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Blockchains - Mehr als nur digitale Währungen

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Eine Einführung in die Technologie der Blockchains und hier Speziell Ethereum als Chain mit Accounts und Smart Contracts, mit Whisper für das Peer-to-Peer Messaging und mit Swarm für Dateispeicherung.

Der Status von Ethereum heute sowie die Schritte für das nächste große Release und diverse Anwendungsfälle werden gezeigt.

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Blockchains - Mehr als nur digitale Währungen

  1. 1. Blockchains
 Mehr als nur digitale Währungen
  2. 2. Ich mache euch reich – nicht!
  3. 3. Frank Müller Oldenburg / Deutschland Baujahr 1965 Software-Entwickler Fachautor mue@tideland.biz @themue
  4. 4. Status – Ethereum auf Mobiles
  5. 5. Instant Messaging Wallet DApps
  6. 6. Open Source mit Belohnung
  7. 7. Der Weg zur Kette
  8. 8. Clouds? Nur Rechenzentren!
  9. 9. Von der Zentralisierung zur Verteilung Zentral Dezentral Verteilt
  10. 10. 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
  11. 11. Eigenschaften • Verteile Organisation der Daten • Kryptographische Sicherheitsverfahren • Peer-to-Peer-Transfer • Transparenz der Transaktionen • Manipulationssicherheit der Daten • Konsens-Machanismen zur Entscheidungsfindung
  12. 12. Aufbau von Blockchains Block 123 Prev
 Hash Time
 Stamp Transaction
 Root Nonce Block 124 Prev
 Hash Time
 Stamp Transaction
 Root Nonce Block 125 Prev
 Hash Time
 Stamp Transaction
 Root Nonce TX 0 Hash 0 TX 1 TX 2 TX 3 Hash 1 Hash 2 Hash 3 Hash 01 Hash 23
  13. 13. Proof of Work BA ✔ ✔ ✔ ✔ Mining Hashing
  14. 14. Ethereum heute
  15. 15. Ethereum • Ethereum – Verträge und Konten • Whisper – Messaging • Swarm – Publikation und Verteilung
  16. 16. 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
  17. 17. Ethereum Blockchains Block 4711 Prev
 Hash Time
 Stamp State
 Root Nonce Transaction
 Root Receipt
 Root Block 4712 Prev
 Hash Time
 Stamp State
 Root Nonce Transaction
 Root Receipt
 Root Nonce Balance Codehash Storrage Root Nonce Balance Codehash Storrage Root
  18. 18. Smart Contract • Unveränderliche Programme in der Chain • Verarbeitung in der EVM eines Knotens • Rechte im Zugriff auf Konten und API • Ausführung bei Ereignissen
  19. 19. Smart Contracts Vertrag Ereignis Ausführung Abrechnung Wertstellung
  20. 20. 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; }
  21. 21. 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); } }
  22. 22. 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
  23. 23. Light Client Unterbrechung kostenloser
 Clients bei Last möglich*
  24. 24. Whisper • Kommunikation zwischen DApps • Unsichere Latenz, kein RTC • Geringe Bandbreite, keine Massendaten • Dark (Paket-Route ist unbestimmt) • Topics mit Filtern*
  25. 25. Whisper – Gesprächig mit Races BA
  26. 26. Swarm • Verteiltes Speichernetzwerk • Nativer Bestandteil des web3 Stacks • Dezentral, redundant, fehlertolerant, zensur-sicher • Entlohnungsanreiz für den Betrieb • Integration mit Ethereum Blockchain
  27. 27. Swarm
  28. 28. Ethereum morgen
  29. 29. 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
  30. 30. Plasma – Anreiz in spezialisierten Chains Root
 Chain Plasma
 Chain B Plasma
 Chain X Account
 4711 ETH Plasma
 Chain C Plasma
 Chain A Plasma
 Chain Y Plasma
 Chain ZLevel 2 Level 1
  31. 31. Proof of Stake BA ✔ Validating Anlageverlust bei Betrugsversuch Kryptorätsel
  32. 32. Proof of Stake • Deutlich geringerer Energieverbrauch • Geringere Erzeugung neuer Coins als Belohnung • Geringere Motivation zur Kartellbildung von Minern • 51%-Attacke sehr teuer
  33. 33. Weitere Entwicklungsgebiete • Sharding • Aufteilung der Transaktionen auf mehrere Knoten • State Channel Transactions • Locking von States • Bündelung bilateraler Transaktionen
  34. 34. Einsatzszenarien
  35. 35. Bargeldlose Zahlungen
  36. 36. https://youtu.be/75AXINUL47g
  37. 37. Zahlung nach Bedingungserfüllung
  38. 38. Direkte Kommunikation
  39. 39. Sichere Datenspeicherung
  40. 40. Pay-per-use-Lizenzen
  41. 41. Micropayment durch IoT Devices
  42. 42. Black Box für Versicherungen
  43. 43. Mautabrechnung
  44. 44. Tickets
  45. 45. Bonuspunkte und Prämien
  46. 46. Rechnungserstellung/-verfolgung
  47. 47. Event Sourcing
  48. 48. Abstimmungssysteme
  49. 49. Streaming von Musik und Video
  50. 50. Wetten
  51. 51. Spiele
  52. 52. Bildquellen 123RF Pexels iStockphoto Eigene Fotos

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