Blockchain – Mode oder Internet-Revolution?

Die Geschichte der Blockchain

Es ist schwer zu glauben, dass die Blockchain bereits ein Jahrzehnt alt ist. Im Januar 2019 wird es genau 10 Jahre dauern, bis der mysteriöse Satoshi Nakamoto die erste Transaktion auf Basis dieser Technologie durchführte und 10 Bitcoins an Hal Finney schickte. Bis heute wissen wir nicht, wer Satoshi Nakamoto ist und ob er wirklich existiert. Wir wissen nur, dass eine Person oder Personengruppe unter diesem Pseudonym eine Domain erstellt und ein Whitepaper namens “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System” veröffentlicht hat; damit begann die Geschichte der Bitcoin- und Blockchain-Technologie selbst.

Der nächste Meilenstein war die Schaffung des Projekts Ethereum fünf Jahre später. Dies wurde von einem Kanadier russischer Herkunft namens Vitalik Buterin erreicht, einem talentierten Mathematiker und Programmierer, der im Alter von 19 Jahren das College verließ und die Welt bereiste und an der Entwicklung von Open-Source-Kryptowährungssoftware teilnahm. Das von Vitalik geschaffene Netzwerk bot viele Möglichkeiten über Bitcoin hinaus. Die Blockchain-Programmierung war eine revolutionäre Veränderung. Vitalik sah das Ethereum-Netzwerk nicht nur als Aufzeichnung von Kryptowährungstransaktionen, sondern auch als „globalen Computer“ – eine Plattform, die es ermöglicht, verteilte Anwendungen mit den Vorteilen der Blockchain-Technologie zu erstellen, in die sie eingebettet werden. Man kann mit Sicherheit sagen, dass Blockchain und das Konzept der Kryptowährung von diesem Zeitpunkt an nicht mehr ein und dasselbe sind.

Grundlegende Blockchain-Mechanismen und -Technologie

Das Prinzip der Blockchain-Technologie funktioniert durch die Erstellung eindeutiger und eindeutiger “Fingerabdrücke” von Daten unter Verwendung einseitiger kryptographischer Hash-Funktionen. Dies sind Funktionen, die seit über 28 Jahren in der Informatik eingesetzt werden und deren Funktionsweise darin besteht, eine kurze Signatur (das sogenannte “Hash”) für bestimmte Eingabedaten zu berechnen. Mit allen Dokumenten, Fotos oder anderen Informationen in digitaler Form oder sogar ganzen großen Datensätzen können wir eine Kurzform dieser Daten mit der Hash-Funktion berechnen.

Ein sehr wichtiger Mechanismus der Blockchain ist die asymmetrische Kryptographie, die den Schutz des Informationsaustauschs durch Verschlüsselung der zwischen den Parteien ausgetauschten Informationen ermöglicht. Asymmetrische Kryptographie wird von uns allen verwendet, wenn wir eine SSL-gesicherte Website (HTTPS) öffnen oder E-Mails oder Dokumente digital signieren.

Darüber hinaus nutzt die Blockchain auch das Zeitstempelverfahren. Die Zeit im Blockchain-Netzwerk wird zwischen den Netzwerkteilnehmern, ihren “Knoten”, synchronisiert, wodurch sowohl Transaktionen als auch die Blöcke selbst mit einem Zeitstempel versehen werden können. Das bedeutet, dass alle Objekte und Ereignisse in der Blockchain sehr präzise auf der synchronisierten Timeline liegen und zusammen eine zuverlässige, chronologisch geordnete Historie bilden.

Wenn es um das Funktionieren des Systems geht, sind auch die Mechanismen des Konsenses und der Smart Contracts sehr wichtig. Der Konsensmechanismus ist, kurz gesagt, ein Mechanismus für die automatische Genehmigung von Transaktionen und das Hinzufügen neuer Blöcke zur Kette, die von der Blockchain-Netzwerkknotensoftware ausgeführt werden. Bei traditionellen Lösungen ist es notwendig, um das Eintreten bestimmter Ereignisse zu bestätigen (Transaktionen zu genehmigen), einen geeigneten Dritten mit allen Daten zu beauftragen, damit er entscheiden kann, welche Version von Veranstaltungen, die von den Teilnehmern eines bestimmten Prozesses präsentiert werden, als verbindlich angesehen wird. Mit der Blockchain wurde die Notwendigkeit einer solchen vertrauenswürdigen Drittpartei eliminiert und durch eine automatische Vereinbarung zwischen den Netzwerkknoten ersetzt, die als Konsens bezeichnet wird.

