Blockchain

Eine Blockchain (dt. Blockkette) ist betriebswirtschaftlich vergleichbar mit einem elektronischen Kassen- oder Hauptbuch. Allerdings gibt es von diesem Buch eine Vielzahl verteilter Kopien. Technisch handelt sich also um eine dezentrale Transaktions-Datenbank (DLT – Distributed Ledger Technology), die in einem (Peer-to-Peer-)Netzwerk auf einer Vielzahl von Rechnern (Knoten) in exakt identischer, d. h. gespiegelter Form vorliegt.
Der Datenbestand in Form der Blockchain besteht aus einer linearen Aneinanderreihung von Kettengliedern bzw. Blöcken, die zeitlich nacheinander und logisch konsistent aufeinander aufbauen. Jeder Block beinhaltet neben den eigentlichen Transaktionsdaten u. a. einen Zeitstempel und einen mit kryptographischen Methoden errechneten Kontroll- bzw. Hashwert dieses Blocks sowie des vorangegangenen Blocks (vergleichbar einer Quersumme).

Bei einer nachträglichen Löschung oder Veränderung der Informationen in einem Block passt der jeweilige Hashwert nicht mehr zu dem Block. Da die Blöcke aufeinander aufbauen, würde der nächste Block nicht mehr konsistent zu seinem Vorgänger sein. Dabei existiert keine zentrale Kontrollstelle mehr. Eine solche Manipulation würde in dem Netzwerk zwischen Rechnern, auf denen die Blockchain ja mehrfach in identischer Form vorliegt und in dem die Transaktionen „gemeinsam“ verifiziert, validiert und neue Blöcke geschaffen werden, nahezu in Echtzeit auffallen. Die Daten, die sich einmal in der Blockchain befinden, können somit nicht mehr verändert oder gelöscht werden. Alle Beteiligten können die Transaktionen in der Blockchain sehen, aber niemand kann sie manipulieren.

Der Einsatz einer Blockchain ist gerade dann sinnvoll, wenn Prozesse unternehmensübergreifend, ineffizient und nicht transparent sind. Und wenn bei der Bearbeitung von digitalen oder physischen Gütern, Rechten oder ähnlichem verschiedene Beteiligte involviert sind, ohne dass es die eine, von allen Beteiligten akzeptierte Vertrauenspartei, gibt. Die Nutzung der Blockchain-Technologie kann Transparenz und Vertrauen schaffen und die Zusammenarbeit effizienter gestalten. So ersetzt das dezentrale System der Blockchain die Notwendigkeit einer vertrauenswürdigen zentralen Instanz und macht den Einsatz von klassischen Intermediären überflüssig. Dies hat zum einen den Vorteil, dass dadurch Transaktionskosten minimiert werden können. Zum anderen wird durch den Konsensmechanismus die Blockchain von der Community bzw. Crowd verifiziert und nicht von einer einzelnen Instanz. Das – zusammen mit den kryptographischen Verfahren zur Validierung von Transaktionen – macht das System sehr fälschungssicher. Ein weiterer Vorteil der dezentralen Struktur ist, dass sich das System selbst erhält und es nicht mit einem einzelnen Unternehmen steht und fällt. Das redundante Vorhalten der Blockchain auf verschiedenen Rechnern in einem verteilten Netzwerk hat ferner den Vorteil, dass der Ausfall einzelner Rechner das Gesamtsystem nicht beeinträchtigt.

Ein grundlegender Nachteil der Blockchain-Technologie ist ihre Ineffizienz. Denn die Blöcke müssen von einer Vielzahl von Parteien in einem aufwendigen Verfahren zunächst parallel gerechnet und dann ebenfalls parallel dauerhaft abgespeichert werden. Daraus resultiert der häufig diskutierte Nachteil der fehlenden Skalierbarkeit. Gerade bei offenen Blockchains ist das Thema kritisch. Denn wenn z. B. immer mehr Anwendungen auf der Ethereum-Blockchain implementiert und eingesetzt werden, droht die Infrastruktur wie ein Flaschenhals zu verstopfen. Daher ist auch bei Ethereum inzwischen ein Umstieg von der PoW- zur PoS-Methode in der Umsetzung, die deutlich effizienter ist.

