Blockchain Technologie und Bitcoin: Erklärung und Anwendungsbereiche

Die Blockchain ist vielleicht der größte Technik Trend unserer Zeit. Die Blockchain Technologie ist eine Art Buchführung, welche beim Bitcoin verwendet wird, um beispielsweise eindeutig Bitcoins zuweisen zu können. Auch das Double Spending Problem löst die Blockchain. Darüber hinaus erhält die Innovation viel Aufmerksamtkeit aus der Industrie. Viele Unternehmen bauen mittlerweile ihr Business auf der Blockchain auf, weshalb ein Blick darauf, was die Blockchain eigentlich ist, erstrebenswert wird.

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Was ist eine Blockchain?

Zunächst einmal bedeutet Blockchain übersetzt aus dem Englischen eine Block-Kette. Und genau so muss man sich diese Technologie vorstellen. Es ist eine Datenbank aus Blöcken. Oft wird Bitcoin mit der Blockchain gleichgesetzt, dies ist jedoch nicht richtig. Richtig ist, dass Bitcoin auf der Blockchain Technologie basiert aber Bicoin ist eine Kryptowährung und nicht die Technologie an sich. Die Blockchain Technologie lässt sich aber nicht nur auf Kryptowährungen anwenden, sondern auf viele Bereiche in unserem Alltagsleben (dazu später mehr). Da aber Blockchain so eng mit Bitcoin in Verbindung gebracht wird, ist es naheliegend die Technologie anhand von Bitcoin zu erklären. Also zurück zu der Block-Kette. Beim Bitcoin begann die Kette mit dem sogenannten “Genesis Block” (so wird der erste Block von Bitcoin genannt). Danach wurden und werden weitere Blöcke zunächst überprüft und dann chronologisch hinten angehängt und so entsteht eine Kette aus Blöcken (Blockchain).

Woraus bestehen diese “Blöcke”?

Die Blöcke bestehen immer aus einer (Transaktions-) Historie. Das heißt: Werden neue Transaktionen getätigt, werden diese in einem neuen Block durch das sogenannte Mining (Schürfen von Bitcoins) verifiziert und versiegelt. Dieser neue Block wird dann an die vorhandene Kette hinten dran gehängt und enthält zudem die Historie des vorherigen Blocks in Form einer Prüfsumme (ähnlich der Quersumme). Damit enthält der letzte Block auch die Prüfsumme der gesamten Kette, denn auch der vorhergehende Block hat ja die Prüfsumme des Blockes vor ihm verinnerlicht.

Ist die Blockchain sicher?

Die Prüfung dieser Blöcke erfolgt auf Basis von “Proof-of-Work” wonach die Blöcke dann an die Kette dran gehängt werden. Proof-of-Work bedeutet nichts anderes als, dass diese Blöcke durch “Arbeit” validiert werden. Dieses “Proof-of-Work” erzeugen die sogenannten Miner. Diese sind einfach Computer, die komplexe Rechenaufgaben lösen müssen, um sozusagen mit ihrer Arbeit die Blöcke (und darin enthaltene Informationen) nachzuweisen. Dieses “Mining” (Schürfen) verursacht hohen Stromverbrauch, denn die Computer arbeiten auf Hochtouren, um die Aufgaben zu lösen. Warum man das Mining nennt? Ganz einfach, denn dafür, dass Menschen ihre Computer zum Mining zur Verfügung stellen und damit überhaupt das Netz “am Laufen halten”, bekommen sie eine Belohnung in Form von Bitcoins. Auf diese Weise entstehen Bitcoins (bzw. werden geschürft).

Das Proof-of-Work Verfahren verursacht sehr hohen Stromverbrauch und steht daher gelegentlich in der Kritik. Jedoch macht das Verfahren die Blockchain sicher. Warum? Weil die Blockchain nur gehackt werden könnte, wenn jemand es schaffen würde eine Rechenleistung aufzubringen, welche 51% aller Teilnehmer im System entspricht. Damit könnte derjenige dann, bestimmen, dass z.B. Transaktionen auf ein ganz anderes Konto umgeleitet werden sollen. Diese Theorie ist sehr sehr unwahrscheinlich, vor allem in Bezug auf Bitcoin. Wie schon anfangs erwähnt ist der Stromverbrauch dermaßen hoch, dass die Erzeugung einer Rechenleistung von 51% so kostenintensiv wäre, dass es sich gar nicht lohnt.

Schätzungsweise wären  300-500 Mio. Euro für eine 51% Attacke notwendig.

