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Blockchain

Was steckt dahinter? 

Experiment, Funktionsweise, Zukunftsszenarien

Quelle: iStock; ismagilov

Wie alles begann …

Blockchain ist seit dem Zahlungsmittel Bitcoin in aller Munde. Fachpersonen aus Informatik und Wirtschaft sagen dieser neuen technologischen Entwicklung voraus, dass sie die Art und Weise, wie wir weltweit kommunizieren und interagieren, grundlegend transformieren könnte. Sie soll ganze Branchen verändern oder sogar überflüssig machen und vollkommen neue Industrien schaffen.

Aber was hat es mit der Blockchain-Technologie eigentlich auf sich?

Experiment

Auftrag 1

Lassen Sie sich von Ihrer Lehrperson auf ein kleines Experiment einladen, bevor wir uns der Funktionsweise der Blockchain-Technologie widmen ...

Experiment anzeigen

Auftrag 2

Diskutieren Sie danach folgende Fragen:

  • Welche Vorteile hat es, dass jede Person, die Teil einer Währung ist, eine Kopie von sämtlichen (weltweiten) Transaktionen hat?

  • Vergleichen Sie Ihr Währungssystem während des Spiels mit der Währung des Schweizer Frankens, indem Sie die untenstehende Tabelle ergänzen:

Tabelle anzeigenLösung anzeigen

Funktionsweise

Auftrag 3

Ähnlich wie unsere Fantasiwährung Coin funktioniert auch die digitale Währung Bitcoin. Sie basiert auf der Blockchain-Technologie. Um diese zu verstehen, widmen wir uns vorerst einigen zentralen Begriffen. Stellen Sie die ersten 3 Definitionen grafisch dar, sodass Sie Ihnen als Eselsbrücke dienen.

  • dezentral: Auf verschiedene Stellen/Orte verteilt, nicht von einer Stelle (Bank, Notar, Versicherung, o.Ä.) ausgehend.

  • Hash: Eine Art digitaler Fingerabdruck, der aus einer Zeichenfolge besteht und anhand von komplizierten mathematischen Verfahren berechnet wird.

  • Transaktion: Vereinfacht gesagt, ist damit der Austausch von Waren / Dienstleistungen und Forderungen (z. B. Geld, Gegenleistung, andere Ware) zwischen zwei Personen gemeint. In unserem Experiment fanden dann Transaktionen statt, wenn zwei Personen miteinander handelten (Ware gegen Bitcoin).

  • Kryptografie: Kryptografie bedeutet auf Griechisch Geheimschrift. Sie beinhaltet verschiedene Methoden, mit deren Hilfe Texte oder andere Dateien verschlüsselt werden können. Dadurch soll der Zugriff für Unbefugte verhindert werden. Verschlüsselte Mails, WhatsApp-Nachrichten oder Passwörter verdanken wir der Kryptografie.

  • Kryptowährung: Digitale Währung (z. B. Bitcoin) mit einem kryptografisch abgesicherten Zahlungssystem.

Quelle: Thinkstock

Auftrag 4

Um zu begreifen, weshalb eine Blockchain (Blockkette) von vielen Fachleuten als manipulationssicher bezeichnet wird, muss man etwas genauer verstehen, wie eine solche Kette entsteht.

Einerseits wird (so, wie Sie sich im Experiment gegenseitig überprüft haben) jede Transaktion im System (z. B. Anna tauscht Donuts gegen einen Coin), aber auch jeder neu entstandene Block (mehrere Einträge im Kassenbuch) durch die Software jedes einzelnen Netzwerk-Teilnehmers automatisch überprüft.

Andererseits sorgt die Art und Weise, wie die einzelnen Blöcke entstehen und miteinander verknüpft werden, für Sicherheit. Lernen Sie im folgenden Erklärvideo mehr darüber und lösen Sie danach untenstehende Aufträge:

  1. Stellen Sie das Experiment aus Aufgabe 1 schematisch dar. Am Schluss soll eine Grafik entstehen, die auf einfache Art und Weise das Blockchain-Prinzip erklärt. Darin sollen folgende Begriffe vorkommen: Netzwerk-Teilnehmer, Informationen, Block, Hash, Blockchain.

  2. Um einen Block und seinen Hashwert zu kreieren, wird eine grosse Rechenleistung benötigt. Diese Arbeit übernehmen sogenannte Miner. Das sind «normale» Teilnehmerinnen oder Teilnehmer des Blockchain-Netzwerkes, die sich dafür entscheiden, mit einer speziellen Hardware Hashwerte zu berechnen.

    Dies dürfen übrigens alle Teilnehmer des Netzwerkes tun. Wenn eine Minerin einen Hashwert herausgefunden hat, wird er von allen anderen automatisch überprüft (so, wie im Experiment die Lösung des Buchstaben-Spiels überprüft wurde). Ist der Hashwert korrekt, wird die Minerin mit Bitcoins belohnt (genau so, wie der Gewinner des Buchstaben-Spiels).

    Ergänzen Sie den Begriff Miner in Ihrer Grafik.

  3. Erklären Sie sich in Partnerarbeit das Blockchain-Prinzip. Nutzen Sie dazu Ihre Grafik. 2–3 Personen stellen ihre Version der ganzen Klasse vor. Falls nötig, korrigieren oder präzisieren die anderen deren Beiträge.

    Lösung anzeigen

Quelle: iStock; matjemo

Zukunftsszenarien

Auftrag 5

Setzen Sie sich mit einer der nachfolgenden Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie etwas näher auseinander. Und zwar so:

  • Alle Lernenden, die dasselbe Thema wählen, setzen sich zusammen.

  • Informieren Sie sich zu Ihrem Thema, indem Sie den entsprechenden Artikel lesen und offene Fragen in der Gruppe klären.

  • Diskutieren Sie, welche Vor- und Nachteile bzw. Gefahren Ihre Blockchain-Anwendung für Sie hätte, wenn Sie diese persönlich nutzen würden.

  • Präsentieren Sie Ihr Thema anhand einer einzigen PowerPoint-Folie der Klasse. Nennen Sie zudem je einen entscheidenden Vorteil und einen Nachteil bzw. eine Gefahr aus der vorangehenden Diskussion.

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