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Blockchain – wohin führt der Weg?

07. Mai 2020, 08:59 Uhr   |  Tobias Schlichtmeier

Blockchain – wohin führt der Weg?
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KI und IoT sind derzeit die beherrschenden Themen im Zuge der Digitalisierung. Etwas vernachlässigt wird dabei die Blockchain-Technologie. Dabei ist sie die Grundlage für neue Innovationen.

Im Grunde geht die Blockchain-Technologie auf Kryptowährungen, genauer Bitcoin, zurück. Sie wird ebenfalls »Distributed Ledger Technology« (DLT) genannt. Derzeit steht sie noch im Schatten von künstlicher Intelligenz (KI) und Internet of Things (IoT), bekommt jedoch mehr und mehr Aufmerksamkeit. Gilt sie doch neben KI als die Technologie der Zukunft. Da sie jedoch noch in den Kinderschuhen steckt sind noch viele Fragen offen.

Definition gesucht

Da Banken oft misstraut wird, versuchten die Gründer der Kryptowährungen ein neues System aufzubauen: Sämtliche Daten wie Geldbetrag, Eigentümer oder Transaktionsdetails sind transparent und jederzeit abrufbar – alles gespeichert in einem Datensatz, oder –block. Jeder Nutzer des Blocks besitzt eine für ihn relevante Kopie. Alle Datenblöcke sind öffentlich und werden bei Transaktionen fortgeschrieben und miteinander verkettet. So weiß jeder Benutzer zu jeder Zeit, wer, wo, welche Summe der Währung besitzt. Hiermit wollen die Gründer Betrug und Missbrauch von vornherein ausschließen.

Die Funktionsweise einer Blockchain lässt sich am besten mithilfe der beliebten Kryptowährung Bitcoin beschreiben: Ein sogenannter Proof-of-Work-Algorithmus erzeugt Bitcoins, der Algorithmus ist in eine Software integriert. Sie kann auf Computer innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes heruntergeladen und betrieben werden. Mithilfe des Algorithmus lassen sich getätigte Transaktionen (Überweisungen) von einem Konto auf ein anderes Konto verrechnen. Dabei ist der gesamte Datensatz verschlüsselt in die Blockchain integriert. Der Rechenprozess wird Mining (schürfen) genannt.

Blockchain
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Sechs Schritte zeigen, wie eine Blockchain funktioniert. Das Bild zeigt Schritt 1 bis 3.

Alle Transaktionen sind mit einer Hash-Funktion kryptografisch verschlüsselt und in einem Block zusammengefasst. Das spart Zeit und Speicherplatz. Der Algorithmus wandelt die Transaktionsinformationen in Hexadezimalzahlen um und weist ihnen einen Platz innerhalb der Blockkette zu. Neu erzeugte Hash-Blöcke enthalten dabei eine Information des jeweils vorher eingefügten Hash-Blocks. Daher stammt der Begriff »Blockchain« – also Block-Kette. Aus technischer Sicht ist sie nichts anderes als eine Aneinanderreihung von Hash-Blöcken. [1]

Mittlerweile kommt das Prinzip nicht mehr allein im Finanzsektor und bei Kryptowährungen zum Einsatz, die Technologie soll in unterschiedlichsten Branchen sichere Datenhaltung- und transfers garantieren. Erste Anwendungen finden sich zum Beispiel in der Automobil- oder verarbeitenden Industrie.

Blockchain
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Sechs Schritte zeigen, wie Blockchain funktioniert. Das Bild zeigt die Schritte 4 bis 6.