Außer dem Konsensverfahren des Proof-of-Work, verwenden manche Kryptowährungen auch Proof-of-Stake (weitere Möglichkeiten sind auch möglich.

Dezentralität

Wie wir festgestellt haben, müssen alle Teilnehmer dieser Gemeinschaft diese Transaktionshistorie bestätigen. Damit gibt es hier keine zentrale Instanz, welche über das System entscheidet. Ein großer Unterschied zu unserem Geldsystem….

Diese Dezentralität löst viele Probleme. Beispiele hierfür sind:

  • Sicherheit und Transparenz wird gewährleistet, denn die komplette Transaktionshistorie ist für jeden einsehbar
  • Der Staat kann die Nutzung kaum verbieten, da es keine zentrale Stelle gibt
  • Manipulation und Zensur von Transaktionen ist nahezu unmöglich
  • Double Spending ist unmöglich

Es gibt sicherlich noch weitere Vorteile. Doch immer dann, wenn eine Sache Vorteile mit sich bringt, sind auch Nachteile dieser nicht wegzudenken. Einige Beispiele hierfür:

  • Die Transparenz (Man kann zwar nicht wissen, wem z.B. ein Bitcoin Konto gehört – man sieht keinen Namen sondern eine Kombination aus Zahlen und Buchstaben – aber jeder kann alle Kontobewegung jeder Adresse sehen)
  • Man muss die Teilnehmer des Systems anreizen, ihre Rechenleistung zur Verfügung zu stellen, denn sonst sind keine Transaktionen möglich
  • Dezentrales System ist teurer (Wenn alle an der Entscheidung beteiligt sind, kostet es mehr als wenn einer alleine entscheidet)

Dezentralität: Dargestellt ein Peer-to-Peer Netzwerk, also ein Netzwerk von gleichberechtigten Teilnehmern.

Welche Arten von “Blockchains” gibt es?

Es gibt zwei unterschiedliche Blockchains. Eine offene Blockchain, welche für jeden öffentlich zugänglich ist wie es z.B. Bei Bitcoin und Ethereum der Fall ist. Darüber hinaus gibt es auch eine geschlossene (private) Blockchain, diese steht nur bestimmten Teilnehmern zur Verfügung. Solche privaten Blockchains sind vor allem für Unternehmen interessant, da hierbei die Unternehmen in der Lage sind ihr Betriebsgeheimnis zu bewahren.

Was sind “smart contracts” ?

Smart contract bedeutet intelligente Verträge. Das sind also Verträge die automatisch ausgeführt werden und so nach Abschluss der Vertrages, die Vertragsparteien sich um nichts weiter kümmern müssen. Die Verträge sind in Programmiersprache hinterlegt und der programmierte Code sorgt dafür, dass Verträge eingehalten werden. Es wird also Rechtssicherheit gewährleistet, ohne dass dafür Notare notwendig werden. Diese smart contract sind nur dank der ursprünglich für Bitcoin entwickelten Blockchain Technologie möglich. Smart contracts machen automatische Verträgen, also eine “Wenn – Dann” Situation, möglich. Besonders Ethereum ist auf smart contracts spezialisiert.

Einfaches Beispiel anhand einer Bestellung über das Internet mit Hilfe von smart contracts:

Wenn Paket ausgeliefert wurde – Dann wird die Bezahlung des Kaufpreises Freigeschaltet für den Verkäufer (Der Paket Zusteller bestätigt die Auslieferung)

➨ Ablauf vollkommen automatisiert und sicher

Mögliche Anwendungsbereiche

Außer Kryptowährungen können auch andere Bereiche von der Blockchain profitieren. Im Kontext sind es vor allem solche:

Bankwesen

Allen voran steht hier der internationale Zahlungsverkehr im Vordergrund. Hier besonders erwähnenswert ist die Kryptowährung Ripple (XRP) beziehungsweise die Technologie dahinter. Ripple ist mittlerweile etliche Partnerschaften mit bekannten Banken eingegangen, welche die Technologie von Ripple testen und davon haben einige sogar bereits mitgeteilt diese Technologie auch umsetzen zu wollen. Selbst American Express sieht Potenzial in dieser Technologie. So sagte vor einiger Zeit der Geschäftsleiter für Unternehmenszahlungen  (Carlos Carriedo) Ripple habe das Potenzial grenzüberschreitende Zahlungen weltweit zu revolutionieren. Ripple schafft es internationale Zahlungen viel effizienter auszuführen, es geht deutlich schneller und deutlich kostengünstiger als mit herkömmlichen Dienstleistern. Es bahnt sich also ein Durchbruch an, ob dieser sich auch in dem Kurs von dem Coin XRP wiederspiegelt bleibt abzuwarten, schließlich wird dieser Coin nicht zwangsläufig für die Technologie von Ripple benötigt.

