Technologien, die man kennen sollte: Blockchain

Technologien, die man kennen sollte: Blockchain
05.04.2017 Rainer Wiedmann
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Überweisungen ohne Banken. Die millionenfache Speicherung von Belegen und Verträgen. Fälschungssichere Transaktionen. Dies alles ermöglicht eine Technologie, die die Strukturen vieler Traditions-Branchen ins Wanken bringen könnte: Blockchain. Im Gartner Trend Report des letzten Jahres befand sich die Technologie unter den Top Themen für das Jahr 2017.
Bitcoin war das erste prominente Beispiel, das sein Geschäftsmodell auf Blockchain aufbaute. Viele weitere entstehen gerade.

Was ist Blockchain?

Transaktionen aller Art können über eine Blockchain rein virtuell abgeschlossen und dokumentiert werden. Die Rolle von Vermittlern und Maklern entfällt. Der Vorgang wird auf allen an die Blockchain angeschlossenen Rechnern dezentral gespeichert. Jede Transaktion wird in einem separaten Datenpaket gespeichert, dem Block. Wird der Vorgang modifiziert oder weitergeführt wird ein neuer Block genutzt, der jedoch mit der Transaktionshistorie verbunden ist. So entsteht die Block-Chain.

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Funktionsweise der Blockchain
Quelle: Financial Times

Ein Vorgang über die Blockchain muss keine finanzielle Transaktion beinhalten. Verträge können geschlossen, Wahlen durchgeführt werden. Alles, was zu dokumentieren ist (und ein Datenvolumen kleiner 40 Byte hat) kann in der Blockchain fälschungssicher hinterlegt werden: die Geburt eines Kindes, der Erwerb des Führerscheins oder die Krankenakte.

Blockchain ist eine „Peer-to-Peer Technologie“, alle Vorgänge werden millionenfach auf allen an der Blockchain beteiligten Rechnern als Kopie gespeichert. Das macht es für Hacker äußerst schwierig, die Datensätze zu manipulieren. Dezentral bedeutet auch, dass es keine zentrale Autorität gibt, die über die in der Blockchain ausgeführten Transaktionen „wacht“. So kann auch keine Institution Einfluss auf die durchgeführten Aktionen nehmen oder ihre Marktmacht ausnutzen. Dies ist beispielsweise für Wahlen interessant. Über eine Speicherung der Stimmen in einer Blockchain wäre Wahlbetrug quasi unmöglich.

Die Teilnehmer der Blockchain fungieren als Kontrollinstanz und verifizieren über das Netzwerk durchgeführte Aktionen. Einmal freigegeben ist eine Transaktion unauslöschlich in ihrem Block gespeichert und abgelegt.

Jeder Teilnehmer der Blockchain verfügt über einen softwarebasierten Zugang zur Blockchain. Er besitzt eine öffentliche Authentifizierung, die ihn eindeutig innerhalb der Blockchain ausweist. Der persönliche Schlüssel oder Zugangscode ermöglicht es, Vorgänge zu initialisieren und durchzuführen. Diese kryptographische Verschlüsselung macht es fast unmöglich, die gespeicherten Datensätze nachträglich zu verändern. Eigentumsnachweise der Nutzer können in einem virtuellen „Wallet“, einer Art digitaler Brieftasche, gespeichert werden.

Blockchain in zwei Minuten erklärt
Quelle: Institute for the Future (IFTF)

Was nützt Blockchain?

Die viel diskutierte Technologie besitzt einige bestechende Vorteile, die sich Unternehmen zunutze machen können.

Transparenz. Für viele Nutzer ist dieser Punkt hochrelevant. Durch die Visibilität im gesamten Netzwerk und die Authentifizierung der Transaktion durch die anderen Nutzer ist ein völlig transparentes Verfahren gewährleistet. So könnten zum Beispiel Produktionsprozesse besser dokumentiert werden, so dass Konsumenten ein besseres Bild davon erhalten, wo, wie und von wem Konsumgüter hergestellt wurden.

