Um eine digitale Transaktion durchzuführen, müssen erst einige Dinge abgeklärt werden. Einereseits muss überprüft werden, ob der (Ver)Sender die Werte überhaupt besitzt und ob er diese wirklich versenden möchte. Und im Weiteren, ein ganz wichtiger Punkt: Eine Instanz oder ein Mechanismus muss abklären, ob der Sender dieselben Werte nicht mehrfacht versendet. All diese Dinge wurden bis anhin von einer dritten Instanz wie einem zentralen Server oder Service festgehalten. Eine neue Technologie ermöglicht nun, all diese Informationen in einer öffentlichen Datenbank, einer sogenannten Blockchain festzuhalten: Die Blockchain-Technologie.

Blockchain

In der Blockchain werden die Informationen in Blocks gespeichert. Dabei sind ebendiese Blöcke im Prinzip nichts anderes als einfache Tabellen. Diese Blocks enthalten die Informationen zu allen Transaktionen, die je in einem Netzwerk durchgeführt wurden, öffentlich einsehbar und dezentral: Jeder kann nachschlagen, ob eine Transaktion stattgefunden hat. Darin steht zudem, wieviel transferiert und wem die transferierten Werte gehören.

Double Spending

Um zu verhindern, dass Werte doppelt ausgegeben werden, setzt die Blockchain-Technologie auf die Prozessierung und Bestätigung von sogenannten “Nodes” und “Minern”. Die “Miner” probieren allesamt eine gestelle Rechenaufgabe zu lösen. In regelmässigen Abständen gelingt es einem zufälligen Miner, diese kryptologische Aufgabe zu lösen. Genau dieser Miner ist dan befugt, einen neuen Block zu schreiben, worin alle anstehenden Transaktionen darin zusammengefasst werden. Zusätzlich wird noch die Quersumme der letzten produzierten Blöcke hinzugefügt, um diese zu ver- rsp. besiegeln. Damit wird die Blockchain um einen Block erweitert und die Notes erweitern jeder für sich nun ihre Blockchain mit einer Kopie der neuen Kette. Unaufhörlich werden neue Kopien angefertigt; das ganze Netzwerk mit Kopien der neuen Blockchain versorgt. Nun wird es also (fast) unmöglich, Werte doppelt auszugeben, da das Ganze Netzwerk über die neuen Besitzverhältnisse aufgeklärt wurde. Als anschauliches Beispiel: Eine Transaktion rsp. ein Eintrag in einem Block im Bitcoin Netzwerk sieht so aus:

Im Bitcoin-Netzwerk werden momentan alle 10 Minuten derartige Blöcke generiert. Die Informatiker und Kryptologen sind zu dieser Zeit mit der Technologie am experimentieren. Einereseits wurden in diversen alternativen Cryptucurrencies die Zeitintervalle verkürzt, damit die Blockchain in kürzeren Zeitabständen informiert wird. Im Bitcoin-Netzwerk steht derzeit eine Erhöhung der Grösse der Blöcke zur Debatte, damit das Netzwerk mit der zunehmenden Anzahl der Transaktionen klarkommt. Im weiteren gibt es viele interessante Ansätze. Vitalik Buterin, der Begründer von Ethereum, thematisierte kürzlich teilprivatisierte Blockchains. Blockchains, bei welchen nicht alle Parts oder eben Blöcke öffentlich einsehbar sind.

Anwendungsmöglichkeiten

Bitcoin ist lediglich das prominenteste Beispiel einer Anwendungsmöglichkeit der Blockchain-Technologie. Lässt man einmal den monetären Aspekt beseite, ist das Potential der Blockchain-Technologie ein weites Feld. Diverse Startups und Finanzkonzerne erforschen zur Zeit diese hochspannende Technologie. Overstock entwickelt mit “t0” eine öffentliche Handelsplattform, die auf einer Blockchain basiert.

Im selben Gebiet forscht auch NASDAQ. Eine Partnerschaft mit Chain wurde vor wenigen Monaten angekündigt: Dabei geht es darum, die Notation des Aktienmarktes in eine Blockchain auszulagern. Besonders interessant ist, was die innovativen Startups planen.

Colu verfolgt den ganz spannenden Ansatz, Besitztum von digitalen und physischen Gütern in einer Blockchain festzuhalten. Im Bereich “Intellektuellem Besitztum” also Copyright erforscht VERISART Anwendungsmöglichkeiten.( Rechte an Kunstwerken, Musikstücken etc). Eine öffentlich einsehbare, dezentrale Datenbank wie die Blockchain wäre doch eine ideale Anwendungsmöglichkeit. Ja gar die Identifikation von Personendaten ist ein weiteres Anwendungsgebiet.

ShoCard ist eines der Startups, welche sich die Codierung und Verifizierung von Identitäten mit Hilfe der Blockchain zum Ziel gesetzt hat.

Was ganz Neues programmiert das Startup Augur: Eine dezentrales Orakel welches mithilfe von Crowdintelligenz alles Mögliche vorhersagen wird. Beispielsweise ob Hillary Clinton die Wahl um das US Präsidialamt gewinnt!

Risiken

Kapazität
Die Kapazität ist einer der meistgenannten Kritikpunkte an der Blockchain-Technologie. Ob Grösse der (Daten)blöcke, Erhöhung der Zeitintervalle in welcher Blöcke verifiziert werden oder einfach die Anzahl der Transaktionen und Teilnehmenden Parteien: Wachstum ist eine der ganz grossen Abhängigkeiten die in jeder Blockchain gelöst rsp. beachtet werden muss. An dieser Stelle sei folgender Vergleich erlaubt: Das Bitcoin-Netzwerk prozesssiert aktuell 7 Transaktionen pro Sekunde [tps]. Das VISA-Netzwerk bewältigt 56’000 tps. (vgl. Techcrunch)

Sicherheit
Ein weiterer, ganz brisanter Aspekt ist das Thema Sicherheit: Das Internet ist voller Bedrohungen wie Viren und Würmer. Wer einen Computer kontrolliert, kann meist auf alle Daten darauf zugreifen und damit Einträge in Blockchains vornehmen — in fremden Namen, wenn die Zugangsdaten auf dem gekaperten Computer gespeichert sind. Ein derartiger Diebstahl kann einerseits innert Sekunden vollzogen und andererseit gar unbemerkt durchgeführt werden.

Gesetze
Im Weiteren könnten Gesetze in einzelnen Ländern den Gebrauch der Blockchain-Technologie in Zukunft unterbinden, respektive beeinträchtigen. Dabei wirken sich Gestze insbesondere auf den kommerziellen Einsatz der Blockchain aus.

Es kommen weitere, Technologiebedingte Abhängigkeiten hinzu. Beispielsweise ist eine funktionierender Internetzugang notwendig und — was bei kryptologischer Software immer eine Rolle spielt aber oft vergessen geht — Implementierungsfehler in der Software.

Fazit

Die Technolgie Blockchain ist neu und banhbrechend. Dabei sei angemerkt: Innovation findet immer einen Weg, sich auf irgendeine Weise durchzusetzen: 1975 der Personal Computer, 1993 die Verbreitung des Internets und 2015 die Entwicklung der Blockchain-Technologie? Wir werden es sehen!

Foto (c) CCO Public Domain