Eine Einführung in die Technologie der Blockchains und hier Speziell Ethereum als Chain mit Accounts und Smart Contracts, mit Whisper für das Peer-to-Peer Messaging und mit Swarm für Dateispeicherung. Der Status von Ethereum heute sowie die Schritte für das nächste große Release und diverse Anwendungsfälle werden gezeigt.

1. Blockchains
Mehr als nur digitale
Währungen

2. Ich mache euch reich – nicht!

3. Frank Müller
Oldenburg / Deutschland
Baujahr 1965
Software-Entwickler
Fachautor
mue@tideland.biz
@themue

4. Status – Ethereum auf Mobiles

5. Instant
Messaging
Wallet DApps

6. Open Source mit Belohnung

7. Der Weg zur Kette

8. Clouds? Nur Rechenzentren!

9. Von der Zentralisierung zur Verteilung
Zentral Dezentral Verteilt

10. Geschichte
• 1990er Forschung zur sicheren
Verkettung und kryptografischen
Verfahren für Blockchains
• 2008 Bitcoin-Whitepaper durch
Satoshi Nakamoto
(https://de.wikipedia.org/wiki/
Satoshi_Nakamoto)
• 2013 Vorschlag Ethereums durch
Vitalik Buterin

11. Eigenschaften
• Verteile Organisation der Daten
• Kryptographische Sicherheitsverfahren
• Peer-to-Peer-Transfer
• Transparenz der Transaktionen
• Manipulationssicherheit der Daten
• Konsens-Machanismen zur
Entscheidungsfindung

12. Aufbau von Blockchains
Block 123
Prev
Hash
Time
Stamp
Transaction
Root
Nonce
Block 124
Prev
Hash
Time
Stamp
Transaction
Root
Nonce
Block 125
Prev
Hash
Time
Stamp
Transaction
Root
Nonce
TX 0
Hash 0
TX 1 TX 2 TX 3
Hash 1 Hash 2 Hash 3
Hash 01 Hash 23

13. Proof of Work
BA
✔
✔
✔
✔
Mining
Hashing

14. Ethereum heute

15. Ethereum
• Ethereum – Verträge und Konten
• Whisper – Messaging
• Swarm – Publikation und Verteilung

16. Genug Adressen für Menschen und Geräte
• 2160 = 20 Bytes
• 1.461.501.637.330.902.918.203.684.83
2.716.283.019.655.932.542.976
• Aktuell etwa 7.500.000.000 Menschen
• Knapp 195 Sextillionen Adressen pro
Mensch

17. Ethereum Blockchains
Block 4711
Prev
Hash
Time
Stamp
State
Root
Nonce
Transaction
Root
Receipt
Root
Block 4712
Prev
Hash
Time
Stamp
State
Root
Nonce
Transaction
Root
Receipt
Root
Nonce Balance Codehash Storrage Root Nonce Balance Codehash Storrage Root

18. Smart Contract
• Unveränderliche Programme in der
Chain
• Verarbeitung in der EVM eines Knotens
• Rechte im Zugriff auf Konten und API
• Ausführung bei Ereignissen

19. Smart Contracts
Vertrag
Ereignis Ausführung Abrechnung
Wertstellung

20. Solidity (1/2)
pragma solidity ^0.4.0;
contract Coin {
// Public address of the minter.
address public minter;
// Public mapping of addresses to an amount.
mapping (address => uint) public balances;
// Events allow light clients to react on changes.
event Sent(address from, address to, uint amount);
// Constructor runs when the contract is created.
function Coin() public {
minter = msg.sender;
}

21. Solidity (2/2)
function mint(address receiver, uint amount) public {
if (msg.sender != minter) return;
balances[receiver] += amount;
}
function send(address receiver, uint amount) public {
if (balances[msg.sender] < amount) return;
balances[msg.sender] -= amount;
balances[receiver] += amount;
Sent(msg.sender, receiver, amount);
}
}

22. DApps
DApp User Interface
Solidity Contract
Ethereum Node
Solidity Compiler EVM
web3.js (Ethereum JavaScript API)
Contract Byte Code Contract States
1
2 3
4
5 6

23. Light Client
Unterbrechung kostenloser
Clients bei Last möglich*

24. Whisper
• Kommunikation zwischen DApps
• Unsichere Latenz, kein RTC
• Geringe Bandbreite, keine
Massendaten
• Dark (Paket-Route ist unbestimmt)
• Topics mit Filtern*

25. Whisper – Gesprächig mit Races
BA

26. Swarm
• Verteiltes Speichernetzwerk
• Nativer Bestandteil des web3 Stacks
• Dezentral, redundant, fehlertolerant,
zensur-sicher
• Entlohnungsanreiz für den Betrieb
• Integration mit Ethereum Blockchain

27. Swarm

28. Ethereum morgen

29. Plasma
• Chains in einer Baumstruktur
• Belohnter Aufwand in diesen Chains
• MapReduce gegen Betrugsversuche
• Konsens-Verfahren für den Abgleich mit
der Root Chain
• Bitmap Unspent Transaction Output
(UTXO) Commitment Structure

30. Plasma – Anreiz in spezialisierten Chains
Root
Chain
Plasma
Chain B
Plasma
Chain X
Account
4711 ETH
Plasma
Chain C
Plasma
Chain A
Plasma
Chain Y
Plasma
Chain ZLevel 2
Level 1

31. Proof of Stake
BA
✔
Validating
Anlageverlust bei
Betrugsversuch
Kryptorätsel

32. Proof of Stake
• Deutlich geringerer Energieverbrauch
• Geringere Erzeugung neuer Coins als
Belohnung
• Geringere Motivation zur Kartellbildung
von Minern
• 51%-Attacke sehr teuer

33. Weitere Entwicklungsgebiete
• Sharding
• Aufteilung der Transaktionen auf
mehrere Knoten
• State Channel Transactions
• Locking von States
• Bündelung bilateraler Transaktionen

34. Einsatzszenarien

35. Bargeldlose Zahlungen

36. https://youtu.be/75AXINUL47g

37. Zahlung nach Bedingungserfüllung

38. Direkte Kommunikation

39. Sichere Datenspeicherung

40. Pay-per-use-Lizenzen

41. Micropayment durch IoT Devices

42. Black Box für Versicherungen

43. Mautabrechnung

44. Tickets

45. Bonuspunkte und Prämien

46. Rechnungserstellung/-verfolgung

47. Event Sourcing

48. Abstimmungssysteme

49. Streaming von Musik und Video

50. Wetten

51. Spiele

52. Bildquellen
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