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Wie öffentliche und private Blockchain in Bezug auf Datenschutz und Datendurchsatz miteinander konkurrieren

Man holding a tablet with technology effect overlay

Wenn Unternehmen und staatliche Stellen verschiedene Blockchain-Lösungen prüfen, ist eine der ersten Überlegungen, ob sie eine öffentliche Blockchain oder eine “zugelassene”, private Blockchain verwenden sollten.

Häufig entscheiden sich Unternehmen für die Nutzung einer öffentlichen Blockchain für Anwendungen wie Echtheitszertifikate, Pilotprojekte oder Forschung und Entwicklung. Wenn sie jedoch ihre eigene Token- oder Datenanwendung erstellen wollen, die sensible Unternehmens- oder personenbezogene Daten umfasst, entscheiden sie sich für eine genehmigte Blockchain-Plattform.

Oberflächlich betrachtet ergibt es Sinn, die Begriffe “private Blockchain” mit Datenschutz und “genehmigte Blockchains” mit Netzwerksicherheit gleichzusetzen.

Die Kehrseite dieser Annahme ist, dass eine öffentliche Blockchain unmöglich für sensible Daten verwendet werden kann und dass sie in Bezug auf die Sicherheit schlecht abschneidet. Beide Annahmen beruhen jedoch auf einem falschen Verständnis des Blockchain-Archetyps.

Missverständnisse über private und öffentliche Blockchains

  • Datenschutz ist eine der wichtigsten Überlegungen, die dazu führen, dass sich Projekte für eine private Blockchain entscheiden, da allgemein angenommen wird, dass es für eine öffentliche Blockchain nicht möglich ist, Vorschriften wie die DSGVO der EU einzuhalten.
  • Durch die Bezeichnung eines privaten Ledgers als “permissioned blockchain” wird davon ausgegangen, dass eine öffentliche Blockchain nicht die Möglichkeit bietet, organisatorische, projektbezogene und granulare Berechtigungen festzulegen.
  • Da öffentliche Blockchains ihre Infrastruktur und Rechendienste jeder öffentlichen Einrichtung zur Verfügung stellen, wird davon ausgegangen, dass solche Netzwerke zwangsläufig Schwierigkeiten haben würden, ihre Aufgabenlast an Datenanwendungen schnell zu verarbeiten.

Datenschutz: öffentliche vs. private Blockchains

Die vorherrschende Meinung ist, dass man als Bank oder Unternehmen wahrscheinlich eine genehmigte Blockchain implementieren möchte. Öffentliche Blockchain wird durch die Einbeziehung des Wortes “öffentlich” so verstanden, als ob sie automatisch Unternehmens-, Regierungs- und persönliche Daten in den öffentlichen Bereich einbringen würde.

Dies ist ein Missverständnis, das auf eine Zeit zurückgeht, in der die Funktionalität der öffentlichen Blockchain nicht wirklich verstanden und genutzt wurde.

Pseudonymität als Standardfunktion der BSV-Blockchain

Während eine vereinfachte Blockchain-Anpassung Probleme mit dem Datenschutz hätte, ist eine UTXO-basierte Blockchain wie die BSV-Blockchain von Natur aus pseudonym. Jedes Bit an Daten, das in der Chain veröffentlicht wird, ist mit den digitalen Signaturen seines Urhebers und jeder der Stellen, die mit diesen Daten interagiert haben, verbunden. Diese digitale Unterschrift stellt eine Firewall zwischen Transaktionen (egal ob es sich um Finanz- oder Dateninteraktionen handelt) und Identität dar.

Einfach ausgedrückt: Transaktionen sind öffentlich, aber die Identität der Akteure bleibt privat.

Die Privatsphäre der Akteure kann durch die Verwendung von Pseudonymen für den einmaligen Gebrauch weiter verbessert werden, um die Beziehung zwischen den Transaktionen einer Person oder einer Organisation weiter zu verschleiern. Vereinfacht ausgedrückt: Auch wenn ein Unternehmen die BSV-Blockchain nutzt, um Millionen von Datenpunkten in der Blockchain zu veröffentlichen, wäre es unmöglich, die Beziehung zwischen den Daten anhand des öffentlichen Blockchain-Datensatzes nachzuvollziehen, und es wäre unglaublich mühsam (und teuer), alle Datenpunkte bis zu ihrem Ursprung zurückzuverfolgen.

