Wie führen wir eine Aufzeichnung, wer wem gezahlt hat – ohne dass eine Organisation sie verwaltet?

Jede Zahlung verändert die Aufzeichnung

Angenommen, Emma hat 50 USD und schickt Liam 30 USD.

Nach der Zahlung sollte die Aufzeichnung zeigen, dass Emma 20 USD übrig hat und Liam 30 USD mehr hat.

Das zählt, weil wir beim nächsten Mal, wenn Emma zahlen möchte, wissen müssen, wovon sie startet. Wenn die Aufzeichnung falsch ist, können wir nicht wissen, wie viel sie wirklich ausgeben kann.

So eine Aktion nennt man eine Transaktion.

Wenn eine Organisation die Aufzeichnung verwaltet, aktualisiert sie sie auch

Wenn Emma und Liam eine Bank nutzen, prüft die Bank, dass Emma genug Geld hat, und aktualisiert die Aufzeichnung.

Emma: 50 → 20 Liam: 0 → 30

Wenn sich alle auf dieselbe Organisation verlassen, ist klar, welche Aufzeichnung als richtig gilt.

Das ist nicht automatisch ein Problem. Es ist einfach ein Weg, die Information zu verwalten.

Ohne eine Organisation können viele Computer auf der Welt Kopien der Aufzeichnung behalten

Statt dass eine Organisation die Aufzeichnung behält, können unabhängige Computer an verschiedenen Orten jeweils ihre eigene Kopie behalten.

Jeder Computer kann behalten, was er schon weiß, und Zahlungsanfragen, von denen er hört, selbst prüfen.

Wenn ein Computer nur seine eigene Kopie ändert, ändert das die anderen nicht.

Eine Kopie zu ändern macht die Änderung nicht wahr.

Wenn jemand zahlen möchte, geht die Anfrage durch das Netzwerk

Wenn Emma Liam 30 USD schicken möchte, wird die Zahlungsanfrage an andere Computer im Netzwerk geschickt.

Diese Computer geben die Anfrage weiter, sodass mehr Computer davon hören und sie prüfen können.

Jeder Computer kann ansehen, was schon in seiner Kopie steht, und eine einfache Frage stellen:

Hat Emma genug Geld für diese Zahlung?

Wenn ja, kann die Anfrage diese Prüfung bestehen. Wenn nein, wird sie abgelehnt.

Ein Computer, der Information aus dem Netzwerk empfängt, eine Kopie behält und sie gegen die Regeln prüft, heißt Node.

Das Problem: Nicht alle hören jede Zahlung zur selben Zeit

Information bewegt sich von Computer zu Computer durch das Netzwerk, also braucht sie Zeit, um anzukommen.

Angenommen, Emma hat 50 USD und versucht fast gleichzeitig, Liam 30 USD und Olivia 30 USD zu schicken. Für beide Zahlungen zusammen hat sie nicht genug Geld.

Ein Computer hört vielleicht zuerst von der Zahlung an Liam. Auf diesem Computer besteht Liams Zahlung die Prüfung, Emma bleiben 20 USD, also wird Olivias Anfrage abgelehnt.

Ein anderer Computer hört vielleicht zuerst von Olivia und kommt zum gegenteiligen Ergebnis.

Dieselbe Ausgangsaufzeichnung. Dieselbe Prüfung. Andere Ankunftsreihenfolge. Anderes Ergebnis.

Wie können sich also alle auf dieselbe Aufzeichnung einigen?

Viele Computer können Kopien derselben Aufzeichnung behalten und Zahlungen selbst prüfen.

Wenn sie aber nicht jede Zahlung im genau selben Moment hören, können sie vorübergehend zu verschiedenen Ergebnissen kommen.

Wie können sie sich also einigen, welche Zahlungen aufgezeichnet werden – und in welcher Reihenfolge – ohne dass eine Organisation für alle entscheidet?