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Die Grundlagen von Blockchain

Blockchain ist schon seit geraumer Zeit in aller Munde und erfreut sich trotz der heftigen Kritik von zahlreichen Skeptikern immer größerer Beliebtheit bei Innovatoren, Investoren, der Öffentlichkeit und Behörden. Als innovativste Datenbanktechnologie der letzten Jahre gehypt, hat sie zum Entstehen einer neuen Technologiebranche und zahlreicher neuer Geschäftsmodelle geführt, die von Start-ups und etablierten Cloud-Anbietern entwickelt wurden. Ein grundlegendes Verständnis der Technologie und der Idee hinter dem Konzept ist daher für jeden empfehlenswert. Dieser Artikel beleuchtet den Ursprung von Bitcoin, was Blockchain ist und wie Unternehmen Zugang zu ihr erhalten können.

Krypto ist nicht gleich Blockchain

Obwohl Bitcoin und Blockchain voneinander zu trennen sind, kann man nicht über Blockchain sprechen, ohne zu bedenken, dass die Wurzeln in der Idee der digitalen Währungen liegen. Die Idee einer digitalen Währung gab es lange vor Bitcoin und Blockchain. Bitcoin ist nicht der erste Versuch einer digitalen Währung, der in den letzten 40 Jahren mehrfach unternommen wurde. Er ist lediglich das Endprodukt eines jahrzehntelangen Brainstorming-Prozesses darüber, wie eine digitale Währung und die zugrunde liegende Technologie funktionieren sollte.

Eine digitale Währung (digitales Geld, elektronisches Geld oder elektronische Währung) ist eine Währung, Geld oder ein geldähnlicher Vermögenswert, der hauptsächlich über digitale Computersysteme verwaltet, gespeichert oder getauscht wird, insbesondere über das Internet. (Quelle: Wikipedia)

Im Jahr 2008 veröffentlichte Satoshi Nakomoto sein Whitepaper "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System", in dem er eine Lösung für dieses Problem vorschlug und der Technologie den Namen "Blockchain" oder alternativ "Decentralized Ledger Technology" (DLT) gab. Er veröffentlichte seine Idee in verschiedenen Foren und führte 2009 eine erste Transaktion von 10 BTC auf seiner Bitcoin-Blockchain an Hal Finney durch, der die Bitcoin-Software am Tag ihrer Veröffentlichung heruntergeladen hatte.

Seitdem ist Satoshi von der Bühne verschwunden. Er hat seine Identität nie preisgegeben. Daher ist nicht bekannt, ob Satoshi eine einzelne Person (männlich oder weiblich) oder eine Gruppe von Personen ist. Im Laufe der Zeit ist er zu einer mysteriösen Kultfigur geworden, und mehrere Personen haben entweder fälschlicherweise angenommen, Satoshi zu sein, oder haben versucht, sich als ihn auszugeben, nachdem Bitcoin an Popularität gewann.

Was ist Blockchain genau?

Was Satoshi in seinem White Paper skizzierte, war eine Lösung für das Problem des doppelten Ausgebens einer digitalen Währung, die darauf hinweist, dass es notwendig ist, zu garantieren, dass derselbe Wert einer Währung nicht mehr als einmal ausgegeben werden kann. Wenn man Person A und B jeweils einen Dollar schuldet, ist es wichtig, dass dieser eine Dollar nur entweder an Person A oder B gegeben werden kann, während man der anderen Person noch etwas schuldet. Die Begleichung von zwei Dollar Schulden mit einem Dollar würde die Effizienz der Gesamtwirtschaft untergraben und zu großen sozioökonomischen Problemen führen.

Um sicherzustellen, dass keine doppelten Probleme auftreten, müssen die Transaktionen auf einem System ausgeführt werden, auf dem man einen Datensatz erstellen und lesen kann, der die Transaktion registriert, aber nicht aktualisieren oder löschen kann. Dies unterscheidet die Blockchain im Wesentlichen von einer gewöhnlichen Datenbank, in der man nicht nur Datensätze erstellen und lesen, sondern auch aktualisieren und löschen kann.

