Blockchain – für Nichtversteher

Der Blockchain Überblick für Neueinsteiger

Wir können uns fast nicht vorstellen das es immer noch Menschen gibt, die das Prinzip der Blockchain nicht kennen. Gut, verstehen ist nochmal was anderes. Deswegen hier ein weiterer von vielen Erklärungsversuchen was Blockchain sein soll, nämlich eine Technologie die sich durch Dezentralität, Transparenz und Unveränderlichkeit auszeichnet. Eine Datenbank die stetig wächst und zur Verbesserung und Vereinfachung von Transaktionen fungieren soll. Sie ist integer und sicher, ein einzigartiger Nachweis oder Kontoauszug für alle Teilnehmer. Quasi ein Wunderwerk der Innovation und birgt viel Potenzial für Tech-Unternehmen und vorallem die Finanzindustrie. Viele bezeichnen sie sogar als die vierte industrielle Revolution.

Die Erwartungen an diese Technologie steigen und es wird nach immer mehr Use-Cases für diese Form der Technologie gesucht. Doch was ist sie eigentlich genau?

Bei der Blockchain handelt es sich um eine gemeinsam genutzte Datenbanktechnologie, bei der Verbraucher und Lieferant einer Transaktion direkt miteinander verknüpft werden. Also eine verteilte Datenbank, in der Einträge in chronologisch aufeinanderfolgenden Datenblöcken festgehalten werden. Durch kryptografische Signaturen ist dabei die Fälschungssicherheit der Einträge garantiert. Die Blockchain ist im Prinzip ein auf beliebig vielen Rechnern verteiltes öffentliches Transaktions-Logbuch für ein bestimmtes „digitales“ Gut.

• Blockchain basiert auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk von Computern. Jeder Teilnehmer besitzt eine identische Kopie des Transaktionsregisters
• In verteilten Registern (distributed ledger) werden alle Transaktionen innerhalb des Netzwerks festgehalten und protokolliert
• Transaktionen werden automatisch in einem neuen Datenblock verschlüsselt. Dieser wird anschließend einer Kette bereits bestehender Datenblöcke (Blockchain) hinzugefügt.

Die Datenbank ist anonym und transparent zugleich

Transaktionen werden heute durch einen Intermediär validiert der die Transaktionen vom Sender A nach Empfänger B sichert und sie somit vorhält. Dabei werden die Transaktionen in der Blockchain dezentral überprüft. Sender und Empfänger sind dabei direkt miteinander verbunden.

Bei der Blockchain Transaktion spricht man von folgenden Akteure:

• Sender – Verschickt Informationen/Daten/Betrag über die Blockchain als Transaktion
• Empfänger – Bekommt die TA Daten und wir Eigentümer der Informationen/Daten/Betrags
• Relay (Schwarm) – Überprüfen Legitimität der Transaktionsanfragen & bestätigen T. Die Transparenz der Blockchain, entsteht durch ständige Kontrolle im Netzwerk durch Miner.
• Miner – tun nichts anderes als Rechenleistung zur Verfügung zu stellen und die Blöcke zu verifizieren. Die Miner agieren also als eine Art Buchhalter

Bitcoin die wohl bekannteste Währung im Blockchain Universum

Bitcoin Transaktionen im Detail

• Aufzeichnung einer Transaktion
  • Adresse
  • Größe
  • Lockzeit
  • Zeitstempel
• Teilen der Transaktion im BC-Netzwerk
• Formen von Blöcken
  • Sequenzielle Aneinanderreihung mehrerer Transaktionen
  • Ist ein Block gefüllt, erhält dieser auch einen Zeitstempel
• Kettenbildung durch verschlüsselte Verbindung von Blöcken 

• Fertige Blöcke werden an die bestehende Kette angehängt.
• Verschlüsselung der Blöcke durch einen Sicherheitsschlüssel, dem s.g. „hash“, der durch die Informationen im Block generiert wird.
• Der Hash wird zu den Informationen des nächsten Blocks hinzugefügt

• Wird im Nachhinein  versucht ein Block zu ändern, passt der codierte hash nicht mehr zum nächsten Block

• Da alle Teilnehmer eine Kopie der BC besitzen, können Veränderungsversuche sofort erkannt werden.

Blockchain verspricht somit vielfältige Einsatzmöglichkeiten für die Finanzindustrie und darüber hinaus

1. Registrierung und Verwahrung: Registrierung und Aufbewahrung von Kryptowährungen, Sicherheiten, digitalen Inhalten, Verträgen etc. / Registrierung von physischen Vermögenswerten
2. Authentifizierung und Identifikationverwaltung: Onboarding, KYC und  AL-Software, Eindeutige Kennzeichnungen und Identifikationsnr / Authentifizierung digitaler Inhalte und Eigentumsnachweise / Datenschutz- und Sicherheitslösungen Verschlüsselung und Aufbewahrung sens. Daten, Sichere digitale Tresore (offline, online), Sichere / Aufbewahrungssysteme an unterschiedlichen Orten
3. Informations- und Werteaustausch: Zahlungen, Überweisungen, Devisenmarkttransaktionen, Handel mit Wertpapieren, Rohstoffen etc., Tokensysteme für Kundenbindung, Personalmanagement,
4. Netzwerke und Infrastrukturen Infrastruktur für Handel, Clearing und Abwicklung, Alternative Zahlungsnetzwerke, Community-Verwaltung und Intranets für Unternehmen

Den Einsatz einer Blockchain gilt es kritisch zu hinterfragen

• Ist Sicherheit durch Transparenz gewährleistet? „Fälschungssicher“?
• Führt eine Ausschaltung des Intermediärs zur Reduktion von Kosten und Abhängigkeiten?
• Ist eine Abwicklungsgeschwindigkeit „schnell genug“?
• Wann wird die kritische Menge an Teilnehmern erreicht?
• Ist eine Skalierbarkeit in Bezug auf Energieverbrauch und Miner gegeben?
• Wie kann ich meinen Use Case „alternativ“ abwickeln?

