Notizen 23.5.2022

20220523/nit-20220523.txt

+Bitcoin, 23.05.2022, 15:25:37
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+??  - Fälschungssicherheit: ++
+??  - Schnelle Bearbeitung: -
+??  - Zahlungsnachweis: ++
+    - Anonymität: -
+    - Rückverfolgbarkeit illegaler Geschäfte: -
+    - Liquiditätssicherheit: - (Kursschwankungen während des Transaktionszeitraums)
+??  - Ressourcenverbrauch: -- (hoher Energieverbrauch für Transaktionen,
+                               hoher Hardware-Verbrauch für Herstellung von BitCoins)
+    - Personalbedarf: ++ (evtl. bis auf: überproportional viel Werbung)
+
+Verwendete Technologie: Blockchain
+
+ - Ziel: fälschungssichere Daten ("Konten")
+         dezentral(!) verwalten
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+ - Konsensverfahren:
+   Damit Daten in die Blockchain aufgenommen werden,
+   müssen sich alle Beteiligten einig sein, daß die Daten dorthin gehören.
+
+   Wie stellt man das sicher?
+   
+    - Proof of Work:
+      Es ist absichtlich(!) viel Arbeit, einen neuen Block
+      an die Blockchain anzufügen.
+      
+      Wer den Dienst in Anspruch nehmen will,
+      muß Arbeit in diesen Dienst investieren.
+
+      Im Fall von Bitcoin: Es ist erlaubt, selbst Geld zu "erschaffen" ("Mining").
+      Dieser Prozeß soll(!) aufwendig sein,
+      und er sorgt dafür, daß das System funktioniert,
+
+ - Bitcoin: Sämtliche Transaktionen werden in derselben Blockchain protokolliert.
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+   --> viel Speicherbedarf (März 2022: 400 GiB)
+
+   Zusammenhalt der Blockchain über kryptographische Hash-Werte
+   --> eindeutige Reihenfolge
+
+   Neue Blöcke erzeugen: "Mining"
+   --> Jede teilnehmende Partei darf "Münzen prägen"
+
+   Jede Transaktion wird kryptographisch signiert und in der Blockchain "verewigt".
+   Dies geschieht im Zuge des "Mining".
+
+   Ein neuer Block enthält zunächst unbestätigte Transaktionen,
+   die allerdings bereits von den jeweiligen Besitzern der Gelder
+   kryptographisch signiert wurden.
+   Im Zuge des Mining wird dieser Block "unterschrieben":
+   Ein Miner einen kryptographischen Hash für den neuen Block
+   und löst dabei eine zusätzliche Aufgabe:
+   Die obersten Bits des Hash-Werts müssen allesamt 0 sein.
+   (Um dies zu erreichen, darf eine Nummer im Header verändert werden:
+   "nonce" für "number used once".)
+   Die Anzahl der geforderten Null-Bits wird ständig erhöht,
+   so daß es stets ca. 10 Minuten dauert, einen passenden Hash zu finden -
+   auch bei gesteigerter Rechenleistung.
+
+   Konsequenz: Jedes Mining (und damit anteilmäßig jede Transaktion)
+   ist dermaßen aufwendig, daß die jeweils aktuell stärksten Rechner
+   der Welt dafür 10 Minuten brauchen.
+   --> Der Ressourcenverbrauch ist systembedingt gleichbleibend hoch.
+
+   Konsequenz: Eine Transaktion dauert ungefähr 10 Minuten.
+   (Es gibt Systeme, dafür zu sorgen, daß eine eigene Transaktion
+   bevorzugt behandelt wird.)
+
+   Fälschungssicherheit ist gegeben:
+   Wem es gelingt, einen Block zu "fälschen", hat damit automatisch
+   einen "echten" Block erzeugt.
+   ("Wir erklären das Falschgeld zu echtem Geld
+   und sorgen dafür, daß dessen Herstellung so aufwendig ist,
+   daß man sich das Geld redlich verdient hat.")
+
+   Zahlungsnachweis ist gegeben:
+   Die Blockchain sorgt mit kryptographischen Methoden dafür,
+   daß die darin gespeicherten Daten nicht mehr nachträglich
+   geändert werden können.
