Blockchain-Technologie & ihr Potenzial

Die Blockchain-Technologie hat sich in den vergangenen Jahren zu einer vielversprechenden Technologie der Gegenwart entwickelt. Aufgrund der Weltwirtschaftskrise 2008 kam es zu einem großen Vertrauensverlust, nicht nur in der Finanzbranche, sondern auch im industriellen Bereich. So gilt es dieses Vertrauen wieder aufzubauen und die Blockchain-Technologie kann ihren Teil dazu beitragen. Sie kann unternehmensübergreifende Zusammenarbeit und Prozesse sowie komplexe Liefer- und Wertschöpfungsketten verbessern und für den Kunden transparenter darstellen.

Blockchain-Technologie – Die Grundlagen

Laut Schuh et al ist die Blockchain eine erweiterbare Liste von Datensätzen, die zu Blöcken gruppiert wird. Diese Blöcke werden in chronologischer Reihenfolge über eine kryptographisch gesicherte, einmalig vergebene Signatur verkettet. (Schuh et al., 2020, S.7)

 Die Blockchain-Technologie basiert auf 3 bekannten Grundprinzipien:

• Peer-to-Peer-Netzwerk: Dies sichert die gleichberechtigte Zusammenarbeit aller Rechner im installierten Rechnernetz. Daher kann jeder Teilnehmer des Netzwerks immer über eine gesamte Kopie der aktuellen Blockchain verfügen.
• Kryptographie: Durch diese wird die nicht fälschbare Signatur von Transaktionen sichergestellt.
• Konsens-Mechanismus: Gewährleistet, dass eine Einigung über die Blockketten abgelegte Daten der teilnehmenden Knoten besteht und jeder der Teilnehmer den Zugriff auf die identische Kopie der Blockchain hat. (Schuh et al., 2020, S. 7-8)

Durch folgende 4 Charakteristiken schafft es die Blockchain-Technologie Vertrauen aufzubauen:

• Dezentralität: Es gibt keine zentrale Stelle, die die Transaktionen der Teilnehmenden kontrolliert.
• Verlässlichkeit: Datensätze können nicht unbeachtet verändert werden, da sie durch Mitglieder und Mitgliederinnen des Netzwerks geprüft werden.
• Transparenz: Jeder Teilnehmende kann zu jeder Zeit alle gespeicherten Datensätze sichten.
• Sicherheit: Es kann nur durch den Ausfall aller Teilnehmenden zu einem endgültigen Datenverlust kommen. (Schuh et al., 2020, S. 8)

Arten der Blockchain

Blockchains können nach der Zugangsmöglichkeiten charakterisiert werden wie in Abbildung 1 dargestellt. Je nach dem Anwendungsbereich kann bei einer Blockchain-Lösung entschieden werden, ob eine öffentlich und jedem zugängliche Blockchain-Lösung oder eine eingeschränkte Art für den gewünschten Einsatz verwendet wird. (Adam, 2020, S. 15-16)

Nachhaltigkeit der Blockchain-Technologie

Wenn man unter Nachhaltigkeit den Bezug zur Umwelt versteht, dann ist die Blockchain, welche mit dem Proof-of-Work Konsens-Mechanismus arbeitet nicht nachhaltig. Proof-of-Work ist der bekannteste Konsens-Mechanismus und wird bei der Bitcoin-Blockchain verwendet. Trotz der sicheren Überprüfung der Transaktionen, ist der Stromverbrauch sowie der CO₂– Ausstoß zu hoch. Daraus ergibt sich, dass dieses Verfahren für die Zukunft nicht umsetzbar ist. An dem Beispiel einer Transaktion einer Bitcoin-Blockchain wird dies dargestellt. So entsteht bei einer Transaktion der Bitcoin-Blockchain ein Stromverbrauch von 625 Kilo-Watt-Stunden, dies entspricht einem durchschnittlichen Energie-Verbrauch eines durchschnittlichen US-Haushalt von ca. 21 Tagen.  (Adam, 2020, S. 16)

