Allgemein hin wird der Begriff Blockchain mit Bitcoin und anderen Kryptowährungen assoziiert. Allerdings stellt das nur die Spitze des Eisbergs dar. Die Technologie stammt ursprünglich aus dem Jahr 1991, als Stuart Haber und W. Scott Stornetta in einem Paper über Ketten von sicheren kryptografischen Blöcken schrieben. Ernsthafte Bekanntheit erlangte Blockchain erst 2008, im Zusammenhang mit Bitcoin. Derzeit setzt man die Blockchain-Technologie auch für andere kommerzielle Zwecke ein. Laut MarketWatch erreicht die Wachstumsrate (bezogen auf die Nachfrage im Finanzsektor und bei anderen) im Jahr 2022 gegenüber 2016 etwa 51%.
Was ist Blockchain?
Eine Blockchain ist ein einzigartiger, auf gegenseitige Übereinstimmung basierender Beleg, der über viele verschiedene Netzwerkknoten verteilt wird. Bezogen auf Kryptowährungen ergeben sich daraus so etwas wie universelle Buchhaltungsbelege über aufgezeichnete Transaktionen.
Eine Blockchain-Transaktion ist komplex und deren detaillierte Funktionsweise kann mitunter sehr schwer zu verstehen sein. Die Grundidee ist allerdings einfacher nachzuvollziehen.
Jeder Block einer Blockchain speichert:
Dementsprechend besitzt jeder Block einen spezifischen und unbeweglichen Platz innerhalb der Kette, da jeder Block Informationen über den Hash des vorhergehenden Blocks enthält. Die gesamte Kette ist in jedem Netzwerkknoten gespeichert, der die Blockchain bildet, so dass eine exakte Kopie der Kette bei allen Netzwerkteilhabern gespeichert ist.
Bei der Erstellung neuer Datensätze werden diese zuerst von den Netzwerkknoten verifiziert und validiert und dann zu einem neuen Block hinzugefügt, der wiederum mit der Kette verknüpft ist.
Abbildung 1: Schematische Darstellung einer Blockchain
Was macht die Blockchain-Technologie so sicher?
Bei der auf Distribution basierenden Technologie, bei der jeder Netzwerkknoten eine exakte Kopie der Kette speichert, ist die Verfügbarkeit von Informationen jederzeit gewährleistet. Wenn also ein Angreifer einen Denial-of-Service-Angriff versuchen wollte, müsste dieser alle Netzwerkknoten kompromittieren, da nur ein Knoten für die Bereitstellungen der Blockchain-Informationen ausreichen würde.
Da jeder Datensatz außerdem konsistent sein muss und bei allen Knoten die gleichen Informationen vorliegen, ist es fast unmöglich, sie zu manipulieren, ohne eine Inkonsistenz zu schaffen. Wenn ein Cyber-Angreifer die Informationen in einer Blockchain ändern wollte, müsste dieser die gesamte Kette in mindestens 51% der Knoten ändern.
Da jeder Block der Kette mathematisch mit dem nächsten verknüpft ist, wird er, sobald ein neuer Block zur Kette hinzugefügt wurde, als unveränderlich betrachtet. Eine Manipulation der Beziehung eines Blocks zur Kette zieht eine Unterbrechung der Kette nach sich. Mit anderen Worten sind alle in Blöcken aufgezeichneten Informationen konsistent und persistent.
Die Blockchain-Technologie ermöglicht also die dauerhafte Speicherung von Informationen, ohne, dass diese gelöscht oder manipuliert werden können.
Darüber hinaus verwendet jeder Netzwerkknoten Zertifikate und digitale Signaturen, um die Informationen zu verifizieren und die in der Blockchain gespeicherten Transaktionen und Daten zu validieren, wodurch die Authentizität einer jeden Information sichergestellt wird.
Bisher waren wir es gewohnt, in mehr oder weniger zentralisierten Modellen zu denken. Viele Informationen wie Nachrichten laufen in Servern wie von Facebook, Google, Telegramm oder WhatsApp zusammen und werden von dort aus weiterverschickt. Teilweise werden aber auch kleine Vermögen in die Aufbewahrung von Dokumenten und Urkunden investiert.
