Hier lesen Sie einen kurzen Überblick über die wesentlichen Entwicklungen der Blockchain-Technologie von ihren Anfängen bis heute. Unternehmen sollten sich Gedanken dazu machen, in welcher Form dies Einfluss auf ihre Businessmodelle hat und ob sich Handlungsbedarf für sie ergibt.
- Ethereum
Eine weitere Kryptowährung, die auf dem Blockchain-Prinzip basiert. Bietet eine Plattform für programmierbare Smart Contracts. Die "Ether" werden von Fans als legitime Nachfolger der Bitcoins angesehen (siehe auch obiges Bild). - Cryptlet
Von Microsoft für die Azure-Cloud entwickelter Service, mit dessen Hilfe Anwender externe Daten in eine Blockchain einpflegen können, ohne ihre Sicherheit und Integrität zu zerstören. Cryptlets können als indvidualisierte Middleware auch von Azure-Anwendern selbst entwickelt werden - in jeder beliebigen Programmiersprache - und sollen die Brücke von der Blockchain hin zu neuen Business-Services in der Cloud schlagen. - Kryptowährung
Digitales Geld, ohne Münzen und Scheine. Mithilfe von Kryptografie wird ein verteiltes, sicheres und dezentralisiertes Zahlungssystem aufgebaut. Benötigt keine Banken, sondern Rechenpower und technische Hilfsmittel wie die Blockchain. - Blockchain
Eine Blockchain ist eine dezentrale Datenbank, die eine stetig wachsende Liste von Transaktionsdatensätzen vorhält. Die Datenbank wird chronologisch linear erweitert, vergleichbar einer Kette, der am unteren Ende ständig neue Elemente hinzugefügt werden (daher auch der Begriff "Blockchain" = "Blockkette"). Ist ein Block vollständig, wird der nächste erzeugt. Jeder Block enthält eine Prüfsumme des vorhergehenden Blocks. <br /><br /> Entwickelt wurde das technische Modell der Blockchain im Rahmen der Kryptowährung Bitcoin - als webbasiertes, dezentralisiertes, öffentliches Buchhaltungssystem aller Bitcoin-Transaktionen, die jemals getätigt wurden. - Bitcoin Core
Die Open-Source-Software validiert die gesamte Blockchain und wurde Anfang 2009 von einem gewissen <a href="http://www.computerwoche.de/a/neue-hinweise-auf-moeglichen-urheber-von-digitalwaehrung-bitcoin,3220391" target="_blank">"Satoshi Nakamoto"</a> unter dem Namen "Bitcoin" veröffentlicht. Bitcoin Core war in C++ zuächst vor allem für Windows-Systeme programmiert worden. Wenig später folgte die Portierung auf GNU/Linux. Weil die Entwickler sich zerstritten, existieren mittlerweile einige Derivate der Bitcoin-Software, unter anderem Bitcoin XT, Bitcoin Unlimited oder Bitcoin Classic. - BigchainDB
Die "skalierbale Blockchain-Datenbank" kann bis zu einer Millionen Schreibvorgänge pro Sekunde verwalten, Petabytes an Daten speichern und wartet trotzdem mit einer Latenzzeit von unter einer Sekunde auf - das alles dezentralisiert verwaltet und bei höchster Datenintegrität. Technische Grundlage ist die Blockchain-Technologie. - Distributed Ledger
Finanz-Fachbegriff für "verteilte Kontoführung". Bitcoin ist ein komplett neuer technischer Ansatz, um Informationen über bestimmte Zuordnungen zu verteilen. Es gibt hier kein klassisches Konto mehr, das zentral bei einer Bank geführt wird, sondern die "Kontoführung" basiert auf einem Netzwerk von kommunizierenden Systemen. - Smart Contract
Ein Computerprotokoll, das Verträge abbilden oder überprüfen oder die Verhandlung eines Vertrags technisch unterstützten kann. Könnte künftig den schriftlichen Vertragsabschluss ersetzen. - R3CEV
Das Startup R3 CEV baut die blockchainbasierte "Global Fabric for Finance". Mit rund 50 Finanzpartnern soll die größte Blockchain der Welt entwickelt werden - ein erster Testlauf mit elf Großbanken, darunter Barclays, Credit Suisse, HSBC, UBS und UniCredit wurde bereits erfolgreich absolviert. R3CEV ist eine strategische Partnerschaft mit Microsoft eingegangen, um Blockchain-Infrastruktur und -Technologie in der Azure Cloud entwickeln zu können. - Ripple
Ein Open-Source-Protokoll für ein Zahlungsnetzwerk - derzeit noch in der Entwicklung. P2P-Zahlverfahren und Devisenmarkt in einem, basiert auf der Kryptowährung "XRP". Ripple-Nutzer sind jedoch nicht auf diese eine Währung festgelegt, sondern können jede beliebige Währung verwenden - also beispielsweise auch Euro, Dollar oder Yen.
Blockchain: Definition & Hintergrund
Blockchain ist eine Art von verteiltem Hauptbuch oder Register (engl. Ledger), in dem Transaktionen sequentiell in Blöcke gruppiert werden. Dazu werden Blöcke durch Speichern eines Hash Pointers auf den Vorgängerblock verkettet. Ein Hash Pointer ist ein kryptographisch vor Manipulation geschützter Verweis auf den Vorgängerblock. So wird sichergestellt, dass Blöcke und damit Transaktionen nicht nachträglich geändert werden können (siehe Grafik). Die verketteten Blöcke werden unveränderlich in einem Peer-to-Peer-Netzwerk aufgezeichnet, wobei kryptographische Vertrauens- und Sicherheitsmechanismen verwendet werden. Abhängig von der Implementierung können Transaktionen programmierbares Verhalten beinhalten.
