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CL+B Fest2018 Vienna Node-Blockchain and Bitcoin in a Nutshell by_Eva Kuehn

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Presentation by Prof. Eva Kuehn

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CL+B Fest2018 Vienna Node-Blockchain and Bitcoin in a Nutshell by_Eva Kuehn

  1. 1. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 1 eva.Kuehn@tuwien.ac.at A.o. Univ. Prof. Dr. Dipl.-Ing. eva Kühn TU Wien, Fakultät für Informatik Compiler und Languages Group Institute of Information Systems Engineering A-1040 Wien, Argentinierstrasse 8 / 4.Stock eva.kuehn@tuwien.ac.at www.complang.tuwien.ac.at/eva Blockchain / Bitcoin in a Nutshell: Technische Grundlagen
  2. 2. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 2 eva.Kuehn@tuwien.ac.at 1. Generation: File Transfer Protocol (FTP) 2. Generation: World Wide Web (WWW) 3. Generation: Peer‐to‐Peer (P2P) Rechner im Internet bieten freistehende Ressourcen Das P2P Paradigma ist ein natürliches, naheliegendes Konzept  zur Organisation dieser Ressourcen, bei dem gleichberechtigte  Rechner (Peers) im Internet miteinander kommunizieren kein zentraler Koordinator Beispiele: Napster, Gnutella, BitTorrent, Spotify, Blockchain, ... Entwicklung des Internet
  3. 3. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 3 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Kryptographische Verfahren Hash Private / Public Key Digitale Signatur  P2P Replikation  P2P Konsensus-Protokoll Technologien hinter Blockchain
  4. 4. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 4 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Dezentrale P2P Verwaltung von Vermögenswerten (Assets)   Geld, Verträge, IPRs etc.     veränderbar durch Transaktionen (TX)  Hauptbuch (Ledger)  nicht veränderbare zeitliche Reihenfolge aller Transaktionen  unterteilt in Blöcke  Block enthält den Hash vom vorigen Block  Blockabschluss benötigt Konsens  1. Block = „Genesis Block“  man kann jeden Vermögenswert rekonstruieren  auf alle Sites (= Peers) repliziert Block i Block i+1 TX TX ...TX Hash von  Block i‐1 TX TX ...TX Hash von  Block i Blockchain
  5. 5. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 5 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Permissioned  Teilnehmer sind registriert  verteilter Konsens durch Autorität des Betreibers  Public jeder kann teilnehmen Konsens ist standardisierte Regel Beispiel: Kryptowährung Bitcoin 2 Arten von Ledger
  6. 6. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 6 eva.Kuehn@tuwien.ac.at Dezentrales P2P Zahlungssystem kryptographische Techniken Asset = virtuelle Geldeinheit (Bitcoin) Kette digitaler Signaturen Bitcoin‐Client Software (Wallet) FIAT Exchanges Quelle: Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer‐to‐Peer  Electronic Cash System, White Paper, 2008,  https://bitcoin.org/en/bitcoin‐paper. TX TX TX Hash Signatur (Besitzer‐0) Hash Signatur (Besitzer‐1) Public Key  (Besitzer‐3) Signatur (Besitzer‐2) sign verify Hash Public Key  (Besitzer‐1) Public Key  (Besitzer‐2) Privater Key  (Besitzer‐1) Privater Key (Besitzer‐2) Privater Key  (Besitzer‐0) Bitcoin (BTC)
  7. 7. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 7 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Sicherheit gegen doppeltes Ausgeben durch P2P Konsensus bei Blockabschluss  Proof-of-Work (Nonce): Rechenzeit  Geldschürfen (Mining): Belohnung  Neue Bitcoins: durch „Mining“ ca. alle 10 Min.  max. 21 Mio. Einheiten (in 2140)  längste Blockchain ist die richtige Nakamoto Konsensus Block i Block i+1 TX TX ...TX Hash von  Block i‐1 TX TX ...TX Hash von  Block i Nonce Nonce
  8. 8. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 8 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Kein zentraler Koordinator („Middleman“)  dem man vertrauen / Gebühren zahlen muss  Business mit nicht vertrauenswürdigen Partnern  Sicherheit durch   P2P Replikation  unveränderbare Regeln („Smart Contracts“)  P2P Konsensus (Nakamoto: nur statistische Sicherheit)  keine/geringe Kosten pro Transaktion  Anonymität  public BC: User anonym, Transaktionen nachverfolgbar  permissioned BC: User registriert, Koordinator benötigt Zusammenfassung (Vorteile)
  9. 9. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 9 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Hohe Transaktionszeiten  Ethereum ca. 15 TX/Sek.   zum Vergleich: VISA: 2.000 TX/Sek. (Avg.), 50.000 TX/Sek. (Kapazität)  Abwarten wird empfohlen; ca. 60 Min. bei Bitcoin; ca. 3‐10 Min. bei Ethereum  Hohe Energiekosten für Proof‐of‐Work  Offene technische Probleme  Angriffsszenarien, Skalierbarkeit, Performance, Fairness, Datenmengen etc. Zusammenfassung (Nachteile)
  10. 10. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 10 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Werden sich Kryptowährungen durchsetzen? Altcoins: Ripple (XRP), Litecoin (LTC), Ether (ETH), Bitcoin Cash (BCH) etc. Kurs‐Instabilität: siehe www.bitstamp.net/  Ist es die nächste .com Seifenblase?  Werden neue Businessmodelle entstehen?  Werden sich Organisationen verändern?  Was sind geeignete Anwendungen? Grundbuch, Versicherungen, Notar, Banken, IPR Rechte (z.B.  Musik), Zugangskontrolle, Wahlsysteme, Crowd Financing etc. Diskussion
  11. 11. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 11 eva.Kuehn@tuwien.ac.at  Literatur  Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, 2008, White Paper, https://bitcoin.org/en/bitcoin-paper.  Don Tapscott, Alex Tapscott, Die Blockchain Revolution – Wie die Technologie hinter Bitcoin nicht nur das Finanzsystem sondern die ganze Welt verändert, Plassen, 2016.  Melanie Swan, Blockchain – Blueprint for a new Economy, O‘Reilly, 2015.  Open Source Implementierungen & Download  Bitcoin: bitcoincore.org (public)  Ethereum: www.ethereum.org (public)  Hyperledger: www.hyperledger.org (permissioned) Ausgewählte Referenzen
  12. 12. Computational Law & Blockchain Technology Festival 2018 Seite 12 eva.Kuehn@tuwien.ac.at Weitere Fragen oder Projektideen zum Thema Blockchain?  Email: eva.kuehn@tuwien.ac.at

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