Das erste Mal hörte ich von Blockchains auf einer Party, wo ein Freund von mir die Nacht damit verbrachte, mir ein Ohr abzukauen über dieses Ding namens Bitcoin und warum ich mir welche kaufen sollte. Ich vermute, dass viele andere eine ähnliche Erfahrung gemacht haben. Obwohl man Bitcoin das Verdienst zuschreiben kann, dass es Blockchains - eine Art verteiltes digitales Hauptbuch - in den öffentlichen Diskurs gebracht hat, war es nicht der Stammvater der Hauptmerkmale dieser unbekannten Technologie.

Tatsächlich ist die älteste Blockchain der Welt 13 Jahre älter als Bitcoin, und sie hat sich vor aller Augen versteckt und wurde wöchentlich im Kleinanzeigenteil einer der auflagenstärksten Zeitungen der Welt gedruckt: der New York Times.

Die erste Blockchain der Welt

Im Kern handelt es sich bei einer Blockchain lediglich um eine Datenbank, die von einem Netzwerk von Benutzern gepflegt und durch Kryptographie gesichert wird. Wenn der Datenbank neue Informationen hinzugefügt werden, werden sie in "Blöcke" unterteilt, die man sich als Container für diese Daten vorstellen kann. Von Zeit zu Zeit wird ein neuer Block erstellt und mit einer "Kette" von zuvor erstellten Blöcken verknüpft. Jeder Block hat eine eindeutige ID, einen sogenannten Hash, der erzeugt wird, indem die ID des Blocks, der ihm vorausging, und die im aktuellen Block gespeicherten Daten durch einen kryptographischen Algorithmus ausgeführt werden. Dadurch wird die Integrität aller in der Blockchain gespeicherten Daten gewährleistet, da eine Änderung der Daten in jedem Block einen anderen Hash erzeugen würde.

Heute wird "blockchain" als Kurzform für die Technologie behandelt, die den meisten Kryptowährungen und digitalen Tokensystemen wie Bitcoin oder Ethereum zugrunde liegt. Obwohl Blockchains als unveränderliche Aufzeichnung von Finanztransaktionen verwendet werden können, ist dies bei weitem nicht ihre einzige Verwendung. Tatsächlich kann jede Art von Information zu einer Blockkette hinzugefügt werden, und in der Vergangenheit wurde alles, von Unkrautsamen und virtuellen Kätzchen bis hin zu Sushi und seltenen Kunstwerken, in einem verteilten Register gespeichert.

Blockchains, insofern sie eine chronologische Kette von gehashten Daten darstellen, wurden erstmals 1991 von den Kryptographen Stuart Haber und Scott Stornetta entwickelt, und ihre Anwendungsfälle waren weitaus weniger anspruchsvoll. Stattdessen stellten sich Haber und Stornetta die Technologie als eine Möglichkeit vor, digitale Dokumente mit einem Zeitstempel zu versehen, um ihre Authentizität zu überprüfen. Wie sie in einem in The Journal of Cryptology veröffentlichten Artikel ausführlich darlegten, ist die Möglichkeit, zu bescheinigen, wann ein Dokument erstellt oder zuletzt geändert wurde, von entscheidender Bedeutung für die Lösung von Problemen wie den Rechten an geistigem Eigentum.

Im Fleischsektor gibt es eine Vielzahl von alltäglichen Möglichkeiten, ein Dokument mit einem Zeitstempel zu versehen, z.B. sich selbst das Dokument in einem versiegelten Umschlag zuzusenden oder chronologische Zeileneinträge in einem Notizbuch vorzunehmen. In diesen Fällen sind alle Anzeichen einer Manipulation - wie das Öffnen des Umschlags oder der Versuch, eine Seite in das Notizbuch einzufügen - offensichtlich. Wenn es jedoch darum geht, die Authentizität eines digitalen Dokuments zu überprüfen, ist es viel schwieriger festzustellen, ob das Dokument verändert wurde.

Wie Haber und Stornetta erkannten, müssten für die Zeitstempelung eines digitalen Dokuments zwei Probleme gelöst werden. Erstens müssten die Daten selbst mit einem Zeitstempel versehen werden, "so dass es unmöglich ist, auch nur ein Stück des Dokuments zu ändern, ohne dass die Änderung offensichtlich ist". Zweitens müsste es unmöglich sein, den Zeitstempel selbst zu ändern.

Eine offensichtliche Lösung für dieses Problem besteht darin, das digitale Dokument an einen Zeitstempel-Service zu senden, der das Dokument in einem "digitalen Bankschließfach" aufbewahrt, das die beiden oben genannten Kriterien erfüllt. Die Nachteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass die Privatsphäre der Person, die das Dokument einreicht, beeinträchtigt würde und es möglich ist, dass das Dokument beschädigt werden könnte, wenn es vom Service gesendet oder gespeichert wird.