+
+ - Schwachstellen von Bitcoin: 51-Prozent-Angriff
+
+   https://en.wikipedia.org/wiki/Double-spending#51%_attack
+
+   Wird 51% Attack genannt (wobei 50%+Epsilon natürlich reichen würde)
+
+   Die nachträgliche Nichtveränderbarkeit der Blockchain ist nur
+   dann gewährleistet, wenn keine beteiligte Partei mehr als 50%
+   der Gesamt-Rechenleistung kontrolliert.
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+ - Größtes Problem (im Sinne der Nachhaltigkeit):
+   hoher Ressourcenverbrauch
+
+    - Energiebedarf der Rechner, Stand 2021:
+      120 Terawattstunden (TWh)
+
+      Zum Vergleich:
+      https://www.laenderdaten.de/energiewirtschaft/elektrische_energie/stromverbrauch.aspx
+        China:        5.920.000.000.000 kWh = 5920   TWh
+        Deutschland:    514.600.000.000 kWh =  514   TWh
+        Schweden:       125.400.000.000 kWh =  125,4 TWh
+        Niederlande:    106.000.000.000 kWh =  106   TWh
+
+    - Hardware-Bedarf:
+      Standard-Rechner sind zu langsam. --> spezielle Rechner
+      FPGA (Freely Programmable Gate Arrqay, umprogrammierbare Hardware)
+      --> immer noch zu langsam
+      ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, speziell angefertigte Hardware)
+      --> veralten, danach für nichts anderes einsetzbar
+
+Aufgabe, 23.05.2022, 16:13:58
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+Vergleich des Bitcoin-Systems mit anderen, rein digitalen Systemen
+ - andere Krypto-Währungen
+   (z.B. mit Proof of Stake statt Proof of Work)
+ - GNU Taler
+   (anonym, mit Einbeziehung der Banken)
+ - "Ewiges Logfile"
+   (1990er Jahre, Vorläufer(?) der Blockchain)
+
+Vergleich der Ergebnisse um 17:30 Uhr
+
+Ergebnisse, 23.05.2022, 17:31:53
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+ - Umweltfreundlichere Alternativen zu Bitcoin:
+   https://cryptoticker.io/de/5-umweltfreundliche-kryptowahrungen/
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+   Was kostet der Konsensmechanismus?
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+    - Cardano: full Proof of Stake
+      Die Sicherheit hängt nicht vom Energieverbrauch ab.
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+    - Ripple: Beglaubigung der Knoten
+      --> nicht mehr konsequent dezentral
+
+    - Polkadot: Proof of Stake
+
+    - EOS: delegated Proof of Stake
+
+    - IOTA: nicht dezentral
+      (dezentral wäre es mit Proof of Work)
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+   Proof of Stake: https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_stake#Energy_consumption
+   ca. 1/1000 des Energieverbrauchs von Proof of Work --> immer noch viel
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+   Dezentralität: Bei erfolgreichen 51%-Angriff auch bei Bitcoin nicht gewährleistet.
+   Aktuelle Situation: Selbstverpflichtung des 51%-Teilnehmers
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+   Ethereum: aktuell Proof of Work; Wechsel zu Proof of Stake ist angekündigt
+
+   Bitcoin mit erneuerbaren Energien: löst nur einen Teil des Problems
+   (Entweder: nur überschüsseige Energie nutzen --> mehr ASICs erforderlich.
+   Oder: Energie fehlt anderswo; Hardware-Problem bleibt bestehen.)
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+ - GNU-Taler:
+    o Taxable Anonymous Libre Electronic Reserves
+      -> freie Software für Bezahlsystem in traditionellen Währungen
+    + datenschutzfreundlich wie klasssisches Bargeld,
+      aber für Steuerbehörden nachverfolgbar -> gegen Geldwäsche
+    + Umtausch von Talern zur jeweiligen Landeswährung möglich durch Exchange-Punkte
+    + hoher Energieverbrauch vermieden
+    + keine starken Wertschwankungen durch "Kopplung" an traditionelles Währungssystem
+    -(?) zentrales Netzwerk, hinter welchem regulierte Geschäftsbanken stehen
+    o Münz-Regulation durch Signaturen der Münzen auf RSA-Basis
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+   Quellen: 
+   https://www.heise.de/news/Projekt-GNU-Taler-Das-quelloffene-Bargeld-4892826.html
+   https://nlnet.nl/project/GNUTaler/
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+   Für mich stellt sich jetzt die Frage, wie genau das mit dem RSA
+   funktioniert. Das habe ich noch nicht verstanden.