Deutschland hat Nachholbedarf

Die Studie »Blockchain in Deutschland – Einsatz, Potenziale, Herausforderungen« des Digitalverbands Bitkom beschäftigt sich eingehend mit der neuen Technologie. So wurden Unternehmen aus verschiedenen Branchen zum Einsatz von Blockchain befragt. Die Studie ergab, dass sich die Mehrheit der befragten Unternehmen noch überhaupt nicht mit dem Thema auseinandergesetzt hat. Größere Unternehmen ab 500 Mitarbeitern zeigen sich immerhin aufgeschlossen und interessiert. Viele Betriebe haben derzeit eher Themen wie Cloud Computing, Big Data und Analytics sowie Internet of Things auf der Agenda.

Jedoch klafft die Schere zwischen kleinen und großen Unternehmen weit auseinander: Firmen ab 500 Mitarbeitern setzen Blockchain teilweise bereits ein oder denken konkret über die Umsetzung nach, kleinere Unternehmen nicht. Das liegt vor allem an den knappen Innovationsbudgets. Hier buhlen Technologien wie KI, Big Data oder IoT um das geringe Kapital. Kleine Unternehmen priorisieren ent­sprechend Technologien wie Cloud Computing, deren Anwendungsszenarien erprobter und skalierbarer sind als jene der neuen Technologie.

Unternehmen, bei denen bereits eine Blockchain zum Einsatz kommt, stammen hauptsächlich aus den Bereichen Buchhaltung, Finanzen und Controlling sowie Logistik, Lager und Versand. Sie sehen einen Nachholbedarf: Deutschland liege beim Thema Blockchain eher im Mittelfeld oder sogar abgeschlagen zurück. Als Grund nennt ein Experte die fehlende Regulierung: In anderen europäischen Staaten oder den direkten Konkurrenten Schweiz und Singapur, herrsche eine sehr positive Regulierung – was einen Wettbewerbsnachteil für Deutschland zur Folge hat. [2]

Bitcoin
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Eine der ersten Anwendungen der Blockchain-Technologie war die Krytowährung Bitcoin. Mit ihr lässt sich Blockchain gut erklären.

Anreiz für neue Geschäftsmodelle

Was spricht für einen Einsatz der neuen Technologie? Der von Experten mit Abstand am häufigsten genannte Faktor ist Vertrauen beziehungsweise das Auflösen von bestehendem Misstrauen in Geschäftsbeziehungen. So können Unternehmen zusammenfinden, die sonst nie an eine Zusammenarbeit gedacht hätten.

Als Ziel des Blockchain-Einsatzes nennen Unternehmen vor allem Effizienzsteigerung sowie Sicherheit für unternehmensübergreifende Prozesse. Eng mit den Zielen verbunden sind potenzielle Anwendungsbereiche – die Meistgenannten sind:

  • Verbessern der Informationssicherheit
  • Besseres Datenqualitätsmanagement
  • Datenvalidierung im Business-Ökosystem

Ebenso könnten Verbraucher von der neuen Technologie profitieren. Denkbar sind Anwendungen, die dem Verbraucher Datensouveränität zurückgeben. Mithilfe einer plattformunabhängigen, digitalen Identität könnte er transparent nachvollziehen, was mit seinen Daten geschieht, dies unter Umständen unterbinden oder einen entsprechenden Gegenwert für seine Daten aushandeln.

Ein weiteres wichtiges Potenzial von Blockchain liegt in der Kombination mit anderen aufstrebenden Technologien wie IoT, KI sowie Big Data und Analytics. Schafft man es, sie miteinander zu verbinden, können ganz neue Innovationen und Produktideen entstehen. Außerdem versprechen sich viele Unternehmen, ihre bereits bestehenden Produkte und Dienstleistungen zu optimieren. [2]

Mögliche Szenarien

Gerade die Automobilbranche könnte in Zukunft ein Vorreiter beim Einsatz der neuen Technologie sein. Beispielsweise könnte ein Automobilhersteller seine Wertschöpfungsketten komplett über die Blockchain abbilden, angefangen bei der Integration seiner Zulieferer. Zur Qualitätssicherung wären Informationen über das Herstellen von Bauteilen einfach speicherbar, wie Produktionsbedingungen, eingesetzte Rohstoffe oder Maschinen. Ein weiteres Szenario betrifft die Elektromobilität. Hier sind zum Beispiel Blockchain-basierte Transaktionen für das Aufladen an Elektrotankstellen oder sogar Ampeln denkbar: An der Ampel lädt das Auto die Batterie über Induktionsschleifen auf, der Nutzer bezahlt automatisch per Kreditkarte.

