Zugangsbeschränkte (permissioned) und offene (permissionless) Blockchains erklärt

Permissioned und permissionless Blockchains sind zwei Arten von Blockchains mit unterschiedlichen Eigenschaften. Permissionless-Blockchains sind für jeden zugänglich und bieten Dezentralisierung sowie Transparenz, während permissioned Blockchains eine Zugangsberechtigung erfordern und häufig in privaten Umgebungen eingesetzt werden. Beide Typen haben ihre Vor- und Nachteile, und die Eigenschaften einer Blockchain können innerhalb jeder Kategorie variieren. Letztlich ist das Verständnis der Unterscheidung zwischen permissioned und permissionless Blockchains wichtig, um Blockchain-Lösungen für unterschiedliche Bedürfnisse zu entwerfen.

Grundlagen

Blockchain-Technologie geht über die Wahl zwischen Proof of Work und Proof of Stake hinaus. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Berechtigungsmodell. Blockchains lassen sich in zwei Kategorien einordnen: permissioned (zugangsbeschränkt) oder permissionless (offen). Wenn Sie diese Kategorien verstehen, gewinnen Sie wertvolle Einsichten in die Eigenschaften und die Flexibilität einer Blockchain.

Permissioned und Permissionless Blockchains

Bei Blockchains gibt es unterschiedliche Typen zu berücksichtigen. Eine wichtige Unterscheidung ist die zwischen permissioned und permissionless Blockchains. Permissionless-Blockchains, wie Bitcoin, erlauben jedem die Nutzung und Teilnahme am Netzwerk ohne Einschränkungen. Netzwerknutzung und Validierungsprozesse sind für alle offen.

Im Gegensatz dazu funktionieren permissioned Blockchains anders. Sie werden typischerweise in privaten Umgebungen eingesetzt, etwa innerhalb von Organisationen oder Unternehmen. Ein Beispiel: Ein Unternehmen könnte das Hyperledger Fabric-Framework nutzen, um eine permissioned Blockchain für sein Lieferkettensystem zu erstellen. Um an einem solchen Netzwerk teilzunehmen, benötigt man eine spezifische Berechtigung, die von einem Administrator vergeben wird. Der Zugang ist auf autorisierte Personen beschränkt, denen die erforderlichen Rechte eingeräumt wurden.

Kurzgeschichte

Die Blockchain-Technologie hat sich seit den Anfängen in Satoshi Nakamotos Bitcoin-Whitepaper weiterentwickelt. Zunächst wurden permissionless Blockchains populär, da sie unabhängigen Nutzern die Teilnahme am Konsens ermöglichten. Die Werte und die Ethik permissionless Blockchains passten zu öffentlichen Anwendungen. Gleichzeitig wuchs jedoch das Interesse an permissioned Blockchains, die kontrollierten Zugang und maßgeschneiderte Lösungen für private Anwendungen bieten. Entwickler haben verschiedene permissioned Frameworks und angepasste Blockchains geschaffen, um spezifische Anforderungen im Unternehmensbereich zu adressieren. Diese Entwicklung hat Optionen für öffentliche und private Anwendungsfälle geschaffen.

Hauptmerkmale

Im Allgemeinen weisen permissioned und permissionless Blockchains bestimmte Merkmale auf, die zur Unterscheidung dienen können. Auch wenn nicht alle Merkmale universell gelten, helfen sie dabei, die typischen Eigenschaften jedes Archetyps zu definieren.

• Permissioned Blockchains werden oft mit eingeschränkter Transparenz assoziiert, da sie für bestimmte, eingeladene Teilnehmer konzipiert sind. Permissionless Blockchains dagegen sind für jeden offen und bieten größere Transparenz und Offenheit.
• Bezüglich der Nutzerbeteiligung erfordern permissioned Blockchains einen Einladungsvorbehalt, während permissionless Blockchains jedem freien Zugang gewähren.
• Der Einsatz digitaler Vermögenswerte oder Token ist bei permissionless Blockchains häufiger, während permissioned Blockchains tendenziell eine geringere Präsenz solcher Assets aufweisen.
• Beim Konsensprozess für Upgrades haben permissioned Blockchains in der Regel kürzere Prozesse, während permissionless Blockchains oft längere Abstimmungs- und Implementierungszeiten benötigen.
• Skalierbarkeit kann in permissioned Blockchains besser handhabbar sein, während permissionless Blockchains häufiger vor Skalierungsherausforderungen stehen.
• Bezüglich Netzwerkautorität sind permissioned Blockchains häufig zentralisierter, mit Machtkonzentration in einer ausgewählten Gruppe, wohingegen permissionless Blockchains Dezentralisierung anstreben und Autorität über Teilnehmer verteilen.

