Was sie schon immer über Blockchain wissen wollten

Die ganze Tech-Welt spricht davon, jeder hat eine Meinung dazu und doch kann kaum jemand erklären, was das eigentlich ist. Die Rede ist von Blockchain. Der Hype um Blockchain hat inzwischen solche Anmaße ausgenommen, dass allein der Name im Produkt oder Firmennamen schon ausreicht, um eine Kursralley auszulösen.

Blockchain: Alles nur Hype?

Die britische Internetfirma On-line Plc. benannte sich im Sommer 2017, auf dem Höhepunkt des Blockchain-Hypes, in Online Blockchain um, wie t3n berichtet. Man arbeite an einem Blockchain-Produkt, dass jedoch noch in einer sehr frühen Phase stecke, so ein Sprecher. Das Ergebnis? Der Aktienkurs legte an einem einzigen Tag um fast 400 Prozent zu.

Ein weiteres Beispiel ist Long Island Iced Tea Corp. aus New York. Das US-Unternehmen nannte sich kurzerhand in Long Blockchain Corp. um, wie NGIN-Food berichtet. Das Unternehmen wolle das Eistee-Geschäft in eine Tochtergesellschaft auslagern und sich künftig der Blockchain-Technologie widmen, so ein Sprecher. Daraufhin stieg der Aktienkurs von Long Island Iced Tea zwischenzeitlich um fast 500 Prozent.

Das alles erinnert stark an die Euphorie der Dotcom-Phase, als jedes Online-Geschäftsmodell mit Wagniskapital zugeschüttet wurde. Aber was steckt hinter dem ganzen Hype um Blockchain? Handelt es sich dabei tatsächlich um eine bahnbrechende Technologie? Oder sehen wir hier nur irrationale Spekulation, wie wir sie zum Höhepunkt der Dotcom-Blase erlebt haben? Um das zu klären, muss man erst einmal verstehen, was die Blockchain ist.

Blockchain: Was ist das?

Blockchain ist die bekannteste Variante der Distributed-Ledger-Technologie (DLT). Es handelt sich dabei um eine dezentrale Datenbank, die für die Transaktionen von Daten genutzt wird – daher auch die deutsche Bezeichnung Transaktionsdatenbank. Die Idee dabei ist, dass die Teilnehmer des Netzwerks durch Übereinkunft (Konsensus) die Reihenfolge bestimmter Transaktionen regeln.

Man kann sich das vorstellen wie ein dezentral geführtes Kontobuch, denn die Datenbank wird nicht von einem einzigen Unternehmen oder einer einzigen Institution kontrolliert, sondern ist über viele Computer verteilt. Das soll das Vertrauen in die Technologie erhöhen und sie weniger anfällig für den Machtmissbrauch einzelner Personen machen.

Der wesentliche Unterschied zu einer klassischen Microsoft-Access-Datenbank ist, dass DLTs auf vielen Computern verteilt sind. Es handelt sich im Prinzip um ein Peer-to-Peer-System wie man es vielleicht aus dem populären Filesharing kennt. Der Unterschied zum Filesharing ist, dass immer alle Daten bei allen Nutzern liegen und nicht nur Teile der Datenbank. Das macht es nahezu unmöglich, die Datenbank zu löschen.

Man unterscheidet zwischen öffentlichen DLTs, die jedem Nutzer offenstehen, und privaten DLTs, die nur für einen privaten Nutzerkreis zugänglich sind. Bei öffentlichen DLTs sind die Datenblöcke für jeden Nutzer einsehbar, was die Transparenz aber auch den Stromverbrauch erhöht. Jeder Nutzer kann sofort sehen und zurückverfolgen, was in dem Netzwerk geschieht. Private DLTs kommen beispielsweise bei Privatunternehmen zum Einsatz, die zwar die Vorteile eines solchen Systems nutzen wollen, jedoch ohne die Nachteile (Öffentlichkeit und hoher Energieverbrauch).

Die Daten, die mithilfe der DLT verwaltet werden, können dabei ganz unterschiedlich sein: Geldtransaktionen, Eigentumsrechte oder Angaben zur Herkunft eines Produkts. Ebenso vielfältig sind mögliche Anwendungsgebiete: Kaufverträge für Immobilien, Aktientransaktionen, Geldzahlungen oder sogar das Testament. Am häufigsten kommt diese Technologie jedoch im Finanzbereich zum Einsatz. Dort hat auch die Blockchain-Technologie ihren Ursprung, denn sie gilt als Wegbereiter der bekanntesten Kryptowährung: Bitcoin. 

