Gar kein Mysterium: Blockchain verständlich erklärt

Blockchain – ein Begriff so sperrig wie ein Wohnzimmerschrank und so zäh wie Kaugummi. Es gibt viele Definitionen, Artikel, Erklärvideos über Blockchain, aber viele davon sind nur eine Aneinanderreihung von Buzzwords. Ein Fremdwort wird mit Fremdwörtern erklärt, hilft nicht wirklich. Auch die simplifizierte Beschreibung, dass Blockchain im Grunde nur eine dezentrale Datenbank ist, mag stimmen, ist aber auch nur mittelhilfreich. Maik Klotz entmystifiziert die Blockchain. Ein Must-Read.

von Maik Klotz

Wat is’n Dampfmaschin?
… ne, en Blockchain?

Frei nach der Feuerzangenbowle (1944): “Da stelle mehr uns janz dumm. Und da sage mer so: En Blockchain, dat is ene jroße schwarze Raum, der hat vill Platz. Da passt vill Jeschräppels rein. Dat Jeschräppel jeit nie kapott und dat is immer da.”

Anderes gesagt, Blockchain ist im Grunde ein dezentrales Protokoll für Transaktionen zwischen Parteien, das jede Veränderung transparent erfasst.”

Dezentral bedeutet, dass das Protokoll, eine riesige Datenbank, nicht auf einem Server oder bei einem Unternehmen liegt, sondern über viele Computer verteilt ist. Es gibt niemanden, dem dieses Journal gehört. Keine Behörde, Unternehmen oder Person hat Macht über dieses Journal. Jeder Teilnehmer hat die gleichen Zugriffsrechte und Möglichkeiten. Die Blockchain ist ein neutrales System der Informationsverarbeitung, welches niemanden gehört, nicht zu manipulieren oder zu hacken ist. Der Schutz vor Manipulation ist nur dann in Gefahr, wenn ein Angreifer mehr als 50 Prozent des gesamten Netzes innehat. In einem dezentralen System, wie es Blockchain ist, gibt es keinen zentralen Verwalter mehr, der sagt, was richtig und was falsch ist. Wahr ist einfach das, was die Mehrheit sagt.

Transaktionen können jede Art von Information sein. Blockchain ist nicht auf finanzielle Transaktionen beschränkt, sondern kann für jede Art von Information genutzt werden. Man kann es vergleichen mit dem gesprochenen Wort. Sage ich beispielsweise “Du bist doof” kann es, einmal ausgesprochen, nicht mehr geändert werden, vor allem dann, wenn Zeugen anwesend waren. So verhält es sich bei den Transaktionen innerhalb der Blockchain auch. Mit einem Unterschied: Innerhalb der Blockchain kann eine Information jederzeit nachvollzogen werden – auch für neue Teilnehmer. Übertragen bedeutet das, jeder weiß, das ich sagte “Du bist doof” und das gilt sogar für die Personen, die zum Zeitpunkt gar nicht anwesend waren.

Die Parteien sind die Teilnehmer, die an einer auf Blockchain basierenden Lösung teilnehmen und den jeweiligen Regeln der Blockchain folgen. Sie ermöglicht Transaktionen direkt zwischen den Teilnehmern ohne Einbezug eines kostenpflichtigen Intermediär. Dadurch wird auch potentielle Friktion (marktbeherrschende Stellungen) verhindert.

Die Transparenz der Blockchain, also dem Journal oder Datenbank, entsteht dadurch, das das Journal ständig durch ein Netzwerk sogenannter Miner kontrolliert wird. Diese Miner verifizieren Block für Block die hinterlegten Informationen und teilen sie im Netzwerk, in dem jeder Teilnehmer Zugriff auf dieselbe Blockchain hat.

Minenarbeiter – die Buchhalter der Blockchain

Bei Blockchain wird eine Information in sogenannte Blöcke abgelegt. Die Art der Information ist dabei zweitrangig und kann alles sein, was in 40 Byte paßt: eine Finanztransaktion, ein Vertrag, Testament, Aktien, Kaufverträge oder der Hashwert zu einer Datei. Ein Block enthält immer auch eine (Transaktions)Historie. Jeder neue Block ist verbunden mit dem vorhergehenden Block und enthält die Historie in Form einer Prüfsumme des vorhergehenden Blocks. Zusätzlich zur Prüfsumme des vorhergehenden Blocks enthält ein Block auch immer die Prüfsumme der gesamten Kette.

