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Ein "distributed Ledger" (=verteilte Datenbank) ist eine Datenbank, welche auf vielen Computern von unabhängigen Teilnehmern abgespeichert wird. Jede Kopie dieser Datenbank bewahrt die gesamte Historie aller Transaktionen des Netzwerks. Diese verteilten Datenbanken bilden nun gemeinsam die „Wahrheit“ über das Netzwerk und machen es unmöglich das einzelne Teilnehmer die Historie an Transaktionen zu ihren Gunsten verändern können. Der Begriff Blockchain bezieht sich auf die Art und Weise, wie die Transaktionen abgespeichert werden, durch aneinander gereihte (gekettete) Blöcke. Jeder neu erzeugte Block speichert den Bezug zu seinem Vorgänger mit ab, somit können die Blöcke später immer wieder in die richtigen Reihenfolge gebracht werden.

Theoretisch kann diese Datenbank nun genutzt werden um sämtliche Information zu speichern bzw. transferieren welche vor Datendiebstahl oder Fälschung geschützt werden müssen. Wie z.B.:

• Digitale Währungen (Währungsdatenbank)
• Aufbewahrung von Besitzrechten wie z.B.:
  Liegenschaften, Grundstücke, Fahrzeuge, IP-Rechte, Musikrechte, digitale Kunstwerke (NFTs) ..
• Digitale Aktien (Aktiendatenbank)
• Digitale Identitäten (Reisepass)
• Urkunden wie Führerscheine, Zeugnisse, Universitätsdiplome, ...
• Aufbewahrung von persönlichen medizinischen Daten
• Transparente Dokumentation von Lieferketten
• Abhalten und Organisation von Wahlen
• Dezentrales Finanzwesen: Abspeichern von Finanzvertägen (Swap, Bond, Escrow etc.)

Dabei ist zu erwähnen, dass nicht zwingend die Daten selbst auf der Blockchain abgespeichert werden müssen, oft genügt es den Beweis der Echtheit der Daten (=den Hash) zu speichern. Die Daten selber können dann durch den eigentlichen Besitzer aufbewahrt werden. Und wenn der Besitzer später die Daten präsentiert (z.B. Reisepass) kann der Kontrollierende (z.B. Grenzbeamte) die Richtigkeit der Daten auf seiner eigenen Kopie der Blockchain verifizieren.

Ein wesentlicher Vorteil der Speicherung von Besitzrechten auf der Blockchain ist die Möglichkeit der Weitergabe und Überprüfung dieser Rechte von Person zu Person ohne Mittelsmann (Peer to Peer).

Bitcoin bewies erstmals im weltweiten Maßstab die Funktionsfähigkeit und Sicherheit einer dezentralen öffentlichen Datenbank Ermöglicht das "peer to peer" senden und empfangen von Bitcoins. Das Netzwerk ist seit 2010 im Einsatz ohne einen einzigen Hack der Blockchain.

Limitationen:
• Hoher Energieverbrauch (Stand 2022 benötigt das Bitcoin Netzerk 205 Twh; gesamt Thailand benötigt 195 Twh) Quelle: digiconomist
• Zu kleiner Transaktionsdurchsatz für eine weltweites Zahlungsnetzwerk
• Kann sich nur sehr träge weiterentwickeln, da kein Budget für die Entwicklung, sowie kein guter Mechanismus zur Abstimmung über Änderungen vorhanden ist. Unstimmigkeit bei einem Update führt zu einer "Hard Fork" welche zur Teilung des Netzwerks & der Gemeinschaft führt.

Ethereum zeigt erstmals das Konzept einer programmierbaren Blockchain durch sogenannte "smart Contracts", und ermöglicht somit erstmals die Implementation der in Punkt 1.2) beschriebenen Anwendungen.

Limitationen:
• Hoher Energieverbrauch (Stand 2022 benötigt das Ethereum Netzwerk 113 Twh Quelle: digiconomist
• Zu kleiner Transaktionsdurchsatz für eine weltweites Zahlungsnetzwerk
• Viele Fehler (Bugs) in den oft sehr komplexen „smart Contracts“ , über 1,3 Milliarden USD sind alleine 2021 durch Defi Hacks gestohlen worden. Quelle: State of Defi Security
• Kann sich nur sehr träge weiterentwickeln, da kein Budget für die Entwicklung, sowie kein guter Mechanismus zur Abstimmung über Änderungen vorhanden ist. Unstimmigkeit bei einem Update führt zu einer "Hard Fork" welche zur Teilung des Netzwerks & der Gemeinschaft führt.

Cardano ist ein 3. Generation dezentrales Blockchain Netzwerk, welches versucht die Limitationen der ersten beiden Generationen auf zu heben. Cardano wird mit einem strengen Forschungsfokus entwickelt, d.h. potentielle Änderungen an der Blockchain werden zuerst in Forschungsarbeiten veröffentlicht und müssen ihre Annahmen und Behauptungen, dem strengen Prozess von akademischem Peer-Review bestehen, bevor sie als Basis für die tatsächliche Weiterentwicklung an der Cardano Blockchain in Frage kommen.

Ouroboros ist das Erste, nachweisbar sichere Blockchain Protokoll & Cardano ist die Erste Blockchain, welche es implementiert hat. Ouroboros ermöglicht dem Cardano Netzwerk Dezentralisierung & erlaubt nachhaltiges Wachstum zu globalen Anforderungen ohne Kompromisse in der Sicherheit. Der aktuelle Energieverbrauch des gesamten Cardano Netzwerks ist ca. 50'000 x energieeffizienter als das Bitcoin Netzwerk (Quelle: Cardano Blockchain Insights)

Um eine nachhaltige Entwicklung der Cardano Blockchain sicher zu stellen, existiert eine dezentrale Schatzkammer, welche mit einem Teil der Transaktionsgebühren immer wieder gefüllt wird. Die Gelder in der Schatzkammer gehören den ADA Besitzern, es wird regelmäßig über die Verwendung der Gelder abgestimmt. Dieses Abstimmung wird auf der Blockchain registriert. Derzeit läuft gerade ein Pilot Projekt in dem sich Projekte, welche auf der Cardano Blockchain entwickeln möchten, bewerben können und die Gemeinschaft dann über die Finanzierung des Projekts abstimmt. (=Catalyst)

Cardano wird in 5 Phase zur Ersten "fertigen" Implementation entwickelt. Nach Abschluss dieser Entwicklung sollen weitere Änderungen leidglich noch über den dezentralen Abstimmungsmechanismus erfolgen. Roadmap Cardano

• BYRON: Gründung (100% Abgeschlossen)
• SHELLEY: Dezentralisierung (90% abgeschlossen)
• GOGUEN: "Smart-Contracts" (80% abgeschlossen)
• BASHO: Skalierung (wird über das Jahr 2022 ausgerollt)
• VOLTAIRE: Regierung (wird 2022/23 ausgerollt)