Bitcoin ist eine digitale Währung. Die Blockchain wird dort dazu eingesetzt, um sicher zu gehen, dass derselbe Bitcoin nicht mehrfach genutzt wird. In der Blockchain wird jede Bitcoin-Transaktion festgehalten und für alle sichtbar gemacht. Jeder Nutzer ist dabei durch die Adresse seiner digitalen Geldbörse (Englisch: wallet) erkennbar. Eine Bitcoin-Transaktion in der Blockchain enthält Informationen zum Sender, Empfänger und Betrag.

Mining: Wie funktioniert das?

In einer Blockchain müssen die Teilnehmer des Netzwerks ihre Rechenleistung bereitstellen, um die Vielzahl an Transaktionen zu bewältigen. Wenn eine Transaktion abgesendet wird, muss sie erst verifiziert werden, bevor sie zusammen mit anderen Transaktionen zu einem Datenblock geschnürt wird. Der Prozess zur Herstellung eines neuen Datenblocks wird Mining genannt. Damit die Teilnehmer des Netzwerks einen Anreiz haben, sich an der Verarbeitung der Transaktionen zu beteiligen, werden sie oftmals in einer Kryptowährung dafür bezahlt. So entstehen zum Beispiel im Bitcoin-Netzwerk neue Bitcoins.

Die Netzwerkteilnehmer, die sich auf die Verarbeitung der Transaktionen spezialisiert haben, werden Miner (Zu Deutsch: „Schürfer“) genannt. Sie sind für die Instandhaltung des Netzwerks von enormer Bedeutung, denn ohne ihre Hilfe würde die Transaktionsgeschwindigkeit rapide abnehmen. Wenn eine Blockchain-Transaktion einmal verifiziert wurde, dann ist die darin enthaltene Information für immer, unveränderlich und für jeden sichtbar in der Blockchain gespeichert.

Da ein einzelner Computer für die Berechnung eines Datenblocks jedoch mehrere Monate bräuchte, agieren die „Schürfer“ häufig im Verbund. Der Computer, der den Block als erster verifiziert hat, darf ihn dann in die Blockchain eingetragen und wird dafür mit Bitcoin belohnt. Die Belohnung für das „Schürfen“ neuer Blöcke sinkt jedoch mit der Zeit. Alle 210.000 Blöcke wird die Belohnung halbiert, zuletzt von 25 auf 12,5 Bitcoin pro „geschürftem“ Block. Diese Grenze im Code so festgeschrieben und soll die Schwierigkeit, neue Bitcoins zu erzeugen, erhöhen. Die nächste Halbierung wird im Sommer 2020 erwartet.

Blockchain: Vorteile und Nachteile

Diese Technologie bringt im Vergleich zu bisherigen verteilten Datenbanken eine Reihe von Vorteilen mit sich, die sie interessant für Unternehmen und Investoren gleichermaßen machen. Sie sorgt für Transparenz und Nachvollziehbarkeit, denn jedes Mitglied des Netzwerks kann jede Transaktion nachverfolgen. Im Bereich der Rechteverwertung von Eigentumsrechten zeigt sich dieser Vorteil sehr anschaulich. Man stelle sich vor in einer Blockchain würden alle Urheberrechte digital gespeichert. Für einen Teilnehmer des Netzwerks wäre es sofort ersichtlich, wer die Rechte an einem bestimmten Musikstück oder Textstück hält, auch wenn die Rechte in der Zwischenzeit auf jemand anderen übertragen wurden.

Ein weiterer Vorteil ist Sicherheit, denn die meisten Blockchain-Anwendungen (besonders die sogenannten Kryptowährungen) setzen auf das Prinzip der Kryptografie – eine Form der Verschlüsselung von Daten. Dies soll die Blockchain vor Manipulationsversuchen schützen. Um eine Transaktion digital durchzuführen, braucht jeder Nutzer eine Adresse, die der traditionellen Kontonummer entspricht.