Jeder Block wird durch das Mining verifiziert und versiegelt. Einmal verifiziert ist der Block und die darin enthaltene Information für alle Ewigkeit, unveränderlich und für jeden sichtbar gespeichert. Da gespeicherte Informationen für jeden im Original verfügbar sind, ist Blockchain entsprechend transparent. Korruption und Manipulation ist im System nicht vorgesehen. Diejenigen, die Blöcke verifizieren, sind Miner, die nichts anderes tun, als Rechenleistung zur Verfügung zu stellen und die Blöcke zu verifizieren. Die Miner agieren also als eine Art Buchhalter.

Ein Beispiel: Joe Sixpack kauft ein Grundstück. Joe wird als Besitzer in der Urkunde eingetragen. Diese Information wird in der Blockchain abgelegt. Durch das Mining wird die Information verifiziert und ist nun für alle Ewigkeit vor Manipulation geschützt und für jeden einsehbar.

Schlüsselkind – Absicherung durch öffentliche und private Schlüssel

Um an einem auf Blockchain basierenden System teilzunehmen, braucht es eine Zugangssoftware. Diese Zugangssoftware, die sogenannte Wallet, basiert auf einem Schlüsselpaar, bestehend aus einem privaten und einem öffentlichen Schlüssel. Der öffentliche Schlüssel ist für jeden sichtbar. Der private Schlüssel ist geheim und vergleichbar mit einem Passwort. Jede Transaktion oder Bewegung innerhalb der Blockchain wird mit Hilfe des privaten Schlüssels signiert. Ohne Signatur ist die Transaktion ungültig. Da das Schlüsselpaar auf einer asymmetrischen Verschlüsselung basiert, ist es unmöglich, nur anhand des öffentlichen Schlüssels den privaten Schlüssel zu erraten.

Ein Beispiel: Joe Sixpack kauft ein Grundstück. Joes öffentlicher Schlüssel ist mit der Urkunde fest verdrahtet. Das ist für jeden ersichtlich, aber nur Joe kann mit dem privaten Schlüssel die Urkunde an andere übertragen. Verliert Joe den Schlüssel, gibt es keine Möglichkeit, diese Urkunde zu ändern.

Anwendungsgebiete der Blockchain

Vielfältige Anwendungsgebiete sind für Blockchain denkbar. Beispielsweise in der Musikindustrie, wenn es um das Verwalten von Rechten geht. Im Vertragswesen oder im Steuerrecht, also überall dort wo Transparenz und Nachvollziehbarkeit erforderlich ist. In der Finanzbranche könnten internationale Überweisungen, das Settlement von Wertpapieren oder Settlement von Überweisungen zwischen Banken über Blockchain abgewickelt werden. In der Finanzbranche beschäftigt man sich bereits eingehend mit dem System. Die CITI-Bank arbeitet angeblich an über vierzig Projekten, die New Yorker Börse überlegt daran, den Aktienhandel über die Blockchain effizienter zu machen und laut einer Studie von Santander könnten Banken jährlich 20 Mrd. EUR einsparen.

– Smart Contracts Ein über Blockchain abgewickelter Autokauf schaltet den digitalen Autoschlüssel für den neuen Eigentümer frei, nachdem der definierte Betrag auf dem Konto des Verkäufers eingegangen ist. Beim Ausbleiben einer Raten-Zahlung wird der Wagen gesperrt. Verträge werden so wertneutral ausgeführt und zwar exakt so, wie sie ursprünglich definiert waren. Bei Smart Contracts handelt es sich im Prinzip um ausführbaren Programmcode in Form einer Wenn-Dann-Bedingung: Sobald ein Ereignis mit direktem Bezug zu einem Vertragsinhalt eingetreten ist, löst es die entsprechende Aktion aus. Der digitale Vertrag kommuniziert über Blockchain ohne einen Intermediär direkt mit dem Objekt – zum Beispiel einem Auto. Ethereum bietet diese Möglichkeit beispielsweise.