Bei der Blockchain werden diese beiden letzten Vorgänge absichtlich entfernt. Dies verleiht der Blockchain die Eigenschaft der Unveränderlichkeit und macht die Blockchain so einzigartig. Die Eigenschaft der unveränderlichen Aufzeichnung ermöglicht die Aufzeichnung des Eigentums oder der Übertragung von Vermögenswerten. Die Blockchain ist also ein Datenspeicher, während die Kryptowährung oder das Token (Bitcoin) das Medium (eine Datei oder ein Protokoll) ist, das die Übertragung von Daten innerhalb der Blockchain ermöglicht.

Was die Bitcoin-Blockchain außerdem so besonders macht, ist, dass sie dezentralisiert und nicht intermediär ist. Wenn wir von Dezentralisierung sprechen, meinen wir eine Lösungsarchitektur, die in einem Peer-to-Peer-Netzwerk funktioniert, in dem es keine Eigentümer, keine Verwalter und keine Regulatoren gibt. Aus diesem Grund gibt es auch keinen CEO von Bitcoin. Es handelt sich um ein gemeinschaftliches Projekt, dem sich jeder frei anschließen kann und das allen Mitgliedern des Netzwerks gemeinsam gehört. Satoshi hat die Blockchain absichtlich als dezentralisiertes Peer-to-Peer-Protokoll entwickelt, da er der Meinung war, dass alle bisherigen Versuche, eine digitale Währung zu schaffen, an der zentral gesteuerten Natur der Systeme, die das Protokoll ausführen, gescheitert sind.

"Viele Leute tun E-Währung automatisch als verlorene Sache ab, weil all die Unternehmen, die seit den 1990er Jahren gescheitert sind. Ich hoffe, dass es offensichtlich ist, dass nur die zentral gesteuerte Natur dieser Systeme sie zum Scheitern verurteilt hat." - Satoshi Nakamoto (übersetzt)

Darüber hinaus sind Bitcoin und Kryptowährungen auch als "disintermediäre" Vermögenswerte bekannt, was bedeutet, dass Transaktionen ohne die Notwendigkeit oder Abhängigkeit von Dritten und Vermittlern wie Banken möglich sind. Da es keine Vermittler gibt, denen man bei der Durchführung einer Transaktion vertrauen muss, gilt die Bitcoin-Blockchain wie auch jede andere Blockchain als vertrauenslos.

Die auf der Blockchain durchgeführte Transaktion muss jedoch validiert werden, d. h. es muss sichergestellt werden, dass der Wert nicht schon einmal ausgegeben wurde, und sie muss im System registriert werden. Die Art des Validierungsmechanismus - oder "Konsensmechanismus", wie er in der Blockchain-Gemeinschaft genannt wird -, der auf der Bitcoin-Blockchain verwendet wird, heißt Proof-of-Work (PoW). Das erste wiederverwendbare Proof-of-Work-System (RPoW) wurde 2004 von Hal Finney entwickelt, der gleichen Person, die an der ersten Bitcoin-Transaktion von Satoshi Nakamoto beteiligt war.

Proof-of-Work ist jedoch nicht die einzige Art von Konsensmechanismen, die es gibt. Andere Blockchains verwenden andere Konsensmechanismen wie Proof-of-Stake (PoS), Proof of Coverage, Proof of Activity, Proof of Burn, Proof of Capacity, Proof of Elapsed Time oder Proof of Authority. Der Hauptunterschied zwischen diesen Validierungsmethoden ist der Umfang und die Geschwindigkeit, mit der Transaktionen ausgeführt werden können.

Seit den Anfängen der Bitcoin-Blockchain haben sich viele verschiedene Arten von Blockchains entwickelt. Die Bitcoin-Blockchain ist öffentlich, offen, genehmigungsfrei und dezentralisiert. Es gibt jedoch auch Blockchains am anderen Ende des Spektrums, die privat, geschlossen, mit Genehmigung und zentralisiert sind. Am bekanntesten für diese Art von Blockchain ist die Hyperledger von IBM.

Arten von Blockchains

1. Öffentlich oder privat

Wenn wir von öffentlicher oder privater Blockchain sprechen, geht es eigentlich darum, wer Daten in diese Blockchain schreiben kann.