Die beschriebene Ineffizienz führt zu einem immens hohen Stromverbrauch, der beim Minen entsteht und der die Technologie somit umweltschädlich macht. Allein schon die Schaffung von Bitcoins verbraucht fast so viel Strom wie ganz Österreich. Die Miner stellen ihre Serverfarmen in der Regel dort auf, wo der Strom am günstigsten ist. So platzieren sie diese zum Beispiel in Schweden, Finnland oder Kanada.

Auch wenn das Thema Sicherheit bei Blockchains so hervorgehoben und betont wird, so kann es in der IT grundsätzlich nie absolute Sicherheit geben. Die Basis für die Sicherheit in diesem System ist, dass es bisher keinen Algorithmus gibt, der die mathematische Rückwärtsberechnung der Hashfunktion überhaupt bzw. in annehmbarer Zeit lösen kann und reines Ausprobieren zu lange dauern würde. Zudem existieren auch immer wieder Sicherheitslücken, die es möglichst schnell zu schließen gilt, bevor sie missbraucht werden.

Auch wenn die dezentrale Technologie klassische Intermediäre als Sicherheitsinstanz überflüssig macht, so bedarf es ggf. noch einer dritten Instanz, wie eines technischen Supports. Wenn in solchen Technologien Smart Contracts mit komplexeren Sachverhalten abgebildet werden, wird wahrscheinlich darüber hinaus eine betriebswirtschaftliche Erklärungsinstanz notwendig.

Datenschutz und Datensicherheit ist auch bei der Blockchain ein wichtiges Thema. Es können im System Transaktionen eines Schlüsselpaars (öffentliche und private Schlüssel) beobachtet und analysiert werden, was Rückschlüsse auf die Interaktion verschiedener Partner ziehen lässt. Dies kann gerade bei der Zusammenarbeit verschiedener Unternehmen unerwünscht sein. Zudem sehen europäische Aufsichtsbehörden bankenaufsichtsrechtliche Probleme beim Einsatz der Blockchain im Finanzwesen. Hier ergibt sich ein echtes Dilemma: Ein Akteur sollte, wenn er seinen Datenschutz bewahren will, nicht unter seinem Klarnamen agieren. Dieses Verstecken ist aber andererseits unter dem Aspekt „Know Your Customer“ nicht akzeptabel und öffnet der anonymen Finanzierung illegaler Transaktionen Tür und Tor.

Ihren Ursprung hat Blockchain in dezentralen Buchführungssystemen, wie zum Beispiel bei der Kryptowährung Bitcoin, eine der bekanntesten Anwendungen der Blockchain-Technologie. Durch das Blockchain-Verfahren erhält in der Buchführung jeder Akteur zeitgleich und sicher Kenntnis über den korrekten Zustand der Buchführung.

Da das Verfahren für Währungen, Immobiliengrundbücher, Zertifikate oder Verträge etc. angewendet werden kann, ist es für viele Branchen, in denen es um eine lückenlose und vertrauenswürdige Dokumentation von Vorgängen geht, von großem Interesse.

Auf der Grundlage der Blockchain-Technologie lassen sich neue Applikationen entwickeln und komplett neue Ökosysteme begründen. Für die Finanzbranche bedeutet die Technologie, dass sichere Transaktionen ohne Mittelsmänner, z.B. Banken, Notare oder Zertifizierungsstellen im großen Stil möglich werden. Dies könnte zukünftig zu erheblichen Verschiebungen der Rolle von Finanzinstituten und Dienstleistern führen. Gleiches gilt für heutige Intermediäre anderer Branchen.