Vielleicht hast Du schon einmal von der Blockchain gehört oder gelesen. Wahrscheinlich im Zusammenhang mit der digitalen Währung Bitcoin. Bitcoin ist die wohl populärste Anwendung der Blockchaintechnologie und beweist, dass das Funktionsprinzip Potential hat und funktioniert. Aber Blockchain ist viel mehr als nur die dem Bitcoin zu Grunde liegende Technologie. Blockchain ermöglicht es im Grunde genommen jede Transaktion verschlüsselt und redundant abzuspeichern. Wie die Technologie funktioniert, welche Anwendungen denkbar sind und was das für viele Bereiche unseres Lebens bedeuten kann, das versuche ich in diesem Blogbeitrag zu erläutern. Ich würde mich sehr freuen, wenn in den Kommentaren ein reger Austausch zu Stande kommt durch den wir alle noch viel mehr dazu lernen.
Was ist Blockchain und wie funktioniert die Technologie?
Die Blockchain erzeugt in einem dezentralen Netzwerk fortlaufend eine verbindliche und unanfechtbare Einigung über eine Bilanz. Das, was in der Blockchain steht, kann weder gelöscht noch manipuliert werden.
Was dabei besonders wichtig ist – weil dies nämlich dazu führt, dass wichtige Institutionen bei Einsatz einer Blockchain nicht mehr notwendigerweise als Mittler und Vertrauenswürdige Partner notwendig sind – ist die Tatsache, dass eine Transaktion direkt zwischen Sender und Empfänger stattfinden kann. Im Falle von Geldtransfers bedeutet dies, dass kein vermittelndes Kreditinstitut mehr notwendig ist. Banken und Kreditkartenanbieter verdienen heute aber einen großen Teil des Geldes mit genau dieser Vermittlungstätigkeit. Auch wenn Banken die ersten sind, die durch die Blockchain vor großen Herausforderungen stehen, ist das Funktionsprinzip auch auf andere Branchen anwendbar und stellt für die etablierten Unternehmen in diesen Märkten eine große Herausforderung dar. Die Blockchain trägt zur Disruption dieser Branchen bei und krempelt komplette Geschäftsmodelle um.
Eigentlich beschreibt Blockchain also keine Technologie, sondern eher ein Funktionsprinzip. Die Fähigkeiten einer bestimmten Blockchain werden dabei von der zu Grunde liegenden Programmiersprache (wie komplex ist diese und was kann sie leisten?) und den Vorgaben der Entwickler bestimmt.
So gibt es zum Beispiel die Blockchain die hinter Bitcoin steht. Sie wurde von Satoshi Nakamoto schon im Jahr 2008 in einem Whitepaper beschrieben und in 2009 dann als Grundlage für Bitcoin eingesetzt. Diese Blockchain tut genaus das, für was sie vorgesehen ist. Sie protokolliert auf absolut sichere Art und Weise Einnahmen und Ausgaben in Bitcoin. Allerdings liegt ihr eine Programmiersprache zu Grunde (Forth, eine Erläuterung zu dieser Programmiersprache spare ich mir an dieser Stelle. Diese kann aber in der Wikipedia nachgelesen werden) die darüber hinaus nicht viel anderes kann und deshalb für weitere denkbare Anwendungsfälle – wie zum Beispiel sich selbst auslösende und verwaltende Verträge (Smart Contracts) – nur sehr schlecht geeignet ist. Dazu gibt es bereits Programmierer die diese Probleme lösen und an einer erweiterten Technologie arbeiten.
Wie funktioniert aber nun die Blockchain? Das guckstDu Dir am besten im folgenden kurzen Erklärvideo an. Ich konnte leider kein gutes Video in Deutscher Sprache finden. Aber ich denke, die Erklärung ist auch so sehr gut verständlich.
Bitcoin als prominentes Beispiel
Rund um Bitcoin gibt es aktuelle sehr viel Berichterstattung. Die einen sind begeistert, weil sich dadurch viele Chancen ergeben, das bestehende Finanzsystem zu revolutionieren. Andere sind aus demselben Grund nicht so begeistert von der Entwicklung.
Anhand von Bitcoin können wir aber sehr gut ablesen, dass das Prinzip der Blockchain funktioniert. Hier wird eine virtuelle Währung zwischen handelnden Personen hin und her gereicht und die Dokumentation erfolg in einer (mittlerweile übrigens knapp 40 GB großen und auf ca. 5.500 Knotenpunkten gespeicherten) Blockchain. Niemand ist in der Lage Transaktionen im Nachhinein zu verändern oder rückgängig zu machen. Darauf basiert das gesamte Vertrauen in Bitcoins.