Sicherstellung der Datenintegrität ohne Veröffentlichung der zugrunde liegenden Daten

Die BSV-Blockchain verwendet einen SHA-256-Algorithmus, der eine Textzeichenfolge in eine deterministische Ausgabe, einen so genannten Hash, umwandelt. Die Ausgabe kann die Eingabe nicht offenbaren, aber jeder, der die Eingabe hat, kann ihre Authentizität überprüfen, wenn der entsprechende Hash öffentlich ist.

Bei einem sicheren Hash führt selbst die kleinste Änderung der Eingabe zu einer völlig anderen Ausgabe – zum Beispiel die Änderung eines Buchstabens von Groß- zu Kleinbuchstaben oder das einfache Hinzufügen eines Punktes.

Diese Funktion erzeugt einen “digitalen Fingerabdruck” und wird von Transaktionsverarbeitern (auch Nodes genannt) zur Sicherung der Integrität der Blockchain verwendet. Die Blockchain ist einfach eine Folge von Blöcken (oder eine verknüpfte Liste) mit Daten, die über einen Hash-Zeiger mit dem vorherigen Block-Header verknüpft sind. Der Hash-Header enthält die Hash-Ausgabe des letzten Blocks und einen Hash der Daten im vorherigen Block (Merkle-Root).

Dieses leistungsstarke Format bietet eine einzige Chain gültiger Blöcke, die bis zum allerersten “Genesis”-Block zurückführt. Da diese Blöcke durch Proof-of-Work aufeinander aufbauen, würde jeder Versuch, diese gespeicherten Daten zu überschreiben oder zu ändern, einen Angreifer dazu zwingen, eine neue Proof-of-Work-Chain zu konstruieren. Damit wäre er zudem dazu gezwungen, ehrliche Nodes zu überholen, was es in der Praxis sehr schwierig macht. Daher sind alle Informationen, die in Blöcken mit einer etablierten Menge an Proof-of-Work enthalten sind, extrem resistent gegen Änderungen.

Jede Node oder Benutzer kann die Integrität der Daten innerhalb einer Transaktion schnell überprüfen und authentifizieren, indem er nur den Merkle-Proof einer Transaktion verwendet, um sicherzustellen, dass der Hash korrekt ist.

Fallbeispiel: Pharmazeutische Forschungsdaten auf der BSV-Blockchain

Veridat ist eine SaaS-Plattform, die die Erfassung wichtiger Informationen in der BSV-Blockchain rationalisiert. Bench ist ein cloudbasierter Dienst, der die Integrität und Authentizität von Forschungsdaten in der pharmazeutischen Industrie unterstützt, indem er wichtige Ereignisse innerhalb eines forschungszentrierten Arbeitsprozesses protokolliert und aufzeichnet.

Anstatt die Daten direkt auf der BSV-Blockchain zu veröffentlichen, generiert Bench Hashes der Daten und veröffentlicht diese. Pharmaunternehmen möchten nicht, dass ihre Daten in einer öffentlichen Blockchain veröffentlicht werden. Durch die Verwendung von Hashes werden ihre Daten vor Konkurrenten geschützt, während gleichzeitig die Gültigkeit des Prozesses nachgewiesen wird.

Verstärkung des Datenschutzes in der Blockchain durch Verschlüsselungstechniken

Zusätzlich zu den in der BSV-Blockchain eingebauten Datenschutzmaßnahmen ist es auch möglich, den Datenschutz durch einfache Techniken wie die Ende-zu-Ende-Verschlüsselung zu verbessern. Fortgeschrittenere Techniken wie zk-SNARK (Zero-knowledge succinct non-iterative argument of knowledge) können ebenfalls verwendet werden.

Fallstudie: Daten im Gesundheitswesen auf öffentlicher Blockchain

Um zu veranschaulichen, wie eine öffentliche Blockchain, nämlich die BSV-Blockchain, für die Speicherung und Verarbeitung höchst sensibler Daten verwendet werden kann, betrachten wir einen Anwendungsfall, bei dem es um die sensibelsten Daten geht: Daten aus dem Gesundheitswesen.