Außerdem ist die Effizienz und die Sicherheit unter anderem bei folgenden Punkten noch nicht gegeben:

• Hoher Stromverbrauch -> physische Grenzen des Systems (Das Mining einer einzige Bitcoin Transaktion verbraucht so viel Strom wie 1,6 US-Haushalte pro Tag)
• Geschwindigkeit: Die Geschwindigkeit des Bitcoin-Netzwerks reicht nicht aus um Transaktionen eines ganzen Landes auszuführen. (Derzeit sind nur 5-8 Transaktionen pro Sekunde in der Bitcoin Blockchain möglich. Zum Vergleich Kreditkarten Netzwerke leisten + 10 k Transaktionen pro Sekunde)
• Sicherheit ein Thema der Zukunft und Vergangenheit -> Bedenken: Technisch, Rechtlich, Strategisch (Sicherheitslücken bestehen in Blockchainanwendungen, aber auch in der “alten Welt”)
  • Zentralbank Bangaledsch: Schlecht gesicherte IT Infrastruktur mit Malware infiziert (Hacker überweisen $951m an sich selbst & entkommen mit $81m)
  • DAO: Die Sicherheitslücke existierte in der firmeninternen Blockchain Implementierung (dezentrale Investmentfirma auf Basis der Blockchain – Ein Angreifer hackt DAO & stiehlt Cryptowährung in Höhe von €50m

Kryptowährungen und ihre Eigenschaften

Kryptowährungen bilden eine Art „Digitales Bargeld“.

Sie basieren auf Kryptographie und werden im Gegensatz zu Zentralbankgeld bis heute ausschließlich durch Private geschöpft. Ihre Qualifizierung als Währung ist mitunter strittig. In deutschsprachigen Medien werden auch die Bezeichnungen Kryptogeld bzw. Digitales Gut benutzt.

Das erste öffentlich gehandelte Kryptogeld dieser Art ist der seit 2009 gehandelte Bitcoin. Seitdem wurden zahlreiche weitere Kryptowährungen implementiert.

Eigenschaften:

• Kontrolliertes Angebot:
  • Die meisten Kryptowährungen besitzen eine begrenzte Anzahl an Coins. Die Ausgabe der Tokens wird durch einen Zeitplan gesteuert, der im Code hinterlegt ist. Diese kontrolllierte Ausschüttung bedeutet, dass die monetäre Versorgung einer Krypto-Währung in jedem gegebenen Moment in der Zukunft berechnet werden kann.
• Keine Schulden:
  • Kryptowährungen bilden keine Schulden ab. Es gibt nur Besitzer wie bei Goldmünzen.

Kryptowährungen haben zuletzt einen unglaublich dynamischen, schnell wachsenden Markt für Investoren und Spekulanten geschaffen. Derzeit bestehen über 900 verschiedene Währungen. Sie verhalten sich teilwiese extrem volatil (10 – 100 Prozent pro Tag an Wertsteigerung bzw. Verlust sind nicht unüblich).

Use Cases

Vertrauenswürdige Event Tickets

Problemstellung:

Oft ist es für Käufer schwer Tickets von Fälschungen zu unterscheiden

Lösung:

Hinterlegen alles Tickets inkl. Seriennummer, Datum, etc. in einer Blockchain

• Bei erstmaligen Verkauf werden die Ticketinformationen durch eine Adresse, die öffentlich einsehbar ist verschlüsselt.
• Der neue Besitzer bekommt einen Private Key, der die Blockchain entschlüsselt und die Transaktion wird hinterlegt.

→Wird das Ticket weiterverkauft, wird eine neue Adresse und ein neuer Private Key erzeugt, sowie die Transaktion in die Blockchain eingetragen

→So ist für den Käufer immer ersichtlich, dass das angebotene Ticket dem verkäufer gehört

→Dieses Prinzip lässt sich auch auf andere Use Cases anwenden. Z.B. bei Grundbüchern

Effizienter Kapitalmärkte

Problemstellung:

• Geschäfte werden meist innerhalb von Sekunden abgewickelt, Bezahlvorgänge können jedoch mehrere Tage dauern, was zu Fehlern, Verspätungen, Zusatzkosten und Risiken führen kann.

Lösung:

• Smart Contracts die Transaktionen bei definierten Ereignissen autonom ausführen können.
  • Beispiel: Kauf von Aktien über einen Broker triggert einen Smart Contract, der verifiziert ob die Aktien verfügbar sind und anschließend die Bezahlung automatisch abwickelt.

Digitale ID

Problemstellung:

• Traditionell werden Ausweise von Regierungen ausgegeben und überwacht.

Lösung:

• Eine internationale ID-Blockchain, die es Menschen ermöglicht sich überall auszuweisen, sich mit Familien Angehörigen zu Verbinden und Geld ohne Bankkonto zu erhalten.
  • Fingerabdruck wird digitalisiert und mit anderen Identitätsinformationen in der Blockchain gespeichert.
  • Zur Identifizierung reicht der Fingerabdruck der jeweiligen Person zur Öffnung der Blockchain.

Know–Your-Customer Chain

Einschätzung – wie findet die Blockchain zukünftig Verwendung

Mehr Evolution statt Disruption

• Die Blockchain wird eine Basistechnologie werden, die es ermöglicht bestimmte Use Cases besser abzubilden.
  (z.B. transparente Identitätsvalidierung)
• Ihren Wettbewerb hat die Blockchain primär auf der technischen Ebene, weniger auf der fachlichen.

Use Cases in der Blockchain Anwendung findet

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