulation vorgenommen. Ob diese Manipulation jetzt gut oder schlecht ist, darüber kann man streiten.

Mein Beitrag hier ist genauso eine Manipulation (einflussnahme) auf die Steemit Blockchain wie dein Upvote oder Kommentar. Und all das kann man auch missbrauchen. Natürlich gibt es bestimm noch mehr Möglichkeiten aber mehr muss ich dazu nicht sagen und mir fehlt auch das wissen darüber weil es nicht in meinem Interesse ist (im negativen Sinne) zu manipulieren.

Wer sich dessen bewusst ist, geht vielleicht auch verantwortungsvoller mit und in der Blockchain um. Genau das wollte ich mit diesem Beitrag erreichen und ich hoffe es war nicht zu trocken. ;)

Es gibt ausser PoS und PoW noch andere Konzepte die unter anderem hier beschrieben werden.

Dieser Beitrag wurde von einem Menschen geschrieben der von sich behauptet nur oberflächliches Wissen über Blockchains zu haben. Ich bitte darum mich auf Fehler aufmerksam zu machen und möchte noch anmerken dass das schreiben über dieses Thema mein Wissen verfestigt hat. Seht es also als eine Hausaufgabe und ihr seid die Lehrer die mir jetzt sagen können welche Note ich bekomme. Vielen Dank fürs lesen und bewerten! ;)

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Danke für den für Laien erhellenden Beitrag. Gewiss wertvoll!

Steem on!

Danke für dein Feedback! Ich musste den Beitrag an manchen Stellen aktualiseren da ich mein Wissen jetzt etwas aufgefrischt habe. Ausserdem hab ich noch kurz etwas zum DPoS verfahren hinzugefügt das auf Steemit zum Einsatz kommt.

Steem auch on! ;))

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