Ausgewählte Elemente der Blockchain

Logistik

Dieser Bereich der Wirtschaft scheint speziell für die Blockchain-Technologie geschaffen worden zu sein. Basierend auf GPS-Daten können wir die Route überwachen und bestimmte Orte rechtzeitig auf der Karte speichern, und dank der Blockchain können diese Daten nicht verändert werden. Es gibt uns bestimmte Transportdokumente, Sicherheit, und wenn wir es mit dem Internet der Dinge kombinieren, können wir andere Daten sammeln und speichern, z.B. von Sensoren zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Wie kann es in der Praxis angewendet werden? Luxusrestaurants im Vereinigten Königreich zahlen ein Vielfaches mehr für Fisch aus Indonesien, nur weil die Fang- und Transportgeschichte in einer Blockkette gespeichert ist, die eine vollständige Qualitätskontrolle garantiert.

Öffentliche Verwaltung

Die Möglichkeiten der Blockkette in der öffentlichen Verwaltung sind nahezu unbegrenzt, von der Verfolgung von Steuern und Abgaben über die Ausstellung elektronischer Rechnungen bis hin zur elektronischen Registrierung von Personen und Autos. Stellen Sie sich vor, wie bequem es wäre, Gebrauchtwagen mit der in der Blockchain erfassten Servicehistorie, Kilometerzahl und Unfällen zu kaufen. Vor mehr als zwei Jahren versammelte die polnische Ministerin für Digitalisierung Anna Streżyńska eine Expertengruppe “Blockchain und Kryptowährung”, deren Hauptziel es war, die Voraussetzungen für die Entwicklung polnischer Kryptowährungsprojekte zu schaffen und den Einsatz von Blockchain-Technologie für Verwaltungs- und Geschäftszwecke zu erleichtern.

Finanzen

Traditionelle Finanzinstitute haben das große Potenzial der Blockchain-Technologie erkannt, weil zahlreiche Start-ups die Lösung für Probleme wie die hohen Kosten für den Geldtransfer, begrenzte Methoden der Geldverteilung, begrenzte Möglichkeiten zur Förderung der eigenen Marke sowie Einschränkungen bei der Finanzierung und vieles mehr gefunden haben. Sie haben noch etwas anderes getan, was eine besondere Bedrohung für die traditionellen Finanzinstitute darstellte: Sie haben die Notwendigkeit eines Dritten beseitigt und die Sicherheit der Transaktionen gewährleistet. Dank der Blockchain kann diese Funktion wesentlich zuverlässiger und kostengünstiger ausgeführt werden.

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Identifizierung und Authentizität von Waren

Das Schlüsselelement beim Kauf von Waren, insbesondere im E-Commerce, ist die Authentizität des Produkts. Das gilt sowohl für Luxusgüter als auch für digitale Produkte und vieles mehr. Die Blockchain-Technologie eliminiert das Risiko von falschen Zertifikaten. Vor mehr als einem Jahr hat der IT-Riese Microsoft ein Add-on für MS Office eingeführt, das Blockchain-Netzwerke (Bitcoin und Ethereum) verwendet, um die Dokumentenkennung zu speichern, die eine einseitige Kurzform des Dokuments ist.

Energetik

Ein Beispiel für den Einsatz dieser Art von Lösung im Energiesektor sind Solarpanels, die über Technologien von Unternehmen wie Filament mit dem Internet verbunden sind und die den Anschluss traditioneller elektronischer Geräte an das Internet ermöglichen. Durch den Einsatz von IoT-Sensoren entstehen anonyme Energieausweise für den Einsatz im dezentralen Energiehandel, was Einsparungen auf der Verbraucherseite, die Optimierung des Netzflusses und die Minimierung von Übertragungsverlusten bedeutet.

Medizin

TrustedHealth, ein medizinischer Dienstleister, nutzt auf seiner Website die Blockchain-Technologie, um die Behandlung und Beratung von Patienten mit chronischen Erkrankungen und Patienten mit lebensbedrohlichen Krankheiten zu ermöglichen. Auf der Plattform werden die Krankengeschichte der Patienten sowie weitere sensible Daten zur Behandlung und zum Verlauf der Erkrankung gespeichert. Dies ermöglicht es den Patienten, sich mit Fachärzten medizinisch beraten zu lassen, auch wenn sich der Patient und der Arzt auf unterschiedlichen Seiten der Welt befinden. Der Zugang zu den Daten trägt auch dazu bei, die Konsultation anderer Ärzte zu erleichtern und Zweitmeinungen einzuholen. Studien zeigen, dass in 88% der Fälle eine zweite Meinung frühere Fehler aufdeckte oder eine neue Diagnose stellte. TrustedHealth hat der Weltgesundheitsorganisation (WHO) im Februar dieses Jahres einen Entwurf seiner Plattform vorgelegt. Die Diskussionen darüber, wie das Projekt in die WHO-Mission passt, laufen.

