Das ist die Blockchain

Blockchain-Definitionen gibt es einige, jedoch bislang keine einheitliche, da es unter anderem keine technologische Norm gibt. Die Bafin (externer Link) definiert Blockchain wie folgt: „Blockchains sind fälschungssichere, verteilte Datenstrukturen, in denen Transaktionen in der Zeitfolge protokolliert, nachvollziehbar, unveränderlich und ohne zentrale Instanz abgebildet sind. Mit der Blockchain-Technologie lassen sich Eigentumsverhältnisse direkter und effizienter als bislang sichern und regeln, da eine lückenlose und unveränderliche Datenaufzeichnung hierfür die Grundlage schafft.“

Dieser Artikel wurde von unserem Werkstudenten Pascal Kaiser geschrieben.

Blockchain | Eine technologische Innovation und Revolution

Weltweit liest man immer wieder von der revolutionären Technologie der Blockchain. Auch in Deutschland hat man dieses Potenzial bereits erkannt. Neben der Auffassung im Koalitionsvertrag zum Thema „Digitalisierung“, wurde auch ein eigenständiger 5-Punkte-Plan entwickelt (externer Link). Darüber hinaus existiert auch schon ein eigener Bundesverband (externer Link) zur Förderung dieser Technologie. Doch wie genau funktioniert eigentlich diese Blockchain? Um dies zu verstehen muss man diese Blockkette in ihre Einzelteile zerlegen. Die Kryptowährung Bitcoin eignet sich dazu als Praxisbeispiel, da sie den ersten praxisrelevanten Einsatz einer Blockchain gezeigt hat, der bis heute störungsfrei funktioniert.

Dezentrale Datenverwaltung

  • Die gesamte Transaktionshistorie wird dezentral gespeichert, d.h. jeder Nutzer kann, wenn er möchte, alle auf der Blockchain befindlichen Informationen runterladen und regelmäßig aktualisieren.
  • Die Aktualisierung dieser Daten erfolgt automatisiert, ein manuelles Eingreifen (manipulieren oder löschen) ist nicht möglich.
  • Es gibt keinen zentralen Administrator, um sich an einer Blockchain zu beteiligen muss man einfach nur per Zufallsprinzip einen der nahezu unendlich vorhandenen Accounts auswählen.
  • Beispiel: Bei Bitcoin werden diese Accounts „Wallets“ genannt, mit dem man Zugriff auf die digitalen Münzen bekommt. Insgesamt gibt es 2^258 verschiedene Account-Zugänge. Die Wahrscheinlichkeit 2mal den selben Account zu erwischen geht damit gegen 0%.

Zeitblöcke und ihre Ketten

  • Die Kernelemente einer Blockchain sind Datenblöcke, die in regelmäßigen Abständen über kryptographische Verschlüsselungsalgorithmen aneinander gekettet werden.
  • Diese Blöcke informieren das Netzwerk über vergangene Transaktionen, jeder Block baut auf den nächsten auf.
  • Die Blöcke müssen vor dem Update von sogenannten „Minern“ berechnet und verschlüsselt werden. Dieser Prozess muss Kosten verursachen, damit die Miner einen Anreiz haben, ihre Arbeit zu verrichten.
  • Ein Entschlüsseln vergangener Blöcke ist nahezu unmöglich, da mindestens genauso viel Energie und Zeit in die Entschlüsselung gesteckt werden müsste. Angenommen man möchte in einer Blockchain bestehend aus 10 Blöcken eine Information in Block Nr.8 manipulieren, dann muss vorher Block 10 und 9 entschlüsselt werden. Die Blockchain hingegen wird regelmäßig aktualisiert und sobald Block 11 vorhanden ist müsste ein potenzieller Angreifer von vorne beginnen.
  • Beispiel: Bei Bitcoin wird alle 10 Minuten ein neuer Block erstellt, ein Algorithmus achtet darauf, dass die Schwierigkeit dieser Berechnung regelmäßig angepasst wird, sodass bei steigender Rechenleistung auch die Schwierigkeit ansteigt. Ergo egal wie viele Leute sich am Netzwerk beteiligen, die Erstellungszeit bleibt bei 10 Minuten.

Vorteile

  • Zensurresistenz: Alle vergangenen Informationen bleiben einsehbar, alle auf der Blockchain bestehenden Informationen entsprechen der abgelaufenen Realität und können nachträglich nicht verändert werden.
  • Eigentumsrecht: Nur die Person, die ihren Account auf der Blockchain erstellt hat und im Besitz ihres privaten Schlüssels ist (Passwort), kann die damit verbundenen Informationen kontrollieren. Keine Dritte Instanz kann Accounts löschen oder darauf zugreifen.
  • Barrierefreiheit (i.d.R.): Jede Person sollte ohne Hindernis oder Genehmigung an einem Blockchain-Netzwerk teilhaben dürfen. Es gibt jedoch auch Blockchains, dessen Zugriff erst genehmigt werden muss.
  • Demokratische Entscheidungsfindungen: Um eine Blockchain zu verändern bzw. um Updates zu realisieren, müssen mehr als 51% der Teilnehmer zustimmen.

Nachteile

  • Kein Support: Ein Verlust des Account-Zugriffs durch den privaten Schlüssel (Passwort) führt unweigerlich zum Kontrollverlust der auf diesem Account befindlichen Informationen.
  • Die Blockchain vergisst nie: Alle über die Blockchain veröffentlichten Informationen bleiben auf der Blockchain, eine nachträgliche Anpassung oder Löschung ist nicht möglich.
  • Privatsphäre: Durch die i.d.R. vorhandene Scheinanonymität einer öffentlichen Blockchain lassen sich Rückschlüsse auf dessen Nutzer treffen. Am Beispiel Bitcoin lässt sich so beispielsweise einsehen, wer wie viel Geld besitzt und wo dieses Geld hingeflossen ist.
  • Skalierungsprobleme: Updates müssen von einem Großteil der Nutzer bestätigt werden, demnach gestalten sich solche Prozesse schwierig, sobald man nicht einer Meinung ist. Die Schnelligkeit der Transaktionsupdates ist immer an den darunterliegenden Algorithmus gebunden.

Fazit

Die Blockchain-Technologie bietet ohne Zweifel einen Mehrwert für etliche Bereiche in der Gesellschaft und Ökonomie. Die Parallelen zum Aufkommen der Internettechnologie in den 90er Jahren sind offensichtlich, weshalb die Blockchain auch häufig als das Web 3.0 bezeichnet wird. Es ist nur eine Frage der Zeit bis junge Unternehmen wie damals Google, Amazon oder Facebook die neue Technologie nutzen und in kürzester Zeit zu Weltmarktführern aufsteigen. Trotzdem gibt es damals wie heute noch viele offene Fragen und Herausforderungen zum Thema Regulierung und Nutzerfreundlichkeit. Die Politik, vor allem in Deutschland, sollte nicht wie damals beim Internet den Trend verschlafen und anderen die Führung überlassen.

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