Im Vergleich zu einem zentral gesicherten System, ist der Ressourcenbedarf bei der Blockchain-Technologie hinsichtlich Energie, Speicher und Kommunikation höher. Wie auch das nächste Beispiel zeigt, entspricht die Energie für eine Bitcoin-Transaktion jene von ca. 400 000 Visa-Transaktionen. Der Energieaufwand hängt weniger von den Transaktionen ab, sondern von deren Sicherungsbedarf und Werthaltigkeit. Es bestehen bereits nachhaltigere bzw. energieeffizientere Verfahren wie beispielsweise Proof-of-Authority, Proof-of-elapsed-Time oder auch Proof-of-Burn. (Skwarek, 2020, S. 44)

Das eine einzige Transaktion so einen hohen Energieverbrau umfasst, kann man sich nur schwer vorstellen. Desto mehr ist unter diesem Aspekt der Nachhaltigkeit zu beobachten, wie sich die Blockchain-Technologie und die energieeffizienteren Verfahren in Zukunft weiterentwickelt. 

Volle Potenzialentfaltung

Die Blockchain-Technologie in Zusammenhang mit der Künstlichen Intelligenz (KI) und dem Internet der Dinge (IoT) sind herausragende Innovationen, welche ganze Bereiche transformieren. Es werden Abläufe verbessert und neue Anwendungsgebiete hervorgebracht. Gegenwärtig wird das Zusammenspiel der genannten Technologien vernachlässigt. (Sandner & Joas, 2020, S.39)

Beispiel Straßenlaterne

Anhand eines kurzen Beispiels wird dargestellt, wie so eine Zusammenarbeit der Innovationen ausschauen kann. Stell dir vor es gibt eine Straßenlaterne, die eine eigene Blockchain-basierte Identität hat und mit einem Blockchain-basierten Euro arbeitet. Der Einsatz der Blockchain-Technologie macht die Straßenlaterne zu einer autonomen Einheit und arbeitet daher selbstständig. Die Implementierung von Smart Contract ermöglicht eine direkte Zahlung an die Laterne. Sobald eine Zahlung bei der Laterne eingetroffen ist, wird diese eingeschaltet. Diese Zahlung kann nicht nur von einem Individuum durchgeführt werden, sondern auch von Unternehmen oder der öffentlichen Verwaltung. Es entsteht dabei eine Pay-per-Use-Zahlung.

Attraktiv wird es dann, wenn die Laterne in einem weiteren Schritt in einen Token umgewandelt wird und die Möglichkeit für Investoren besteht, ihre digitalen Vermögenswerte in eine Laterne zu investieren. Daraus ergibt sich ein Anreiz für Investoren Laternen zu bauen und zu warten, da sie einen Anteil an dem Gewinn der Laterne erhalten. Um die Laterne noch attraktiver zu gestalten, wird eine KI in Form eins flexiblen Stromanschlusses eines Anbieters implementier. Dadurch kann die Laterne tageszeitabhängig je nach Preis den Anbieter wechseln. (Sandner & Joas, 2020, S. 42-43)

Es ist schon sehr faszinieren, was alles durch die Anwendung einer Blockchain-Technologie machbar ist. Anhand des Beispiels mit der Straßenlaterne sieht man gut, wie in Zusammenarbeit der 3 verschiedenen Technologien eine Automatisierung von Prozessen implementiert werden kann. Zu hinterfragen ist der Einsatz der Systeme. Ist die Implementierung solcher Systeme in allen Bereichen unseres Lebens sinnvoll? Wo könnte es zu Problemen kommen?

Was glaubst du? Fällt dir spontan ein Bereich ein, indem du Bedenken hast so ein System einzusetzen?Schreibe gerne ein Kommentar unter dem Blogbeitrag.