Die Lösung, zu der Haber und Stornetta stattdessen kamen, bestand darin, das Dokument durch einen kryptographischen Hash-Algorithmus laufen zu lassen, der eine eindeutige ID für das Dokument erzeugt. Wenn auch nur ein einziges Bit im Dokument geändert wird und es erneut den Hashing-Algorithmus durchläuft, wird die ID völlig anders aussehen. Diese Idee wurde mit der verwandten Idee der digitalen Signaturen gekoppelt, die zur eindeutigen Identifizierung des Unterzeichners verwendet werden können. Anstatt also das gesamte Dokument an einen Zeitstempel-Service zu senden, könnten die Benutzer einfach den kryptografischen Hash-Wert senden, der von dem Service signiert werden könnte, um sicherzustellen, dass das Dokument zu einem bestimmten Zeitpunkt empfangen wurde und nicht beschädigt wurde - ähnlich wie bei der Beglaubigung eines IRL-Dokuments.

Aber wann kommt die New York Times ins Spiel? Bei Kryptowährungen werden Hashes in ein öffentliches Hauptbuch, eine so genannte Blockchain, eingestellt, in der sich jeder selbst davon überzeugen kann, dass die Integrität der Daten intakt ist. Haber und Stornetta erkannten, dass das nationale Registerblatt einen ähnlichen Zweck erfüllen könnte.

Inspirierender Satoshi

Was Haber und Stornetta in ihrer Forschungsarbeit von 1991 beschrieben haben, ist eine prototypische Version der Blockchains, die heute die meisten Kryptowährungen steuern. Als Satoshi Nakamoto Bitcoin erstmals 2008 in einem Whitepaper beschrieb, stammten drei der acht zitierten Arbeiten von Haber und Stornetta. Auf die Frage, wie er sich dabei fühle, die Inspiration für Bitcoin zu sein, sagte Stornetta dem Wall Street Journal, dass er sich "ziemlich cool" fühle.

Aber 14 Jahre bevor Bitcoin erfunden wurde, gründeten Haber und Stornetta ihren eigenen Zeitstempel-Service namens Surety, um ihren Plan in die Tat umzusetzen.

Das Hauptprodukt von Surety heißt "AbsoluteProof" und dient als kryptographisch sicheres Siegel auf digitalen Dokumenten. Sein Grundmechanismus ist derselbe, der in der Originalarbeit von Haber und Stornetta beschrieben wird. Kunden verwenden die Software "AbsoluteProof" von Surety, um einen Hash eines digitalen Dokuments zu erstellen, das dann an die Server von Surety gesendet wird, wo es mit einem Zeitstempel versehen wird, um ein Siegel zu erstellen. Dieses Siegel ist ein kryptographisch sicherer, eindeutiger Identifikator, der dann an das Softwareprogramm zurückgegeben wird, um für den Kunden gespeichert zu werden.

Gleichzeitig wird eine Kopie dieses Siegels und jedes anderen Siegels, das von den Kunden von Surety erstellt wurde, an die "universelle Registerdatenbank" von AbsoluteProof gesendet, bei der es sich um eine "Hash-Chain" handelt, die vollständig aus den Siegeln der Kunden von Surety besteht. Dadurch wird eine unveränderliche Aufzeichnung aller jemals hergestellten Surety-Siegel erstellt, so dass es für das Unternehmen oder einen böswilligen Akteur unmöglich ist, ein Siegel zu verändern. Dabei wird jedoch ein wichtiger Teil der Blockchain-Gleichung ausgelassen: Die Vertrauenslosigkeit. Wie kann jemand darauf vertrauen, dass die internen Aufzeichnungen von Surety rechtmäßig sind?

Anstatt Kunden-Hashes in ein öffentliches digitales Buch zu stellen, erstellt Surety einen einzigartigen Hash-Wert aller neuen Siegel, die jede Woche in die Datenbank aufgenommen werden, und veröffentlicht diesen Hash-Wert in der New York Times. Der Hash-Wert wird in einer Kleinanzeige im Kleinanzeigenteil der Times unter der Überschrift "Notices & Lost and Found" veröffentlicht und erscheint seit 1995 einmal wöchentlich.

Nach Angaben des Unternehmens "macht es das Unternehmen unmöglich, Zeitstempel zurückzudatieren oder elektronische Aufzeichnungen zu validieren, die keine exakten Kopien des Originals waren". Oder fast unmöglich, jedenfalls.

Wie Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin auf Twitter scherzte, wenn jemand die Blockchain von Surety kompromittieren wolle, könne er "gefälschte Zeitungen mit einer anderen Kette von Hashes herstellen und sie weiter verbreiten". Angesichts der Tatsache, dass die New York Times eine durchschnittliche tägliche Druckauflage von etwa 570.000 Exemplaren hat, wäre dies wahrscheinlich der Clou des Jahrhunderts.

Sowohl Haber als auch Stornetta verließen Surety vor über einem Jahrzehnt, um wieder in die Forschung zu gehen, aber heute arbeiten beide als Kryptographen an anderen Blockchain-Projekten. Obwohl sie in der schönen neuen Welt der Kryptowährungen, die sie mit geschaffen haben, nie reich geworden sind, sind Haber und Stornetta die einzigen Menschen in der Welt der Kryptowährungen, die behaupten können, dass sie dem "paper of record" eine ganz neue Bedeutung gegeben haben.

Hierbei handelt es sich um eine Übersetzung aus dem Magazin Vice:
https://www.vice.com/en/article/j5nzx4/what-was-the-first-blockchain

weitere Quellen:
https://www.anf.es/pdf/Haber_Stornetta.pdf
http://surety.com/