Dabei handelt es sich um den öffentlichen Schlüssel (Public Key), der kryptografisch jeweils mit einem privaten Schlüssel (Private Key) übereinstimmt. Nur mit diesem Schlüsselpaar ist es möglich, einen Eintrag in der Blockchain vorzunehmen. Wenn Kriminelle einen Eintrag in der Blockchain nachträglich manipulieren wollten, so müssten sie auch alle darauffolgenden Einträge verändern. Dafür bräuchten sie mehr Rechenleistung als alle Teilnehmer des Netzwerkes zusammen besitzen, was einen Manipulationsversuch nahezu ausgeschlossen macht.

Aber die Blockchain hat auch mit großen Problemen zu kämpfen. Ein riesiges Problem ist der immense Energieverbrauch öffentlicher Blockchains wie beispielsweise bei Bitcoin zu beobachten ist. Mit wachsender Popularität nimmt auch die Zahl der Nutzer und damit der Transaktionen rapide zu. Der Ökonom Alex de Vries hat den Stromverbrauch errechnet, der beim Bitcoin-Mining anfällt, und die Methodik seiner Analyse in dem Wissenschaftsmagazin Joule veröffentlicht, wie Heise berichtet.

Demnach verbraucht das Mining für die Kryptowährung mindestens 2,55 Gigawatt und könnte in absehbarer Zeit sogar immense 7,67 Gigawatt benötigen. Seiner Rechnung zufolge wird allein für eine Bitcoin-Transaktion so viel Strom benötigt, wie ihn ein niederländischer Haushalt im Monat verbraucht. De Vries geht davon aus, dass bis Ende des Jahres ein halbes Prozent des weltweiten Energieverbrauchs allein für Bitcoin draufgehen könnte.

Ein weiteres Problem der Blockchain ist ihre Skalierbarkeit. Mit zunehmender Größe des Netzwerks gehen zwei entscheidende Vorteile der Blockchain verloren: hohe Transaktionsgeschwindigkeit und niedrige Transaktionskosten. Denn je mehr Nutzer im Netzwerk sind, desto mehr Transaktionen müssen verifiziert werden. Die mangelnde Skalierbarkeit steht einer weltweiten Verbreitung Bitcoins im Weg, denn andere Zahlungsanbieter wie VISA oder PayPal können deutlich mehr Transaktionen pro Sekunde abwickeln bei geringeren Kosten.

Blockchain: Wie sieht die Zukunft aus?

Aus diesem Grund setzt beispielsweise das Berliner Startup IOTA auch nicht auf eine klassische Blockchain. Bei IOTA gibt es keine Blöcke und keine Kette, keine Miner und keine Transaktionskosten. Stattdessen hat das Berliner Startup eine neue Technologie namens Tangle entwickelt. Dabei handelt es sich laut eigener Aussage um eine DLT, die vor allem im Bereich Internet-of-Things (IOT) zum Einsatz kommen soll. Die Idee dahinter: Jeder Nutzer kann ohne Transaktionskosten Überweisungen durchführen, aber nur dann, wenn er zugleich zwei andere Transaktionen verifiziert.

Der Vorteil dieser Idee: Mit zunehmender Größe nimmt die Transaktionsgeschwindigkeit des Netzwerkes zu und nicht ab. Mit diesem Ansatz konnte IOTA auch den Wagniskapital-Arm der Firma Bosch (Robert Bosch Venture Capital) von einer Millionen-Investition überzeugen. Allerdings zeigt das Berliner Startup damit auch die Grenzen der klassischen Blockchain auf und bremst den Hype rapide ab.

Blockchain hat ohne Frage viele spannende Anwendungsgebiete, vor allem im Finanzsektor und im Bereich der Rechteverwaltung und -verwertung. Mit der Einführung von programmierbaren Verträgen („Smart Contract“) und dezentralen Applikationen („dApps“) hat sie das Potenzial, große Teile des Wirtschaftsgeschehens zu digitalisieren und effizienter zu machen.

Doch Blockchain ist – entgegen weitverbreiteter Ansicht – kein Allheilmittel und keine Wunderwaffe. Die Technologie wird sich in den Bereichen durchsetzen, in denen sie durch geringere Kosten und höhere Effizienz gegenüber älteren Systemen überzeugen kann. Doch wenn sie ihre inhärenten Probleme nicht abstellt – allen voran den hohen Energieverbrauch und die mangelnde Skalierbarkeit – dann werden sich andere Systeme an ihrer Stelle etablieren.

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