Blockchain – Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten

Die Blockchain ist das aktuelle Wundermittel, mit dem das klassische Internet zu einem „Internet of Trust“ oder einem „Internet of Values“ weiterentwickelt werden soll. Einem Netz also, in dem auch zwischen Partnern, die sich nicht kennen und nicht notwendigerweise vertrauen müssen, sichere und verlässliche Transaktionen, insbesondere eine sichere Übertragung von Werten, möglich ist.

Doch wie funktioniert die Blockchain? Und welche Anwendungsmöglichkeiten gibt es? Die bekannteste Anwendung, die auf einer Blockchain aufsetzt, ist die Kryptowährung Bitcoin. Bitcoin wurde im Jahr 2008 unter dem Eindruck der weltweiten Bankenkrise entwickelt, um Zahlungen direkt zwischen zwei Transaktionspartnern vornehmen zu können, ohne dass eine Bank involviert ist.

Ein wesentliches Merkmal von Bitcoin und damit der Blockchain ist hiermit schon genannt: Daten und Datenverarbeitung sind dezentral. Die Basis von Bitcoin ist ein Peer-to-Peer-Netz, in dem alle Teilnehmer gleichberechtigt sind und das ohne zentrale Server auskommt. Die Bitcoin-Software läuft auf den Rechnern der Teilnehmer. Auch die vollständige Historie aller Transaktionsdaten liegt auf allen Rechnern vor.

Die Teilnehmer des Bitcoin-Netzwerkes werden durch kryptografisch erzeugte Adressen repräsentiert. Die Identität der Teilnehmer wird so geschützt, eine vollständige Anonymität ist dadurch allerdings nicht gewährleistet.

Die einzelnen Transaktionen werden von spezialisierten Netzteilnehmern, den sogenannten Minern, gesammelt und in Blöcken zusammengefasst. Die Blöcke werden chronologisch als verkettete, mit kryptografischen Mitteln abgesicherte Liste gespeichert. Von dieser Art der Datenspeicherung leitet sich die Bezeichnung Blockchain ab.

Vor der Erzeugung eines neuen Blocks wird sichergestellt, dass die einzelnen Transaktionen formal korrekt sind, also dass zum Beispiel die Adressen der Partner gültig sind, der Zahlende im Besitz der zu übertragenden Anzahl an Bitcoins ist und ein Coin nicht doppelt ausgegeben wird.

Etwa alle zehn Minuten versuchen die Miner, einen neuen mit Transaktionen gefüllten Block an die Liste anzuhängen. Dazu müssen sie in Konkurrenz zueinander eine rechenaufwendige kryptografische Aufgabe lösen. Dieses Verfahren wird Proof of work genannt. Der Miner, der die Aufgabe zuerst löst, kann den Block an die Blockchain anhängen und erhält dafür eine Belohnung in Form von neuen Bitcoins.

Es ist sehr schwierig, die Aufgabe zu lösen, aber sehr einfach, die gefundene Lösung zu verifizieren. Diese Verifikation wird nach dem Anhängen eines neuen Blocks von anderen Netzteilnehmern durchgeführt. Wenn die Mehrheit der Teilnehmer die Lösung bestätigt, wird der entsprechende Block als gültig angesehen.

Vier Mythen zur Blockchain-Technologie

1. Mythos

Daten in der Blockchain können nicht manipuliert werden

2. Mythos

Transaktionen in einer Blockchain sind anonym

3. Mythos

Eine Blockchain macht die internen Geschäftsprozesse schneller und effizienter

4. Mythos

Smart contracts in der Blockchain machen Verträge überflüssig

Eine kleine, aber wichtige Zutat fehlt noch, um aus einem Blockchain-Netzwerk, in dem lediglich elektronische Münzen ausgetauscht werden können, eine Basis für beliebige dezentrale transaktionsorientierte Anwendungen zu machen: die sogenannten Smart Contracts. Smart Contracts sind Verträge oder Vereinbarungen in Form von Software-Programmen, die ihre Einhaltung selbst überwachen und beim Eintritt bestimmter Bedingungen automatisch ausgeführt werden.

Inzwischen haben sich in etlichen Branchen Unternehmen mit der Blockchain beschäftigt und entweder gemeinsam mit einem Technologiepartner oder in einem Branchenkonsortium Prototypen von Blockchain-Anwendungen entwickelt. Zwei Beispiele:

Das Londoner Start-up Everledger will den Weg von Diamanten von der Mine über die Stationen der Weiterverarbeitung bis zum Käufer lückenlos in der Blockchain aufzeichnen. Damit soll die Echtheit eines Diamanten dokumentiert, Käufer- und Versicherungsbetrug verhindert und das Käufervertrauen erhöht werden. Der Ansatz lässt sich auf beliebige Luxusgüter, aber auch auf die Verfolgung von Medikamenten, Gefahrstoffen oder Lebensmitteln ausweiten, bei denen der Weg von der Produktion über die Verarbeitung und den Transport bis hin zum Endverbraucher lückenlos nachvollziehbar sein muss.

Die Firma Maersk, das größte Schiffslogistikunternehmen der Welt, will den Weg ihrer Container mit Hilfe der Blockchain-Technologie verfolgen. Dabei sollen Beteiligte der Lieferkette wie Kunden, Zollstellen, Hafenbetriebe und Schiffsführer Zugriff auf die Anwendung erhalten. Der aufwendige und fehleranfällige Austausch von papiergebundenen Fracht- und Zolldokumenten soll ersetzt werden. Maersk hat gemeinsam mit IBM mit dem Aufbau eines Prototyps begonnen und erhofft sich Einsparungen in Milliardenhöhe.

Die aktuelle Dynamik bei der Entwicklung von Blockchain-Anwendungen darf nicht darüber hinweg täuschen, dass die Technologie noch ganz am Anfang steht und wesentliche Herausforderungen noch nicht gemeistert sind. Die viadee unterstützt Sie gerne: als Sparringspartner für Ihre Ideen von Blockchain-basierten Anwendungen, bei der Evaluation verschiedener Blockchain-Frameworks oder in der Umsetzung Ihrer Anwendungen. Sprechen Sie uns an.