Selbst Wertpapierhandelsgeschäfte könnten auf Grundlage der Blockchain Technologie ausgeführt werden. So erwägen immer mehr Börsen die Handelsgeschäften auf der Blockchain aufzubauen. So baut unter anderem auch die Schweizer Börse SIX eine Plattform für Wertpapierhandel auf Basis der Blockchain Technologie, welche bereits Mitte 2019 verfügbar sein soll.

Versicherungen

Hier liegt der Fokus wiederum auf den smart contracts. Diese schlauen Verträge könnten die Abwicklung, Verwaltung und Dokumentation der (Versicherungs-) Verträge schlanker und effizienter gestalten. Diese Effizienz könnte sich dadurch im Preis positiv wiederspiegeln. Denkbar sind auch in diesem Fall Wenn – Dann Konstellationen. Wenn Ereignis A (beispielsweise Naturkatastrophe) eintritt, dann wird Betrag X ausgezahlt an den Versicherten. Auch in dieser Sparte sind bereits viele bekannte Versicherer involviert. Namentlich gehören unter anderen der größte Rückversicherer B3i, Swiss Re oder auch die Münchener Allianz (und viele viele Weitere) zu den Voreitern.

Internet of Things (IoT)

Das Internet der Dinge ist eine Vernetzung von physischen und virtuellen Gegenständen. Diese Gegenstände kommunizieren miteinander und tauschen Informationen aus.

Vielleicht ist dem ein oder anderem “Smart Home” ein Begriff. Internet der Dinge ist ähnlich, nur deckt es einen viel größeres Gebier ab. So ist es auch auf Unternehmen, Essen, Haustiere etc. übertragbar. Stellen Sie sich vor alle Dinge um Sie herum würden miteinander kommunizieren. Der Toaster, Mixer, Besteck, ihre Personenwaage etc. sind alle über das Internet miteinander verbunden und tauschen Informationen aus, z.B. darüber wie schnell Sie was essen. Die Daten werden dann angepasst und wenn Sie z.B. vorher bestimmt hatten, dass Sie abnehmen wollen und aber der Toaster über ihre Tracking App mitbekommt, dass Sie schon reichlich Kohlenhydrate gegessen haben, wird er sich weigern Ihnen Brot zu toasten.

Klingt crazy, ist es auch, aber das ist die Zukunft, die bereits jetzt schon Maße annimmt. Ihr Auto bezahlt selbstständig nach dem Tanken die Benzinkosten, ihr Kühlschrank bestellt selbstständig Essen nach, wenn er merkt dass die Eier fehlen. All das ist nicht nur denkbar sondern bereits in der Umsetzung. Allen voran ist natürlich die Verknüpfung hier zu IOTA interessant, denn die Kryptowährung arbeitet genau an dieser Umsetzung.

In dieser Hinsicht ist auch die Sharing Economy von Bedeutung. Denn die Verbindung von smart contracts und IoT könnte zu einer effizienterin Nutzung von Eigentum führen. Beispielsweise geht der Trend ein eigenes Auto zu besitzen zurück, vielmehr mietet man sich ein Auto. Stellen Sie sich vor wie flexibel Sie sein könnten, wenn Sie ein Auto dann mieten, wenn Sie es wirklich brauchen und nur dafür bezahlen, wenn Sie es wirklich nutzen. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der es möglich ist raus zu gehen und über eine App ein Auto in der Nähe zu buchen und damit sich fort zu bewegen. Vertragsabwicklung und Kommunikation der Geräte völlig automatisiert, Sie müssen sich um nichts weiter kümmern, als das Auto auszusuchen aus der Nähe, welches Ihnen am meisten zusagt.

Musikbranche

Momentan dominieren Musikdienste wie Spotify den Markt. Aber was wäre, wenn Sie nur für das Bezahlen, was Sie sich auch wirklich anhören? So könnte die Musikbranche revolutioniert werden, wenn sie dezentral auf der Blockchain aufgebaut ist. Der Weg vom Künstler zum Konsumenten wird wesentlich kürzer. Durch die schlankeren Strukturen entfallen viele Kosten. Damit wird es effizienter und damit auch kostengünstiger. Der Künstler legt einen Preis fest und wenn der Song bspw. angehört wird, dann wird der Künstler automatisch bezahlt. Es gibt bereits zahlreiche Start Ups, die genau an solchen Plattformen arbeiten.

