Eine kryptographische Hashfunktion ist ein Algorithmus, der eine Zeichenfolge von Daten beliebiger Länge in eine Zeichenfolge mit fester Länge "übersetzt", den sog. "Hashwert". Hashfunktionen sind zudem deterministisch, d. h. die Eingabe von gleichen Ausgangsdaten führt immer zum gleichen Hashwert.[1]
Ferner enthält jeder Block eine Referenz auf den vorherigen Block, wodurch eine fortlaufende Verkettung der Blöcke entsteht. Für die Verkettung der Blöcke sorgt der Kopf ("Header") eines Blocks, der neben der Nonce[2] auch den sog. Merkle Root sowie den Hashwert des vorangegangenen Blocks enthält. Jede Transaktion wird mit einem Hashwert versehen. Anschließend werden jeweils immer 2 Hashwerte von 2 unterschiedlichen Transaktionen zusammengefasst. So entsteht eine Art Baum, der auch "Merkle Tree" genannt wird (s. Abb. 1). So werden die Hashwerte von bereits gehashten Transaktionen kontinuierlich weiter gehasht, bis letzten Endes ein finaler Hash, die sog. Merkle Root, entsteht.[3] Da der Hashwert eines Blocks im Folgeblock enthalten ist und somit die Referenz auf diesen darstellt, wäre beim Versuch, eine Transaktion nachträglich zu ändern, eine Referenz auf den Folgeblock nicht mehr möglich, da der Hashwert neu berechnet werden müsste und sich dadurch maßgeblich verändern würde.[4]
Veränderung des Hashwerts
Die Veränderung eines einzigen Buchstabens von "Controllingberater" in "ControllingBerater" verändert den Hashwert
- von "8c4b748cfb72a144967607f58881613c7b40cd4cdde5c1fdf18757daf09df73d"
- in "bef8f832332277557c4b18e12bff11d3305396d5896a15bf76f6b947cca6f4d5"
Dadurch würde die gesamte Blockchain ungültig. Auf diese Weise stellen kryptographische Hashfunktionen sicher, dass Transaktionen retrospektiv nicht geändert werden können.
Abb. 1: Veranschaulichung des Merkle Trees[5]
Die vorgestellten Eigenschaften schaffen Vertrauen und stellen die Herkunft von Transaktionsdaten sicher, da deren Existenz in einem bestimmten Block nachgewiesen werden kann. Über Hashfunktionen kann eine gesamte Transaktionshistorie erstellt werden, wodurch bspw. bestimmte Vermögenswerte durchgehend und lückenlos nachvollzogen werden können.[6]
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