Sicherheit. Einer der letzten iq! Blogartikel beschäftigte sich mit dem Thema der IT Sicherheit, insbesondere im Internet of Things. Die Abwicklung von IoT Vorgängen über eine Blockchain kann dabei helfen, die Geräte und Applikationen weniger anfällig für Hackerattacken zu machen. Unabhängig von IoT Systemen ist die Gefahr der Manipulation innerhalb eines dezentral gespeicherten Block-Datensatzes, der nachträglich nicht mehr geändert werden darf, sehr viel geringer als in jeder zentral gesteuerten Datenbank.

Geschwindigkeit. Das Blockchain-Prinzip ist einfach, Mittler jeder Art werden ausgeschaltet, der Prüfmechanismus wird automatisiert und vom Netzwerk übernommen. Geschäftsprozesse und Transaktionen können deutlich schneller und effizienter abgewickelt werden.

Kosten. Prozesse werden nicht nur schneller, sondern können auch kostengünstiger abgebildet werden. Transaktions- und Prozesskosten sinken. Die Automatisierungsmöglichkeiten bringen große Kosteneinsparpotenziale.

M2M-fähig. Blockchains können zwischen Maschinen gebildet werden, die persönliche Interaktion des Nutzers ist nicht mehr nötig. Dies ist im Internet of Things sehr wichtig. So können Smart Home Systeme direkt nutzungsabhängig mit Energielieferanten abrechnen. Oder vernetzte Fahrzeuge aus Basis des Fahrverhaltens direkt mit den Versicherungsunternehmen die Prämie kalkulieren.

Vor welchen Hürden steht Blockchain?

Die Vorteile der Technologie sind überzeugend und mächtig. Jedoch steht sie vor zwei großen Herausforderungen, für die eine Lösungen gefunden werden müssen.

Datenvolumina. Durch die dezentrale Speicherung aller im Netzwerk durchgeführten Aktionen entstehen unglaubliche Mengen an Daten. Das erfordert eine enorme Netzwerkleistung, die bisherige Systeme wie z.B. Bitcoin zeitweise an ihre Kapazitätsgrenzen brachte. Ist das System überlastet besteht das Risiko, dass die Blockchain-Mechanismen nicht mehr zuverlässig funktionieren.

Reife und Marktpenetration. Die neue Technologie kann sehr viel. Doch der Reifegrad vieler existierender Systeme ist noch zu gering, um das volle Potenzial von Blockchain zu entfalten. Außerdem bestimmt die Zahl der teilnehmenden Nutzer immer auch die Attraktivität eines bestimmten Systems. Nur wenn die nötigen Transaktionen mit den entsprechenden Partnern durchgeführt werden können ist eine virtuelle Währung oder ein virtuelles Vertragskonstrukt von Wert. Zudem ist in vielen Bereichen die rechtliche Anerkennung des hinterlegten Vorgangs relevant.

Beispiele von Einsatzmöglichkeiten der Blockchain

Finanzbranche. Auf Basis von Blockchain lassen sich monetäre Transaktionen durchführen, die keiner Bank mehr bedürfen. Kryptowährungen werden etabliert, die unabhängig vom Bankensystem funktionieren. Bitcoin ist ein Beispiel dafür. Das jahrhundertealte Bankwesen könnte über diese neuen technologischen Mechanismen revolutioniert werden.
Das sehr gut finanzierte Start-up Circle hat Ende des letzten Jahres das Handling von Bitcoins aufgegeben und widmet sich nun ganz dem Aufbau von Blockchain-Netzwerken. Ein weiteres Fintech Startup, das sich mit der Blockchain-Technologie beschäftigt und von mehr als 70 Unternehmen aus dem Bankwesen unterstützt wird ist R3. Allerdings haben sich kürzlich einige große Namen, wie z.B. Goldman Sachs und Morgan Stanley ,aus dem Unternehmen zurückgezogen, um eigene Initiativen zu verfolgen.