Reisen

Reisen kann ganz schön nervig sein, wenn man erst die Reise buchen, am Flughafen Stunden verbringen muss und dann eventuell auch noch  zu allem Überfluss die eigenen Daten bei dem Hotelanbieter verloren gehen oder gar nicht erst übermittelt werden. So viel Stress, wobei das ganze doch Urlaub sein sollte? Genau das könnte bald der Vergangenheit angehören. Die Lösung hierzu ist die Blockchain-basierte E-Identity. Das ganze funktioniert indem die Identität in der Blockchain hinterlegt ist. Damit muss eure gebuchte Reise nur noch mit der Identität verknüpft werden und kann man zum Flughafen fahren und sich lediglich mit einem biometrischen Verfahren (bspw. Fingerabdrucksensor) identifizieren. Alle weiteren Prüfungen laufen dann automatisiert ab. Klingt auch das futuristisch? Das ist aber schon länger Realität, denn in Estland können Bürger bereits diese E-Identity beantragen. Da die Daten der Blockchain unveränderlich sind, können keine Fehler bei Übermittlung eurer Daten an Hotel, Flughafen etc. passieren.

Handel

Auch in dieser Sparte bahnt sich eine Revolution an. Mit Hilfe der Blockchain wird es möglich sein die ganze Supply-Chain schlanker und effizienter zu gestalten. Wenn der Handel auf Basis der Blockchain erfolgt, wird die Lieferkette transparenter und effizienter. Einige Start Ups arbeiten daran, einerseits die Rückverfolgbarkeit von Produkten für Kunden so einfach wie möglich zu gestalten. Damit wären die Produkte auch fälschungssicher. Eine in dieser Hinsicht interessante Kryptowährung, die dieses Ziel verfolgt ist VeChain (VET). Ziel ist es, sicher zu gehen, dass das angebotene Produkt nicht gefälscht ist und der Kunde die Lieferkette nachverfolgen kann. Transparenz gewinnt in unserer heutigen Zeit immer mehr an Wert. Das hat auch Walmart erkannt und arbeitet bereits daran, den Handel auf der Blockchain aufzubauen.

Die Liste der Anwendungsmöglichkeiten könnte so weiter geführt werden. Es gibt immer mehr Bereiche, in denen die Blockchain Technologie erkannt und untersucht wird. Man sollte der Fantasie freien Lauf lassen und schon wird man merken, dass die Technologie praktisch überall Anwendung finden könnte…..

Fazit

Die Blockchain ist zurecht ein technischer Trend. Wichtig ist, dass die Blockchain nicht mit Bitcoin gleichgestellt wird. Bitcoin und Blockchain ist nicht dasgleiche. Bitcoin basiert lediglich auf dieser Technologie. Die Blockchain Technologie ermöglicht uns viele Möglichkeiten und kann dafür sorgen, dass unser Leben einfacher wird. Diese Technologie kann Prozesse vereinfachen und ist dabei sicher und diese Sicherheit braucht man, um Vertrauen aufzubauen. Die Technologie und ihre Möglichkeiten mögen futuristisch klingen, doch wie an etlichen Beispielen gezeigt, schreitet bereits die Implementierung der Blockchain Technologie voran.

Wichtig sind aber auch die Nachteile, die mit solch einer Revolution einhergehen. Zunächst einmal befindet sich die Technologie noch in Kinderschuhen. Sie ist nicht beliebig skalierbar und nicht ohne Weiteres überall implementierbar. Es Bedarf also noch weiterer Ausarbeitung und Verbesserung, um eben auch Massenmärkte bedienen zu können und Informationen just-in-time abrufen zu können.

Alles in allem bleibt es wichtig diese Technologie im Auge zu behalten, denn nicht umsonst haben namhafte Unternehmen bereits Millionen in die Erforschung und Einbettung dieser Technologie gesteckt. Wer bereit ist so viel Geld zu investieren, hat die Chancen und Risiken abgewägt und für sich herausgearbeitet, dass die Chancen und das Potential überwiegt. Es bleibt spannend wie sich unsere Zukunft der Digitalisierung entwickeln wird und ob die Blockchain Technologie sich durchsetzen wird.

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