Es gibt aber außerdem viele andere denkbare Anwendungen für die Blockchain. Praktisch alle Vorgänge bei denen heute durch schriftliche Dokumentation Eigentumsverhältnisse verändert werden, sind in Zukunft dazu geeignet durch Blockchaintechnologien abgelöst zu werden.
Hast Du schon einmal eine Immobilie gekauft? Dann weißt Du, wie groß der Dokumentationsaufwand ist und wieviele Stellen hier die Hand aufhalten, weil sie exklusiv dazu berechtigt sind in diesem Dokumentationsvorgang bestimmte Tätigkeiten auszuführen. Angefangen bei der Stadtverwaltung bis hin zum Notar, bekommen viele Stellen mehr oder weniger große Beträge zuerkannt, weil Sie eine Transaktion zwischen zwei oder mehr Parteien bezeugen und dokumentieren. Es ist (theoretisch) denkbar, dass dieser Aufwand in der Zukunft nicht mehr betrieben werden muss. Das Grundbuch einer Stadt könnte ganz einfach in eine Blockchain geschrieben werden. Dort ist dann gespeichert, wem welches Grundstück, welches Haus und welche Wohnung gehört. Einigen sich zwei Parteien darauf, gegen die Zahlung von Geld oder im Tausch für andere Dinge, die Eigentumsverhältnisse an einer Immobilie zu verändern, dann wird das fortlaufend in die Blockchain geschrieben. Ein Notar oder Beamte die diesen Vorgang bezeugen und dokumentieren ist dann nicht mehr notwendig.
Ein anderes Beispiel für den sinnvollen Einsatz einer Blockchain könnte das Rechtemanagement für Musik sein. Heute stehen Künstler vor der großen Herausforderung, dass die Digitalisierung jede analoge Dokumentation über die Rechte an einem Musikstück vollkommen zunichte macht. Händeringend suchen viele Künstler nach Möglichkeiten, mit Ihrer Musik trotzdem Geld zu verdienen und entwickeln dabei viele tolle Ideen. Die Blockchain könnte eine dieser Ideen sein. Sobald dezentral, verschlüsselt und völlig unverfälschbar abgespeichter ist, wer welche Rechte an Musikstücken hat, gibt es weniger Möglichkeiten unrechtmäßig Musik zu erlangen. Dabei werden heutige Rechteverwerter komplett ausgeschaltet, da die Musiker die Blockchain direkt nutzen und Recht somit auch direkt bestimmten Nutzern einräumen könnten. Ein Traum für die Selbstvermarktung und ein Albtraum für heutige Vermarktungsgesellschaften.
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Jetzt wird er wahnsinnig, der Dennis.
Nein. Keine Angst. Das was hier als Überschrift dient ist die „Adresse“ der ersten Autonom funktionierenden und ausschließlich auf der Basis von Smart Contracts betriebenen Investmentfirma. Aber von vorne.
Smart Contracts sind sozusagen die Krönung der praktischen Umsetzung einer Blockchain. In Ihnen werden – natürlich vollelektronisch und in Form von Code – Regeln definiert nach denen gehandelt wird.
Beispielsweise könnte ein solcher Smart Contract die Buchung eines Leihwagens abwickeln. Der Kunde sendet an eine bestimmte Adresse Bitcoins (oder eine andere digitale Währung auf Basis einer Blockchain). Dies löst eine Handlung aus, nämlich den Versand eines Zugangscodes und des genauen Standortes des gemieteten Fahrzeugs. Außerdem werden dem Fahrzeugmieter noch weitere Daten wie der zuletzt gemeldete Kilometerstand, bekannte Schäden am Fahrzeug usw. zugesandt. Mit den Zugangsdaten und allen anderen Informationen geht nun der Mieter zum Fahrzeug, prüft die Richtigkeit der Angaben, öffnet das Auto und fährt los. Sobald er das Auto nicht mehr benötigt, trägt er in der Blockchain den neuen Kilometerstand ein und gibt noch einige weitere Informationen weiter. Dies löst wiederum die Endabrechnung aus. Wurde das Auto weiter bewegt als vereinbart oder länger genutzt? Dann wird eine Rechnung erzeugt, die an den Mieter versandt und in der Blockchain eingetragen wird. Der Mieter überweist elektronisches Geld und der Vorgang wird als erledigt markiert.