Der Pharmariese Sanofi arbeitet auch an einem blockkettenbasierten System zur Erfassung globaler Laborergebnisse. Studien, die der Markteinführung neuer Medikamente vorausgehen, dauern sehr lange, und die verstreute Art der Dokumentation macht den Prozess noch länger. Ein globales Forschungssystem kann die Zeit zwischen der Entdeckung eines Medikaments und der Bereitstellung für Patienten erheblich verkürzen.

Elektronische Abstimmung

Das Thema der elektronischen Stimmabgabe taucht bei jeder Wahl auf und stirbt danach eines natürlichen Todes aufgrund der Notwendigkeit, ein sicheres System zu schaffen, der Auswahl geeigneter Instrumente oder externer Unternehmen und der Zweifel, ob das Wahlergebnis frei von äußeren Einflüssen sein wird. Blockchain scheint die Lösung für dieses Problem zu sein, wie Estland zeigt, das als erstes Land die Möglichkeit der Abstimmung über das Internet mit Hilfe der Blockchain-Technologie eingeführt hat. Durch die Verwendung von Blockchain wird das Wahlsystem sicherer, transparenter und viel zugänglicher, was die Möglichkeiten der Teilnahme der Wähler am Wahlprozess erweitert. Zahlreiche Regierungen arbeiten seit Jahren an der Einführung ähnlicher Lösungen.

Die Einzigartigkeit der Blockchain

In einer klassischen Datenbank werden Informationen auf einem zentralen Server gespeichert, und jeder, der über die richtige Zugriffsebene auf dieses System verfügt, kann die darin gespeicherten Daten stehlen oder vernichten. Wenn wir also klassische Datenbanken verwenden, sind wir immer vom Manager der Datenbank abhängig. In diesem Fall müssen wir auch allen Organisationen vertrauen, die Informationen über uns speichern, wie Banken, Regierungen oder IT-Giganten wie Facebook oder Google. Dies ist eine erhebliche Einschränkung der Privatsphäre, die oft auch mit der Verletzung unserer Rechte endet.

Die Tatsache, dass Blockchain-Transaktionen über einen eigenen Gültigkeitsnachweis und eine eigene Berechtigungsbestätigung verfügen, bedeutet, dass wir die Notwendigkeit, dass Dritte diese Transaktionen abwickeln, vollständig vermeiden können. Sie werden von zahlreichen Netzwerkknoten unabhängig voneinander ausgeführt und verifiziert.

Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist die Transparenz. In klassischen Datenbanken wird alles an einem zentralen Ort mit begrenztem Zugriff für die Benutzer gespeichert. Blockchain zeichnet sich jedoch durch die vollständige Offenlegung der übertragenen Daten und Transaktionen aus. Dies könnte auch als Einschränkung dieser Technologie angesehen werden, da eine vollständige Transparenz für einige Anwendungen unerwünscht ist. Hier stellt sich ein Problem bei der kommerziellen Nutzung der Blockchain, aber es entstehen im Laufe der Entwicklung neue kryptographische Konzepte, wie z.B. der “Null-Wissen-Nachweis”, der die Autorisierung von Informationen ohne Offenlegung ermöglicht.

Der letzte Vorteil der Blockchain-Technologie, den ich erwähnen möchte, ist ihre geringere Ausfallrate. Dank der verstreuten Beschaffenheit der Knoten verursacht auch der Ausfall der Hälfte von ihnen keine Störungen im System – wir sind in der Lage, sie wieder aufzubauen. Dies ist natürlich auch in einer traditionellen Datenbank möglich, aber es ist sehr teuer und kompliziert.

Fazit

Wenn ich die Entwicklung der Blockchain-Technologie beobachte, habe ich den Eindruck, dass sich der Ansatz der Blockchain in den letzten 10 Jahren stark verändert hat – von sehr kritischen zu innovativen Bewertungen. Meiner Meinung nach ist dies nicht nur ein temporärer Trend – Blockchain ermöglicht es uns, reale Probleme zu lösen, Nischen, in denen traditionelle Lösungen nicht ausreichen. Dies ist erst das erste Jahrzehnt seiner Geschichte, daher denke ich, dass diese Technologie wirklich kurz vor dem Durchbruch steht.

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