Auch der Maschinen- und Anlagenbau könnte profitieren: Mit der zunehmenden Vernetzung im Zuge von Industrie 4.0 sind Prozesse automatisiert, autonomisiert und im digitalen Zwilling nachvollziehbar darstellbar. Industrieunternehmen erhalten hiermit einen tiefen Einblick in ihre Produktionshallen und die dort generierten Daten.

Ein weiteres Szenario ist im Bereich der Energieversorgung denkbar. Hier könnte die Blockchain beim transparenten Stromhandel helfen. So könnte das Einspeisen von regenerativen Energiequellen wie Photovoltaik oder Wind in Echtzeit dokumentiert und abgerechnet werden – kryptographisch verschlüsselt und für alle Beteiligten nachvollziehbar. [2]

Konkrete Anwendungsfälle

Wie das Konzept für den deutschen Mittelstand genau aussehen könnte, hat das Datev Lab gemeinsam mit der Deutschen Telekom erarbeitet. Datev verspricht sich von der Blockchain-Technologie, Steuerberater und deren Mandanten von Routinetätigkeiten zu entlasten. Beispielsweise mit Buchungen in Echtzeit mit hohen Reaktionsgeschwindigkeiten.

Eine weitere Anwendung: wählen per E-Voting. Viele Wahlen finden noch mit Papier und Stift statt. E-Voting ist zwar effizienter und weniger fehleranfällig, erscheint vielen Wählern jedoch unsicher. Die Blockchain-Technologie könnte das ändern. Mit ihr lassen sich Wahlvorgänge von der Stimmabgabe bis zur Auszählung fälschungssicher umsetzen. Bei der Stimmabgabe wird die Identität des Wählers in Echtzeit geprüft, der Stimmzettel lediglich bei einem positiven Ergebnis freigeschaltet. Ist die Stimme abgegeben, wird sie als neuer Block eingebaut und verarbeitet. [2]

Experten – Fehlanzeige

Ob Blockchain ähnliche Auswirkungen mit sich bringt wie das Internet – darüber sind sich die Experten uneinig. Das US-Forschungs- und Beratungsunternehmen Gartner ordnet den Blockchain-Hype 2018 auf dem Weg ins Tal der Enttäuschungen ein. [3] Diese Einschätzung teilen viele Experten, sehen jedoch kurz- oder langfristig Licht am Ende des Tunnels. Denn selbst wenn die neue Technologie keine mit dem Internet vergleichbare Transformationskraft entwickelt, so zeigen die Potenziale, dass die deutsche Wirtschaft große Chancen darin sieht.

Was bislang fehlt, sind konkrete und erfolgreiche Anwendungsszenarien und -fälle – die es jedoch unbedingt braucht, um Unternehmen zum Einsatz der Technologie zu motivieren. Auch sind entsprechendes Personal oder Experten schwer zu finden. Hier sind gerade Universitäten und Hochschulen in der Pflicht, junge Menschen in der neuen Technologie auszubilden. Der Bitkom fordert daher einen massiven Ausbau der Blockchain-Expertise im Hochschulbereich im Sinne neuer Lehrstühle und Kurse an der Schnittstelle Informatik und Wirtschaft. [2]

Literatur:

[1] https://blockchainwelt.de/blockchain-was-ist-das/

[2] https://www.bitkom.org/Bitkom/Publikationen/Blockchain-in-Deutschland-Einsatz-Potenziale-Herausforderungen

[3] Gartner: Hype Cycle for Emerging Technologies, 2018

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