  • Öffentlich: Jeder oder ein sehr großes Publikum kann einen neuen Datensatz erstellen.
  • Privat: Nur eine kleine Gruppe (ausgewählte Interessengruppen) kann neue Datensätze erstellen.

2. Offen oder geschlossen

Wenn wir über offene und geschlossene Blockchains sprechen, geht es eigentlich darum, wer Daten aus dieser Blockchain lesen kann.

  • Offen: Jeder oder ein extrem großes Publikum kann die Ledger-Daten konsumieren oder lesen.
  • Geschlossene Lösungen oder Plattformen erlauben es nur sehr kleinen Bevölkerungsgruppen oder Gruppen, diese Ledger-Daten zu nutzen.

3. Genehmigungspflichtig oder genehmigungsfrei

Wenn wir von genehmigungspflichtigen und genehmigungsfreien Blockchains sprechen, unterscheiden wir, ob eine Genehmigung erforderlich ist, um dem Netzwerk beizutreten und Transaktionen (Aktivitäten) im Netzwerk einzusehen oder nicht, d. h. der Grad der Transparenz des Netzwerks.

  • Genehmigungspflichtig: Erfordert die Zustimmung des Benutzers zur Nutzung des Netzwerks, d. h. private Blockchains, die im Allgemeinen für Unternehmenszwecke verwendet werden. Die Daten werden zu keiner Zeit angezeigt oder mit anderen geteilt.
  • Genehmigungsfrei: Für die Nutzung des Netzwerks ist keine Zustimmung der Nutzer erforderlich, d. h. es handelt sich im Allgemeinen um öffentliche Blockchains. Alle Daten werden angezeigt und mit allen geteilt, zu jeder Zeit.

Hyperledger von IBM ist eine sofort einsatzbereite Lösung für Unternehmen, die alle Vorteile einer Blockchain nutzen möchten, ohne sich um die Entwicklung und technische Wartung kümmern zu müssen. Diese Art von Unternehmenslösung ist in der Branche inzwischen allgemein als Blockchain-as-a-Service (BaaS) bekannt.

Blockchain-as-a-Service (BaaS)

Es gibt zahlreiche interessante Blockchain-Anwendungsfälle für Unternehmen. Zu den bekanntesten gehören:

  • die Automatisierung von Transaktionen sowie von manuellen und zeitaufwändigen Prozessen wie dem Clearing von Wertpapieren oder der Abwicklung und Zahlung von Versicherungsansprüchen,
  • die Verknüpfung breiterer Elemente einer Organisation, z. B. die Verbindung des Back-Office mit dem Rest der Organisation durch Echtzeit-Berichterstattung für Maßnahmen, und
  • die Verwaltung von Vermögenswerten in dreifacher Hinsicht: Verfolgung, Rückverfolgung und Herkunftsnachweis.

Dienstleistungsanbieter wie IBM, AWS, Google und Microsoft haben daher Blockchain in ihr Angebot an cloudbasierten Produkten und Dienstleistungen integriert. Unternehmen können nun von der Blockchain profitieren, während sie die Aufgaben und Aktivitäten im Zusammenhang mit der zugrunde liegenden Systeminfrastruktur dem Dienstanbieter überlassen.

Anstatt die Blockchain-Infrastruktur einzurichten, die Knoten zu verwalten und den Backend-Betrieb aufrechtzuerhalten, können Unternehmen diese Aufgabe gegen eine Gebühr an den Dienstanbieter delegieren. Im Gegenzug erhalten sie Zugang zu einer Blockchain-Infrastruktur, die sie einsetzen und in ihre eigenen Prozesse und Wertschöpfungsketten integrieren können. Unternehmen können ihre eigenen Blockchain-Anwendungen entwickeln, ohne den Quellcode von Grund auf neu schreiben zu müssen.

