Blockchains – die Grundlagen
Eine Blockchain ist ein elektronisches Register für digitale Datensätze, Ereignisse oder Transaktionen, die von einem dezentralen System verwaltet werden. Die Einträge im Register werden in Blöcke gruppiert und in chronologischer Reihenfolge gespeichert. Die Blöcke sind über kryptografische Signaturen verknüpft.
Die grundlegenden technischen Konzepte hinter Blockchains sind Kryptographie und Peer-to-Peer-Prinzipale. Der Status des Systems wird nicht von der zentralen Instanz, sondern von jedem Knoten im System überprüft.
Der Ausfall eines einzelnen Knotens hat keinen Einfluss auf den Status des gesamten Systems. Da der Gesamtstatus des Systems von jedem einzelnen Knoten gespeichert wird. In einer Blockchain speichert jeder Knoten die gesamten Daten der Blockchain redundant. Die Knoten und damit die Teilnehmer einer dezentralen Blockchain stellen Hardware-Ressourcen zur Verfügung, um Daten und Services für das gesamte System zu bedienen. Die Knoten kommunizieren direkt ohne eine zentrale Entität, die die Kommunikation koordiniert.
Kryptografie und Konsensmechanismen werden von allen Knoten zur Koordination und Überprüfung des Systemstatus eingesetzt und gelten als die eigentliche Innovation hinter Blockchain-Systemen.
Darüber hinaus können Blockchain-Transaktionen an die Rechenlogik gebunden und effektiv programmiert werden. So können Benutzer Algorithmen und Regeln einrichten, die automatisch Transaktionen zwischen Knoten auslösen.
Bitcoins als Beispiel für die Verwendung von Blockchains für Zahlungsvorgänge
Bitcoin als Peer-to-Peer-basierte digitale Währung verwendet Blockchains, um alle Zahlungsvorgänge in einer chronologischen Reihenfolge zu speichern, die dezentral in allen Knoten eines Systems ist, wodurch ein zentraler Vermittler veraltet ist, um den Systemstatus mit allen historischen Transaktionen zu reproduzieren. Sichere Transaktionen werden durch kryptografische Algorithmen bereitgestellt, d.h. Public-Key Encryption und eine kryptografische Hash-Funktion. Knoten können entweder Miner oder passive Knoten sein. Beide Knotentypen können Transaktionen überprüfen und weiterleiten, aber nur Miner-Knoten sind in der Lage, neue Transaktionen in die Blockchain-Systeme einzufügen. Der Zahlungsvorgang wird durch ein innovatives technisches Konzept namens Proof-of-Work zwischen den Bergleuten überprüft, um betrügerische Transaktionen zu verhindern.
Winzige Diskussion
Große Vorteile
- Weniger Transaktionskosten, da Intermediäre obsolet werden
- Geringere Investitions- und Wartungskosten für High-Perfomance-Hardware (IT-Infrastrukturkosten)
- Höhere Transaktionssicherheit durch Datenverschlüsselung
- Geringere Wahrscheinlichkeit für Systemausfälle
Kritik
- Weniger Skalierbarkeit
- Schwierigere Aufrechterhaltung der Zugriffsrechte
- Komplizierte Integration mit Legacy-Systemen
- Datenschutzprobleme je nach Szenario
Anwendungsbereiche
- [..]
- Annahme von Kryptowährungen
- interne Datenbank für Anwendungen wie Verwaltung physischer und digitaler Assets, Aufzeichnen interner Transaktionen und Überprüfen von Identitäten
- Buchführung
- Überwachungspfade zum Nachverfolgen von Systembenutzeraktivitäten mit hohen Berechtigungen
- smart contracting – direkte Verknüpfung von Aktionen mit vertragsgebundener Vertragserfüllung durch Codierung von Verträgen in if-then-Transaktionen, z.B. wenn zwei Banken einen komplexen Derivathandel miteinander tätigen, der nicht durch ein Clearing house geht, wird er als “Over The Counter” oder OTC-Handel bezeichnet. Dabei handelt es sich um Vereinbarungen zwischen den beiden Banken ohne Validierung durch Dritte. Diese Trades sind in der Regel Wetten – d.h. Variationen von “wenn dies vor dem Ende des Jahres geschieht, dann zahlst du mich, sonst zahle ich dich”. Aufgrund formaler Missverständnisse gibt es oft Meinungsverschiedenheiten zwischen den beiden Parteien über bestimmte Parameter des Handels. Bei Smart Contracts wird der “Vertrag” formalisiert und es gibt keinen Raum für Diskussionen.
Differenzierung von Blockchains
Nicht jede Blockchain ist wie die andere. Je nach Situation und Anforderungen muss es anders eingerichtet werden. Je nach Aufbau äußern sich die Leistungen unterschiedlich.
- Privat vs. öffentlich
Die Blockchain ist entweder für eine begrenzte Anzahl von Knoten oder für alle zugänglich - nur genehmigte Überprüfung vs. unbegrenzte Überprüfung
Ein Knoten muss von einer zentralen Instanz oder einem Konsortium genehmigt werden, um eine Transaktion überprüfen zu können.
Eine private Blockchain mit verwalteter Autorität ist weniger dezentralisiert als eine vollständig öffentliche Blockchain wie das Bitcoin-Netzwerk. Mit Hilfe eines privaten Blockchain-Systems zur Z.B. Identitätsüberprüfung in einem einzigen Unternehmen treten jedoch keine Datenschutzprobleme auf und es gibt keine Skalierbarkeitsherausforderungen.
Managementberatung
Um mit Blockchains zu experimentieren, hilft eine erste Analyse, potenzielle Investitionsbereiche im spezifischen Kontext eines Unternehmens zu identifizieren. Die Analyse sollte mit Schwerpunkt auf zwei Dimensionen durchgeführt werden:
- Neuheit
inwieweit eine Anwendung neu für das Unternehmen ist: Je neuer, desto schwieriger zu erklären, welches Problem sie löst - Komplexität
der Umfang der Komplexität und Koordination wird durch die Anzahl und Art der Teilnehmer (Knoten), die Art der Technologie, Rechtsvorschriften usw. bestimmt.
Mit diesen Dimensionen werden die oft zitierten kleinen Verträge nicht zur ersten Priorität werden, da sie an große soziale, rechtliche und politische Barrieren gebunden sind. Dazu gehören die Koordinierung der Tätigkeit vieler Akteure und die erzielung einer institutionellen Einigung über Normen und Prozesse. Eine einfache Übernahme für die meisten Unternehmen wäre eine Anwendung, die risikenminimiert, weil sie nicht neu ist und wenig Koordination mit Dritten beinhaltet. Beispiele hierfür sind die interne Verwendung von Blockchain als Datenbank für Anwendungen wie die Verwaltung physischer und digitaler Assets, das Aufzeichnen interner Transaktionen und das Überprüfen von Identitäten.
Durch die Klassifizierung der Blockchain-Anwendungen nach oben genannten Dimensionen ist es möglich, Investitionsbereiche in zu priorisieren und in einer Matrix für geradlinige Managementdiskussionen zu visualisieren.
Am Ende eines Tages sollte jede Diskussion um eine Lösung mit einer Bewertung enden, ob der Anwendungsfall und die Vorteile nicht einfacher und kostengünstiger mit etablierten Technologien oder zentralisierten Datenbanklösungen übernommen werden können. Vergleichen Sie mit der alternativen Investition! Für ein bestimmtes Problemszenario sollte Blockchain nicht nur deshalb übernommen werden, weil sie als Hype gilt!
