Das Web basiert auf dem Internet Protocol (IP) und dem Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Hinter einem Webserver stehen in der Regel Anwendungsserver und Datenbanken, die die webbasierten Dienste bereitstellen und ausführen. Webanwendungen dienen als Zugang zu diesen Diensten. Die Benutzer können über ihren Webbrowser oder ihre eigene Webanwendung auf diese Dienste zugreifen. Die Vielfalt der verfügbaren Webdienste und -anwendungen ist gross und deckt praktisch alle Bereiche ab.
Auch Blockchains sind eine Anwendung, die auf dem bestehenden Netzzugang, der Vernetzung und dem Transport aufbaut. Das Gleiche gilt für den Webserver und die darauf aufbauenden Anwendungen und Datenbanken. Nur bauen Blockchains im Gegensatz zu Webservern ihr eigenes Netzwerk (Overlay) auf dem bestehenden Netzwerk (Underlay) auf. Blockchains sind Anwendungen, die ihre eigene Infrastruktur mit ihrem eigenen Netzwerk und ihrem eigenen verteilten Ledger aufbauen. Jeder Nutzer stellt eine Verbindung zu diesem Netzwerk und dem Hauptbuch her. Einige der Blockchains (zum Beispiel Ethereum) bieten in ihrer Anwendung auch Turing-komplette virtuelle Computer. Sie können kleine Anwendungen (zum Beispiel Smart Contracts) ausführen, die sich auf der Blockchain selbst befinden.
Im OSI-Netzwerkmodell befinden sich Web Services, die von Webservern bereitgestellt werden, und die Blockchain auf Schicht 7 (Anwendungsschicht), während sie bei Verwendung des 4-Schichten-TCP/IP-Modells auf Schicht 4 zu finden sind. In beiden Modellen bauen sie auf dem bestehenden Netzzugang, dem Netz und dem Transport auf. Auf der Anwendungsschicht gibt es kein Netzwerk. Daher müssen Blockchains ihr eigenes Netzwerk auf Anwendungsebene aufbauen und betreiben. Eine Blockchain benötigt einen Konsens, der Rechenleistung und Speicherplatz benötigt. Das Ergebnis ist das "verteilte Hauptbuch", in dem Zustände unabhängig von einer zentralen Instanz aufgezeichnet und kryptografisch integritätsgesichert werden können. Dazu gehören auch Smart Contracts, das heisst logische Abläufe, die Transaktionen zwischen zwei oder mehreren Parteien abwickeln können.
Kosten
Die Ausführung von Smart Contracts erfordert zusätzliche Rechenleistung. Dies verursacht Aufwand und damit Kosten, die sich dann wiederum auf die Transaktionskosten niederschlagen. Eine Blockchain ist ein verteiltes Hauptbuch, aber keine Datenbank. Jede Anwendung, die auf einer Blockchain "läuft", wird diese Transaktionskosten an ihre Nutzer weitergeben. Daher ist die Verwendung von Blockchains nur dann wirtschaftlich sinnvoll, wenn die spezifischen funktionalen Eigenschaften einer Blockchain für die Funktionalität der Anwendung erforderlich sind.
Angesichts der hohen Transaktionskosten öffentlicher und einiger privater Blockchains sollten wenn immer möglich Off-Chain-Standard-SQL- oder NoSQL-Datenbanken, Off-Chain-Logik sowie Off-Chain-Computing und -Speicher verwendet werden. Eine Blockchain-Infrastruktur bietet spezifische Funktionen, die unter bestimmten Umständen hilfreich sein können, zum Beispiel wenn es keine einzige Partei gibt, der jeder Transaktionsteilnehmer vertraut.
Authentisierungsmechanismus und Risiken
Der private Schlüssel wird in einer Wallet gespeichert, die den Zugang zur Blockchain und zu den digitalen Vermögenswerten ermöglicht. Ohne zusätzliche Sicherheitsmassnahmen gibt es nur eine Ein-Faktor-Authentifizierung. Um weitere Faktoren hinzuzufügen, sind weitere Mechanismen erforderlich. Diese können zwar lokal auf einem Gerät durchgeführt werden, aber es besteht ein erhebliches Verlustrisiko, wenn das Gerät verloren geht oder nicht mehr richtig funktioniert.
Daher sind Multi-Authentifizierungsmechanismen für Wallets, die Webdienste beinhalten, vorherrschend. Dies wiederum hat zur Folge, dass es ohne Webdienst keinen Zugang zur Blockchain gibt. Ein Teil der Authentifizierung gegenüber diesem Webdienst erfolgt per E-Mail, wofür ein E-Mail-Konto erforderlich ist. Im Gegensatz zu Blockchains ist E-Mail ein zentralisierter Dienst, der zentralisierte Dienste wie DNS erfordert. Dies hat zur Folge, dass die Sicherheit der Wallet von traditionellen Diensten abhängt, die keine Blockchains sind und über das Internet bereitgestellt werden.
Zusammenspiel zwischen Web und Blockchains
Blockchains bieten eine Konsensinfrastruktur und ein dezentralisiertes, kryptographisch integritätsgesichertes Hauptbuch. Einige von ihnen unterstützen auch Smart Contracts, das heisst logische Abläufe, die Transaktionen zwischen zwei oder mehreren Parteien steuern können. Webanwendungen können Blockchain-Dienste mit einschliessen, aber für die meisten Webanwendungen stehen unterschiedliche Alternativen zur Auswahl.
Für diejenigen Webanwendungen, welche diese Blockchain-Dienste benötigen oder von ihnen profitieren können, ist es sinnvoll, die Transaktionen auf der spezifischen Blockchain so gering wie möglich zu halten. Im Blockchain-Sektor ist die Kombination von On-Chain- und Off-Chain-Computing und -Speicherung ein wichtiger Bereich, um dies zu ermöglichen. Ein weiterer Bereich ist die Übertragung zwischen verschiedenen Blockchains.
- Web 3.0 braucht keine Blockchains, aber Blockchains können spezifische Infrastrukturdienste für Webanwendungen bereitstellen.
- Die Nutzung von Blockchains ohne Web ist begrenzt, während bestimmte Webanwendungen von dem sofortigen Vertrauen und dem Nachweis, den eine Blockchain bietet, profitieren würden.
- Webanwendungen können die Komplexität der Nutzung einer Blockchain verringern.
Das Thema Web 3.0 und Blockchain wird in weiteren Artikelfolgen fortgesetzt.