BaaS folgt der gleichen Logik wie jede andere cloudbasierte as-a-Service-Lösung und bietet daher die gleichen Vorteile:

  • Schnelle Implementierung: Cloud-basierte Lösungen erfordern kurze Integrationszeiten, da sie sofort einsatzbereit sind.
  • Skalierbarkeit: Einfache und schnelle Skalierung der Cloud-Kapazität je nach Betriebs- und Speicherbedarf.
  • Kosteneinsparungen: Das abonnementbasierte Modell ermöglicht es, Kosten im Voraus zu planen und Lizenzgebühren sowie Verwaltungs- und Infrastrukturkosten zu vermeiden oder zu reduzieren.
  • Geringer Wartungsaufwand: Der Softwareanbieter kümmert sich um Software-Updates, regelmäßige Upgrades, Sicherheits-Patches und neue Funktionen.
  • Produktivität zu jeder Zeit und an jedem Ort: Benutzer können mit SaaS-Anwendungen auf jedem Gerät mit einem Browser und einer Internetverbindung arbeiten.
  • Sicherheit: Sensible oder kritische Informationen sind vor Cyberangriffen, Insider-Bedrohungen und versehentlicher Offenlegung geschützt.
  • Kundenunterstützung: Dedizierter Kundensupport durch den Anbieter

Im Gegensatz zur Bitcoin-Blockchain sind Unternehmenslösungen zentralisiert und genehmigungspflichtig, d. h. sie werden von einer zentralen Behörde verwaltet, die auch die Befugnis hat, vergangene Transaktionen bei Bedarf zu ändern und den Zugang zum Netzwerk zu erlauben oder zu beschränken.

Vorteile des Einsatzes einer Blockchain in Ihrem Unternehmen

1. Konnektivität

Da der verteilte Charakter der Blockchain es den Knoten ermöglicht, miteinander zu interagieren, besteht ihre Hauptaufgabe darin, als verbindende Schicht zwischen den Punkten des Netzwerks zu dienen und so eine größere Konnektivität zwischen Bereichen zu ermöglichen, die zuvor nicht existierten. Dies ermöglicht nicht nur den Zugriff auf Informationen und einen leichteren Austausch zwischen den einzelnen Punkten des Netzes, sondern schafft auch eine Dynamik für das weitere Wachstum des Netzes. Infolgedessen brechen Datensilos zusammen, und ansonsten abgeschottete Informationen werden nun verteilt. Dies führt zu einem neuen Grad an Transparenz zwischen den Beteiligten in einem Unternehmen, wo zuvor starr aufbewahrte Daten nun leicht für Analysen oder andere geschäftsbezogene Aufgaben verwendet werden können.

Da es sich bei der Blockchain um ein verteiltes Peer-to-Peer-Netzwerk und einen Mechanismus zum Austausch von Vermögenswerten handelt, gibt es zwei Hauptanwendungsbereiche für die Blockchain: die Verwaltung von Vermögenswerten sowie die Transparenz und den Schutz von Daten. Vermögenswerte können definiert werden als digitale native Vermögenswerte, wie Rechnungsnummern oder IT-Service-Tickets, oder als Informationen, die den Zustand eines physischen Vermögenswerts beschreiben.

2. Automatisierung

Transaktionen können mit "intelligenten Verträgen" automatisiert werden. Dabei handelt es sich um computergestützte Transaktionsprotokolle, in deren Algorithmus Vertragsbedingungen kodiert sind. Sobald die im Voraus festgelegten Bedingungen erfüllt sind, lösen intelligente Verträge automatisch Transaktionen oder Prozesse aus, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist oder Dritte überprüfen müssen, ob die Vertragsbedingungen erfüllt wurden.

Intelligente Verträge ermöglichen somit eine Steigerung der Effizienz und Geschwindigkeit durch die Automatisierung zeitaufwändiger, manueller und sich wiederholender Aufgaben und Prozesse, die anfällig für menschliche Fehler sind. Infolgedessen können Unternehmen mit Blockchain durch die Rationalisierung von Prozessen Kosten einsparen.

Wenn Sie Fragen zu Blockchain haben oder wissen möchten, wie Ihr Unternehmen von der Technologie profitieren kann, können Sie sich gerne mit mir in Verbindung setzen. Mein Team bei Detecon und ich unterstützen Sie gerne oder tauschen Informationen zu diesem Thema aus.

Lesen Sie mehr zu Blockchain im englischsprachigen Whitepaper "Tokenization: the contemporary token economy".

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