Mit Hilfe der Blockchain-Technologie werden Daten über viele Netzwerkknoten verteilt. Es gibt keinen zentralen Netzwerkknoten (wie bei Facebook, Google und Co.), sondern alle Knoten sind gleichermaßen an der Speicherung und Validierung von Informationen beteiligt. Damit wurde eine sehr leistungsfähige Methode entwickelt, um Informationen zuverlässig zu übertragen und zu sichern. In diesem dezentralen Modell bleiben Daten privat und kein Unternehmen kann mit den Informationen Profite erwirtschaften.
Wofür kann die Blockchain-Technologie noch verwendet werden?
Im Wesentlichen kann eine Blockchain zur konsistenten und persistenten Informationsspeicherung eingesetzt werden. Daten sind auf diese Weise dezentral und günstig verfügbar. Durch die Verschlüsselung der vorliegenden Daten ist darüber hinaus ihre Konfidenz gesichert. Nur diejenigen, die im Besitz eines Verschlüsselungsschlüssel sind, können die Informationen entschlüsseln.
Der Einsatz von Blockchain im Gesundheitswesen
Gesundheitsakten könnten beispielsweise konsolidiert in Blockchains gespeichert werden. Das würde bedeuten, dass die Krankengeschichte jedes Patienten sicher ist und gleichzeitig jedem autorisierten Arzt zur Verfügung stünde, unabhängig von dem behandelnden Gesundheitszentrum. Auch die Pharmaindustrie könnte mit dieser Technologie Arzneimittel verifizieren und Fälschungen verhindern.
Verwendung einer Blockchain für digitale Assets
Auch für die Verwaltung von digitalen Assets und elektronischen Unterlagen im Allgemeinen kann eine Blockchain nützlich sein. Bisher existiert die Problematik der Erstellung von digitalen Kopien. Nun könnten Käufe, Urkunden, Dokumente oder andere Arten von Online-Unterlagen fälschungssicher gespeichert werden.
Andere Blockchain-Verwendungen
Die Technologie revolutioniert unter Umständen auch den Markt der Internet of Things (IoT). Hier liegt die Herausforderung in der erheblichen Anzahl der internetfähigen Geräte, die durch die Anbieter verwaltet werden müssen.
In einigen Jahren wird das zentralisierte Modell nicht mehr in der Lage sein, so viele Geräte zu unterstützen. Ganz abgesehen von der Tatsache, dass viele der IoT-Geräte nicht wirklich sicher sind. Mit Hilfe der Blockchain-Technologie können Geräte direkt, sicher und zuverlässig über ein Netzwerk kommunizieren, ohne dass „Vermittler“ (bspw. Server der Hersteller) benötigt werden.
Mit Hilfe der Blockchain-Technologie können vielerlei Informationen verifiziert, validiert, nachverfolgt und gesichert werden. Die Anwendungsgebiete sind weitreichend:
Momentan werden folgende Projekte vorangetrieben:
HyperLedger Project
Hierbei handelt es sich um ein Konsortium großer Unternehmen, die Blockchain-basierte Lösungen entwickeln wollen. Sie begleiten mehrere aktive Projekte.
R3 Cev
In diesem Fall haben sich die 40 größten Banken der Welt zusammengeschlossen, um Blockchain-basierte Lösungen für ihre Finanzprozesse zu entwickeln. Darüber hinaus produzieren sie Berichte und forschen zur Technologie.
Storj
Der erste Blockchain-basierte dezentrale Cloud-Speicher. Benutzerdaten werden verschlüsselt und via Blockchain gespeichert, um sie sicher und verfügbar zu halten.
Proof of Existence
Ein Online-Zertifizierungsdienst für jede Art von Dokument. Dieser ermöglicht Usern, Dokumente via Blockchain zu speichern, die nicht geändert oder gelöscht werden sollen.
Fazit
Laut einer Umfrage des Beratungsunternehmens Deloitte betrachten 74% der befragten Unternehmen die Blockchain-Technologie als eine Verbesserung für das Unternehmen und planen, in diese Technologie (weiter) zu investieren. Etwa die Hälfte von ihnen hat bereits Blockchain in irgendeiner Weise im Geschäftsprozess implementiert.
Zweifelsohne bringt die Blockchain-Technologie die für das Internet persistente, dezentrale Ebene, von der viele träumten. Diese Technologie nimmt die Variable „Abhängigkeit“ aus der Gleichung und ersetzt sie durch mathematische Fakten.