Musikindustrie. Die Blockchain-Technologie ermöglicht es Musikern und Künstlern, über Smart Contracts direkte Vertragsbeziehungen mit ihren Kunden einzugehen. Das regelt Urheberrechte eindeutig. Musikverlage und Agenturen werden überflüssig. Die dadurch eingesparten Provisionen und Fees können die Preise für Musikstücke für den Endkonsumenten drastisch senken. Die Technologie ist sogar in der Lage, den Abruf und die Nutzung von Musik nachvollziehbar zu machen und die Abrechnung zu erleichtern.
Ein Start-up, das die Technologie im Sinne der Künstler einsetzen möchte, ist Ujo Music. Es benutzt die Blockchain des erfolgreichen Start-ups Ethereum, um Musikern die Vertragsgestaltung und das Tracking der Musiknutzung zu ermöglichen.

Gesundheitswesen. Ein großes Problem des Gesundheitswesens ist die lückenhafte Dokumentation von Patienteninformationen und ihre mangelhafte Weitergabe zwischen den Instanzen. Patientendaten, Diagnosen und Therapieempfehlungen können in Blockchain-Paketen abgelegt und schnell und unbürokratisch weitergegeben werden. Durch mehr Effizienz in der Administration der Daten könnten Kosteneinsparungen im Gesundheitswesen und eine schnellere und bessere Behandlung der Patienten erreicht werden. Das ebenfalls auf dem Ethereum-Standard basierende Start-up Gem möchte eine solche gemeinsam genutzte Infrastruktur für den Healthcare Bereich erschaffen.

Blockchain und IoT

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass Blockchain nicht nur für Finanztransaktionen und Kryptowährungen eine hohe Relevanz besitzt. Auch das Internet of Things könnte massiv von der Technologie profitieren. Zum einen könnte die dezentrale Speicherung von Daten und Vorgängen, die in IoT Ökosystemen zwischen Maschinen und deren Nutzern durchgeführt werden, massiv erhöht werden.

Zum anderen werden Pay-as-you-go Modelle erleichtert, bei der Anwender nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen von IoT Systemen bezahlen müssen und die real-time Freischaltung und Inanspruchnahme von Services erleichtert wird. So genannte Smart Contracts können für jeden Geschäftsvorgang geschlossen und in der „Chain“ sicher abgelegt werden. Blockchain unterstützt auch die M2M-Kommunikation und Geschäftsabwicklung, die über die Blockchain nachvollziehbar abgewickelt werden kann.

Fazit

In der Blockchain-Technologie steckt viel Potenzial. Sie könnte manch Branche in ihren Grundfesten erschüttern. Auch für das Internet der Dinge wird die Technologie Bedeutung haben. Dies sieht auch Bosch CEO Dr. Volkmar Denner so. In einem Vortrag auf der BOSCH connected world erläutert er die IoT Strategie seines Unternehmens anhand von vier innovativen Technologien, von denen Blockchain eine ist.

Bedeutung von Blockchain und anderen Technologien für das Internet of Things
Quelle: BOSCH Channel auf YouTube

Allerdings haben die Schwierigkeiten der Blockchain-Kryptowährung Bitcoin (Vorwürfe der Geldwäsche, Kapazitätsprobleme, etc.) gezeigt, dass auch Transparenz und Sicherheit dieser Netzwerke an ihre Grenzen kommen können. Auch bei der Durchsetzung der neuen Technologie wird sich zeigen, welche Start-ups sich durchsetzen und Standards setzen werden. Außerdem interessant wird sein, wie existierende Branchengrößen mit Blockchain umgehen und welche Rolle sie bei der Umsetzung der Netzwerke spielen. Betroffene Unternehmen sollten sich auf jeden Fall mit der neuen Technologie, den konkreten Auswirkungen für ihre Branche, der Start-up Landschaft und der Positionierung ihrer Wettbewerber auseinandersetzen.

 

 

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