Weltweit speichern Gesundheitsdienstleister – von Ärzten und Apothekern bis hin zu Arzneimittelherstellern – derzeit Daten über ihre Patienten, Arzneimittelprüfungen und Medikamente in verschlossenen Datensilos. Diese Silos verfügen oft über unzureichende Sicherheitsebenen und Firewalls. Ein solcher Ansatz führt zu Datenverletzungen und schränkt die Möglichkeiten der Ärzte ein, sich einen ganzheitlichen Überblick über die Krankengeschichte ihrer Patienten zu verschaffen.

Die Plattform für persönliche Gesundheitsdaten EHR Data Inc, eine Tochtergesellschaft der National Health Coalition (NHC), migriert die Gesundheitsdaten der NHC auf die BSV-Blockchain. Durch die Verschlüsselung der Daten vor der Veröffentlichung auf der Blockchain, zusätzlich zum privaten Schlüsselsystem von BSV, garantiert die Plattform von EHR Data den Patienten ihre Privatsphäre, während sie gleichzeitig wichtige Daten teilen.

Auf die Frage, warum sie sich für eine öffentliche Blockchain und nicht für eine private entschieden haben, antwortet Ron Austring, Chief Scientist von EHR Data, mit einer Analogie zwischen dem Internet und einem Intranet:

Wenn Sie eine Website erstellen und sie in das Intranet Ihres Unternehmens stellen, werden Sie dem Rest der Welt (im Internet) nicht viel bieten können. Wenn Sie mit einer öffentlichen Blockchain beginnen, wissen Sie sofort, dass Ihre Dienste auch von anderen Unternehmen genutzt werden können, die sich auf dieser öffentlichen Blockchain befinden.

Durchsatz: öffentliche vs. private Blockchains

Der Durchsatz ist ebenfalls ein Thema, über das viel gesprochen wird, da die meisten öffentlichen Blockchains Skalierungsprobleme haben, wie z. B. Ethereum, dessen Gründer zugab, dass es niemals skalieren würde.

Bei der BSV-Blockchain ist die Skalierbarkeit eine ihrer wichtigsten Grundlagen, zusammen mit Stabilität, Sicherheit und nahezu sofortigen Mikrotransaktionen.

BSV ist die einzige Blockchain, die bereits jetzt massiv skaliert.

*Median über 90 Perioden, 12-1-2021 bis 11-02-2022, Quelle:https://bsvdata.com/blockchain
**Im Yellow Paper von Ethereum steht, dass die Speicherung eines 256-Bit-Wortes 20 000 Gas kostet.
8 Bit = 1 Byte, also 256-Bit-Wort = 32 Bytes.
1024 Bytes = 1 Kilobyte, daher kostet 1 Kilobyte 32 x 20.000 Gas = 640.000 Gas.
Mittlerer Gaspreis = 50 Gwei x 640.000 = 32.000.000 Gwei (11-02-2022) = 0,0512 Eth
Umgerechnet in USD = $158,77 (11-02-2022)

Das BSV-Netzwerk unterstützt eine größere Datenkapazität, ein höheres Transaktionsvolumen, eine schnelle Verarbeitung und sehr niedrige Transaktionsgebühren, die es Entwicklern ermöglichen, kreative Anwendungen zu entwickeln, die Micropayments nutzen und ein hohes Transaktionsvolumen generieren.

Im BSV-Mainnet wurde ein Transaktionsdurchsatz von 5.124 Transaktionen pro Sekunde nachgewiesen (bei Blockhöhe 686127) – und die Kapazität wächst weiter.

Eine einzige, globale Blockchain für unbegrenzte Anwendungsfälle

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der wir viele verschiedene private Blockchains haben, von denen jede auf ihrer eigenen Infrastruktur und ihrem eigenen Protokoll läuft. Was ist der Unterschied zum aktuellen Modell mit einer Reihe verschiedener föderierter Datenbanken?

Die BSV-Blockchain bietet uns die Vision einer einzigen, globalen Datenbank, die Interoperabilität und einen gemeinsamen Marktplatz für globale Daten bietet, der die Kontrolle und das Eigentum an den Daten in die Hände der Nutzer legt.

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