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Blockchains

Mehr als nur digitale
Währungen
Ich mache euch reich – nicht!
Frank Müller
Oldenburg / Deutschland

Baujahr 1965

Software-Entwickler

Fachautor

mue@tideland.biz

@themue
Status – Ethereum auf Mobiles
Instant
Messaging
Wallet DApps
Open Source mit Belohnung
Der Weg zur Kette
Clouds? Nur Rechenzentren!
Von der Zentralisierung zur Verteilung
Zentral Dezentral Verteilt
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
Eigenschaften
• Verteile Organisation der Daten

• Kryptographische Sicherheitsverfahren

• Peer-to-Peer-Transfer

• Transparenz der Transaktionen

• Manipulationssicherheit der Daten

• Konsens-Machanismen zur
Entscheidungsfindung
Aufbau von Blockchains
Block 123
Prev

Hash
Time

Stamp
Transaction

Root
Nonce
Block 124
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Hash
Time

Stamp
Transaction

Root
Nonce
Block 125
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Time

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Transaction

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TX 0
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TX 1 TX 2 TX 3
Hash 1 Hash 2 Hash 3
Hash 01 Hash 23
Proof of Work
BA
✔
✔
✔
✔
Mining
Hashing
Ethereum heute
Ethereum
• Ethereum – Verträge und Konten

• Whisper – Messaging

• Swarm – Publikation und Verteilung
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
Ethereum Blockchains
Block 4711
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Time

Stamp
State

Root
Nonce
Transaction

Root
Receipt

Root
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Hash
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State

Root
Nonce
Transaction

Root
Receipt

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Nonce Balance Codehash Storrage Root Nonce Balance Codehash Storrage Root
Smart Contract
• Unveränderliche Programme in der
Chain

• Verarbeitung in der EVM eines Knotens

• Rechte im Zugriff auf Konten und API

• Ausführung bei Ereignissen
Smart Contracts
Vertrag
Ereignis Ausführung Abrechnung
Wertstellung
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;
}
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);
}
}
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
Light Client
Unterbrechung kostenloser

Clients bei Last möglich*
Whisper
• Kommunikation zwischen DApps

• Unsichere Latenz, kein RTC

• Geringe Bandbreite, keine
Massendaten

• Dark (Paket-Route ist unbestimmt)

• Topics mit Filtern*
Whisper – Gesprächig mit Races
BA
Swarm
• Verteiltes Speichernetzwerk

• Nativer Bestandteil des web3 Stacks

• Dezentral, redundant, fehlertolerant,
zensur-sicher

• Entlohnungsanreiz für den Betrieb

• Integration mit Ethereum Blockchain
Swarm
Ethereum morgen
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
Plasma – Anreiz in spezialisierten Chains
Root

Chain
Plasma

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Plasma

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Account

4711 ETH
Plasma

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• Deutlich geringerer Energieverbrauch

• Geringere Erzeugung neuer Coins als
Belohnung

• Geringere Motivation zur Kartellbildung
von Minern

• 51%-Attacke sehr teuer
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• Sharding

• Aufteilung der Transaktionen auf
mehrere Knoten

• State Channel Transactions

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• Bündelung bilateraler Transaktionen
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Bargeldlose Zahlungen
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Zahlung nach Bedingungserfüllung
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