– Banking the Unbanked Zugang zu einer Finanzinfrastruktur von Entwicklungsländern kann ebenfalls über Blockchain abgebildet werden. Bei einer auf Blockchain basierenden Währung benötigt man formelle Aufnahmekriterien nicht mehr, denn mit Kryptowährungen kann jeder ein Konto in Form eines Wallets eröffnen und Herr seiner Finanzen sein, unabhängig von Ort und Zeit.

– Banken-Infrastruktur Die Struktur der Banken ist seit Jahrzehnten unverändert. Der Prozess zur Wertübertragung mit Banken als Intermediär ist seit über 150 Jahren der gleiche. Blockchain kann das grundlegend verändern. Die Abwicklung von Transaktionen und die Übertragung von Werten dauert in der Blockchain nicht mehr Tage, sondern wenige Minuten.

– Micro Payments Da Kryptowährungen wie Bitcoins sich nahezu beliebig stückeln lassen und die bei einer Transaktion anfallenden Gebühren nur etwa 1 Prozent betragen, sind sie prädestiniert für Micropayments und damit einhergehend für digitale Güter wie Zeitungsartikel, Apps oder Musiktitel.

– Musikindustrie Ein auf Blockchain basierender Musikdienst ist ein öffentlicher dezentraler Musikladen, in dem es keine Plattenverträge mehr braucht und Künstler die Rechte an der eigenen Musik verwalten und die Bedingungen für die Nutzung der Musik festlegen. Das Verhältnis zwischen Fan und dem Künstler verändert sich in einem System dramatisch. Fans könnten für die Unterstützung der Künstler und das Verbreiten von Musik partizipieren und damit Teil des Erfolges sein. Bit Block Music

– Wahlsysteme Ein auf Blockchain basierendes Wahlsystem wäre nicht nur vor Manipulation geschützt, sondert auch anonym und sicher. Vor allem können die Wähler von zu Hause wählen, ohne zu einer Wahlurne zu gehen. Fehler beim Auszählen sind ausgeschlossen. BitCongress

– Versicherungen Wie Smart Contracts auch, könnten Versicherungen funktionieren. Die Versicherung und Versicherungsnehmer einigen sich auf ein Regelwerk und die Blockchain setzt dieses Regelwerk fair und neutral um. Das Fahrverhalten wird über die Blockchain analysiert und passt automatisch die Beiträge an. Vorsichtige Fahrer werden belohnt, risikobereite Fahrer zahlen mehr. Ein Regelwerk in der Blockchain setzt dieses System autark und wertneutral um.

Fazit: Die Blockchain macht Informationen zum Gemeingut

Der Staat Honduras möchte künftig alle Grundbucheinträge in die Blockchain transferieren und damit Korruption und unrechtmäßigen Enteignungen entgegenwirken. In Estland kann man bereits seine Hochzeitsurkunde in der Blockchain hinterlegen und die Nasdaq hat mit Linq eine Blockchain-basierte Handelsplattform geschaffen. In der Schweiz testet derzeit ein Konsortium von 40 Banken – darunter auch die Schweizer UBS und Credit Suisse – diverse Blockchain-Lösungen. Mit der Plattform werden Informationen zum Gemeingut und eine Kontrolle durch Menschen ist nicht erforderlich.

Blockchain hat das Potential, eine ähnliche Revolution zu werden wie das Internet Anfang der 90iger Jahre. So wie heute das TCP/IP-Protokoll die technische Grundlage für alle Anwendungen im Internet ist, kann Blockchain die technische Grundlage für weitere Anwendungen als “nur” Bitcoin sein. Zu den Anfängen im Internet gab es außer Internetseiten und E-Mail auch keine Anwendungen. Heute sind unsere Autos, Häuser, Geräte und letztendlich wir alle miteinander vernetzt. Daher ist es schwer zu sagen, in welche Richtung sich Blockchain entwickelt, Potential ist aber vorhanden und viele Einsatzzwecke heute schon denkbar.mk

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