Die Programmierer von DAO (Decentralized Autonomous Organisation), der bereits kurz erwähnten voll automatisierten und autonom handelnden Investment Firma, haben recht einfache Regeln definiert und programmiert mit denen Ihre Firma funktioniert. In diesen Smart Contracts – die dem ganzen Konstrukt zu Grunde liegen – sind bestimmte Handlungsvorgaben definiert. Beispielsweise ein Zeitraum in dem zunächst Investoren geworben wurden, die Geld in den Investmentfonds einzahlen konnten. Nach Ablauf einiger Wochen und erreichen eines Mindestbetrages (eingesammelt wurden mehr als 144 Millionen Dollar) wurde dann allen Investoren die Frage gestellt, in welches Vorhaben denn nun investiert werden soll. Auf Basis der Antworten wurde das eingesammelte Geld verteilt. Nun arbeitet das Netzwerk vollautomatisch weiter, trifft Entscheidungen basierend auf Vorschlägen und Abstimmungen seiner Investoren und wir werden sehen ob es gut ist, eine Firma auf Basis von in Code programmierten Verträgen autonom auf die Welt los zu lassen. Spannend ist es in jedem Fall. Und ändern kann im Grunde genommen auch niemand etwas, falls das Experiment so richtig schief läuft. Denn es gibt bei DAO keinen Chef, der die Firma schließen könnte. Einzig und alleine der einstimmige Beschluss aller Gesellschafter würde den Code stoppen können.
Übrigens basiert DAO nicht mehr auf der Blockchain die dem Bitcoin System zu Grunde liegt. Diese wäre, wegen der bereits erwähnten wenig komplexen Programmiersprache Forth, nicht in der Lage komplizierte Wenn-Dann-Schleifen umzusetzen und so der DAO zu ermöglichen nach definierten Regeln zu handeln. Es gibt aber bereits eine sehr viel komplexer agierende Alternative zur Bitcoin Blockchain. Diese nennt sich Etherum und wird von einem Team aus Programmierer rund um Vitalik Buterin weiterentwickelt. Das was bei Etherum passiert, wird die Grundlage für alle Möglichkeiten die uns Blockchains in der Zukunft bieten bilden.
Alles ist denkbar
Ich könnte jetzt noch unendlich lange weiter Beispiele liefern und mögliche Anwendungsfälle erörtern. Da dieser Artikel aber schon jetzt ca. 1.400 Wörter umfasst und ich noch einiges mehr zu schreiben habe, verzichte ich auf Beispiele. Diese kannst Du Dir im Grunde genommen auch selber Googlen.
Was bedeutet denn aber nun diese Vielfalt an Möglichkeiten? Ist es gut oder schlecht, dass alle Szenarien denkbar sind? Stellt die Blockchain eine Herausforderung dar oder ist sie einfach nur eine große Chance?
Wie bei jeder Neuerung, sehe ich zunächst einmal die großen Chancen. Das was mit der Blockchain möglich wird, stellt eine Möglichkeit dar, viele Dinge effizienter zu gestalten. Entscheidungen können auf viel mehr Köpfe verteilt werden als dies heute der Fall ist, Prozesse laufen schneller ab, Dienstleistungen werden besser erbracht. Versprechen wie absolute Dezentralität, Meinungsfreiheit, Unabhängigkeit von zentralen Strukturen und noch einige mehr gingen schon mit der ursprünglichen Entwicklung des Internets einher. Experten sagen, dass diese Versprechen durch die Blockchain nun endlich eingelöst werden würden und zum Beispiel absolut dezentrale soziale Netzwerke denkbar wären oder Anwendungen die Korruption in Regierungen verhindern und direktere Demokratien ermöglichen.
Andersherum birgt aber jede Chance durch neue Technologien immer auch Risiken. Das oben genannte Beispiel der autonom handelnden Firma zeigt sehr gut, welche Risiken durch fehlendes Wissen und vor allem fehlende rechtliche Strukturen besteht. DAO wird dezentral auf vielen Tausend oder sogar Millionen Rechnern betrieben. Diese Rechner stehen überall auf der Welt. Diese Tatsache und das an den verschiedenen Standorten sehr unterschiedliche Rechtssysteme und gesellschaftliche Normen greifen, führen zu Fragestellungen die es bisher noch nicht gegeben hat. Welcher Rechtssprechung unterliegt DAO? Im Grunde genommen keiner. Wer wird haftbar gemacht, wenn Dinge passieren die Schaden verursachen? Kann man auf die Investoren zurückgreifen? Wohl eher nicht, wenn auch diese über die ganze Welt verteilt sind.