Vor- und Nachteile permissionless Blockchains

Vorteile

1. Dezentralisierungspotenzial: Auch wenn nicht alle permissionless Blockchains automatisch dezentralisiert sind, besitzen sie oft ein hohes Dezentralisierungspotenzial. Jeder mit den nötigen Ressourcen und Interessen kann am Konsens teilnehmen oder das permissionless Netzwerk nutzen.
2. Gruppenkonsens: Nutzer sind aktiv in Entscheidungsprozesse eingebunden und können Netzwerkanpassungen beeinflussen. Validatoren und Teilnehmer können ihre Präferenzen zeigen, indem sie alternative Netzwerkversionen unterstützen, falls sie mit vorgeschlagenen Änderungen nicht einverstanden sind.
3. Einfache Zugänglichkeit: Permissionless Netzwerke bieten unkomplizierten Zugang und relativ niedrige Eintrittsbarrieren. Jeder kann eine Wallet erstellen und dem Netzwerk beitreten, was sie für eine breite Nutzerbasis zugänglich macht.

Nachteile

1. Skalierungsprobleme: Permissionless Blockchains haben Schwierigkeiten, viele Nutzer und hohen Traffic zu bewältigen. Skalierbarkeit erfordert meist Konsens innerhalb der Gemeinschaft, um notwendige Upgrades effektiv umzusetzen.
2. Risiko bösartiger Akteure: Die Offenheit permissionless Blockchains bedeutet, dass stets das Risiko besteht, dass böswillige Akteure dem Netzwerk beitreten und schädliche Aktivitäten durchführen.
3. Übermäßige Transparenz: Permissionless Blockchains bieten in der Regel freien Zugriff auf viele Informationen, was Datenschutz- und Sicherheitsbedenken aufwerfen kann.

Vor- und Nachteile permissioned Blockchains

Vorteile

1. Skalierbarkeit: Bei permissioned Blockchains können Upgrades meist leichter umgesetzt werden, da sie typischerweise von einer kontrollierenden Einheit betrieben werden, die Einfluss auf die Validatoren hat.
2. Einfache Anpassbarkeit: Permissioned Blockchains lassen sich für spezifische Zwecke maßschneidern und erfüllen bestimmte Funktionen effizient. Bei Veränderung der Anforderungen ist eine Anpassung unkompliziert.
3. Kontrollierte Transparenz: Das Transparenzniveau einer permissioned Blockchain kann vom Betreiber je nach Anwendungsfall festgelegt werden.
4. Einladungsvorbehalt: Bei permissioned Blockchains haben Betreiber die Kontrolle darüber, wer teilnehmen darf, da der Zugang auf eingeladene Teilnehmer beschränkt ist.

Nachteile

1. Zentralisierung: Bei permissioned Blockchains tendiert die Macht zur Zentralisierung, oft liegt sie bei einer zentralen Instanz oder einer kleinen Gruppe von Validatoren, die vom Blockchain-Betreiber ausgewählt werden. Entscheidungen des Netzwerks schließen daher möglicherweise nicht alle Stakeholder mit ein.
2. Angreifbarkeit: Durch die geringere Anzahl an Validatoren sind permissioned Blockchains anfälliger für Angriffe, da ihr Konsensmechanismus weniger widerstandsfähig sein kann.
3. Zensurrisiko: In permissioned Blockchains besteht die Möglichkeit von Zensur durch Kollusion im Netzwerk oder durch Updates, die der Betreiber einführt. Wenn genügend Akteure zustimmen, könnten Informationen auf der Blockchain verändert werden.

Permissioned vs. Permissionless

Es gibt zwei Haupttypen von Blockchains: permissionless und permissioned. Permissionless Blockchains sind für jeden offen und ermöglichen breite Teilnahme sowie Transparenz. Sie werden häufig für öffentliche Anwendungen genutzt und arbeiten typischerweise dezentral. Permissioned Blockchains hingegen erfordern eine Erlaubnis zum Beitritt und werden oft in privaten Kontexten wie Unternehmen oder staatlichen Organisationen eingesetzt. Sie bieten mehr Kontrolle und Anpassungsmöglichkeiten, können dafür aber etwas von der Offenheit und Dezentralisierung einbüßen, die permissionless Blockchains charakterisieren. Die spezifischen Eigenschaften einer Blockchain können innerhalb jeder Kategorie variieren, sodass bei der Gestaltung von Lösungen Flexibilität gegeben ist.

Fazit

Obwohl permissionless Blockchains vielen Krypto-Investoren und Tradern geläufig sind, lohnt es sich, den Unterschied zu permissioned Blockchains zu kennen. Obwohl Distributed-Ledger-Technologie oft mit Transparenz, öffentlicher Zugänglichkeit und Dezentralisierung assoziiert wird, können diese Eigenschaften variieren. Tatsächlich nutzen viele private Unternehmen permissioned Blockchains, die von den typischen Merkmalen dieses Typs abweichen.