Gefühlt überwiegen die Vorteile. Aber vielleicht ist das auch aktuell nur so, weil es einen starken Hype um die Blockchain gibt und wir eher die vielen Chancen präsentiert bekommen. Ich weiß es nicht, bin aber gespannt auf alles was noch so kommt.
Wir müssen reden: Was ist mit den vielen Daten?
Auf ein Problem stößt der Bitcoin aktuell und Etherum wird sehr bald ebenfalls und sehr viel heftiger darauf stoßen: Was ist mit den vielen Daten und dem Problem der weiter zunehmen starken Skalierung?
Die Bitcoin Blockchain umfasst aktuell 40 GB (https://blockchain.info/de/charts/blocks-size) und wächst stark weiter. Diese 40 GB an Daten sind komplett gespiegelt auf ca. 5.500 Knoten gespeichert, was einer Gesamtdatenmenge von 220 Terrabyte entspricht. Das ist nicht so viel. Aber wir reden hier ja auch nur von digitaler Währung und den dazugehörigen gespeicherten Transaktionen. Das eigentliche Problem ist, dass sich diese Datenmenge sehr schnell vervielfachen wird. Denn immer mehr Daten bedeuten immer mehr Transaktionen und immer mehr Wert der in der Blockchain gespeichert wird. Dies wiederum führt zu immer wieder neue Transaktionen. Wir haben hier eine unglaubliche Skalierung vor uns, die gehandhabt werden muss.
Für Etherum ist dieses Problem noch viel größer. Die Blockchain umfasst aktuell ebenfalls bereits ca. 40 GB an Daten. Und das obwohl sie sehr viel jünger ist und sehr viel weniger Transaktionen enthält. Nur sind die enthaltenen Transkationen eben deutlich komplexer. Das führt zu stärkerer Skalierung und letztendlich kann es zum Zusammenbruch des System kommen, wenn diese Datenmengen nicht mehr sinnvoll gehandhabt werden können.
Was kommt als nächstes?
Es wird meiner Meinung nach zunächst recht unkontrolliert weiter gehen. Neue Ideen entstehen, bestehende Ideen werden umgesetzt und heute bereits umgesetzte Dinge werden weiter entwickelt.
Im nächsten Schritt werden dann sicherlich die Versuche, Regulierung zu betreiben deutlich verstärkt. Schon jetzt befassen sich politische Gremien und Stiftungen stark mit dem Thema Blockchain. Ich vermute dahinter den Versuch, dieses Mal schneller zu sein und Entwicklungen nicht so lange zu verschlafen wie dies beim Internet der Fall gewesen ist. Ob dieser Versuch unternommen wird, weil man die großen Chancen erkennt oder aber um etablierte Institutionen wie Regierung, Banken und große Lobbyverbände zu schützen, das kann ich nicht absehen. Erste Versuche, Regulierung zu betrieben sind am Beispiel Bitcoin erkennbar. Wobei ich dort auch erkennen kann, warum gewisse Regulierungen des Geldverkehrs Sinn machen.
Ein wirklicher Ausblick auf das was in Zukunft in Sachen Blockchain geschieht ist nur schwer möglich und ich möchte das nicht wirklich wagen. Ich hoffe, wir nutzen die vielen sich bietenden Chancen und sind nicht zu weit hinter der Entwicklung zurück.
Aus technischer Sicht, werden wir recht bald die ersten offenen Diskussionen um die sehr starke Skalierung der Blockchains erleben. Dabei werden sich die jeweiligen Entwicklerteams sicherlich mehr oder weniger gute Lösungen einfallen lassen. Von diesen Lösungen ist der weitere Weg abhängig. Gelingt es – etwa durch Spezialisierung einzelner Blockchains – die Datenmengen und die notwendigen Rechenoperationen klein zu halten, dann wird Blockchain sicherlich eine Technologie sein, der wir in Zukunft häufiger begegnen.
Ankündigung
Wir werden uns bei KMU Digital demnächst tiefergehend mit dem Thema Blockchain beschäftigen. Entweder bauen wir das in den bestehenden Rahmen der Veranstaltungen mit ein oder wir schaffen eine einmalige Veranstaltung, bei der wir ausschließlich dieses für die Digitalisierung extrem wichtige Thema aufgreifen.
Wenn Du Vorschläge dazu hast, dann wende Dich sehr gerne an mich. Am besten per eMail unter [email protected].