Blockchain nahm 2009 ihren Anfang mit Bitcoin, der bekanntesten von inzwischen 640 sogenannter Kryptowährungen mit einer Marktkapitalisierung von insgesamt 13,5 Mrd. US-Dollar. Hier dient die Blockchain zur Speicherung von Transaktionen zur Übertragung von Bitcoins.
Foto: Crisp Research AG
Tatsächlich speichert dieser Blockchain aber keine Daten, sondern einfache Programme, mit der verschiedene Transaktionen realisiert werden können. Diese ermöglichen neben der Übertragung von Bitcoins auch andere einfache Anwendungen. Die Möglichkeiten der hierfür verwendeten Programmiersprache sind allerdings sehr beschränkt.
Aus der Idee, diese Programmiersprache in seiner Mächtigkeit zu erweitern, ergaben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, die weit über die reine Übertragung von digitalen Vermögensgegenständen hinausgehen. Mit Ethereum wurde 2014 eine crowd-finanzierte Plattform geschaffen, die das Ausführen allgemeiner Programme ermöglicht. Diese Skripte werden an einer bestimmten Adresse in der Blockchain gespeichert. Wenn eine entsprechende Transaktion an diese Adresse gesendet wird, führt eine auf jeden Knoten verteilte Virtuelle Maschine dieses Programm auf Basis der Daten aus, die mit der Transaktion gesendet wurden.
Smart Contracts
Smart Contracts sind solche Programme, die das Abbilden und die Abwicklung von Verträgen in der Blockchain ermöglichen. Die Vertragspartner interagieren direkt mit dem Smart Contract über die Blockchain, Vermittler wie Notare, Anwälte, Börsen oder Banken werden nicht mehr benötigt.
Damit können vielfältige Anwendungen als Smart Contract abgebildet werden:
Zugang zu physischen Gegenständen durch Management von Schlüsseln zum Beispiel für Mietautos, Schließfächern, Wohnungen und Hotels
Nicht veränderbare Dokumentation von Daten für Dritte, zum Beispiel Handelspapiere, GPS-Daten, Genomdaten, Krankenakten, Produktionsdaten
Nachweis von Urheberrechten, Markenrechten, Rechten an Domains und Lizenzen
finanzielle Instrumente wie Handelspapiere, Anleihen und Derivate
Abschluss und Abwicklung von Treuhandverträgen
Notarielle Einträge ohne Notare, zum Beispiel für Grundstückseigentum
direkte Vergabe von Krediten, Vermietung von Wohnungen, Bereitstellung von Dienstleistungen etc.
Aber auch Smart Contracts sind Grenzen gesetzt. So gibt es im Hinblick auf die Anbindung an Services außerhalb der Blockchain, dem Erzwingen von Zahlungen und der Handhabung vertraulicher Daten auf der Blockchain noch Klärungsbedarf.
Mit diesen Programmen können aber auch komplexe rechtliche Gebilde, bis hin zu ganzen Organisationen, in der Blockchain abgebildet werden. So wurde im Mai 2016 auf der Ethereum-Blockchain eine dezentrale, autonome, menschenlose Organisation - DAO - geschaffen. DAO ist mit 168 Millionen US-Dollar das bisher größte Crowdfunding-Projekt überhaupt. Die an diesem Crowdfunding beteiligten Personen haben entsprechend ihrem finanziellen Beitrag Stimmrechte für Entscheidungen erhalten, wie zum Beispiel die Vergabe von Aufträgen und Investitionen auf Basis von Smart Contracts. Diese werden von DAO mit der Kryptowährung Ether getätigt, Abstimmungen erfolgen per eVoting auf der Blockchain. Allerdings haben die Ereignisse im Juni 2016, als durch einen Hackerangriff 41 Millionen Euro abgezweigt wurden, auch viele mit der Technologie verbundene Probleme aufgezeigt.
- US-Demokraten
Im Rahmen eines großangelegten Datendiebstahls werden E-Mails aus dem Democratic National Commitee (DNC) veröffentlicht. Das sorgt nicht nur dafür, dass sich viele US-Amerikaner von der Demokratischen Partei – und ihrer Kandidatin Hillary Clinton – lossagen: Es beweist in den Augen vieler Menschen auch, dass Russland die US-Wahl zu Gunsten von Donald Trump beeinflusst. - Dyn
Eine massive DDoS-Attacke auf den DNS-Provider Dyn sorgt im Oktober für Wirbel: Mit Hilfe eines Botnetzes – bestehend aus tausenden unzureichend gesicherten IoT-Devices – gelingt es Cyberkriminellen, gleich drei Data Center von Dyn lahmzulegen. Amazon, GitHub, Twitter, die New York Times und einige weitere, große Websites sind über Stunden nicht erreichbar. - Panama Papers
Schon aufgrund der schieren Anzahl an gestohlenen Datensätzen, ist der Cyberangriff auf den panamischen Rechtsdienstleister Mossack Fonseca einer der größten Hacks des Jahres: 2,6 Terabyte an brisanten Daten werden dem Unternehmen gestohlen. Mit weitreichenden Folgen, denn die Dokumente decken auf, mit welchen Methoden mehr als 70 Politiker und Vorstände aus aller Welt Steuern mit Hilfe von Offshore-Firmen "sparen". - Yahoo
Erst im September musste Yahoo den größten Hack aller Zeiten eingestehen. Nun verdichten sich die Anzeichen, dass dieselben Hacker sich bereits ein Jahr zuvor deutlich übertroffen hatten: Bei einem Cyberangriff im August 2013 wurden demnach die Konten von knapp einer Milliarde Yahoo-Usern kompromittiert. Dabei wurden Namen, E-Mail-Adressen, Telefonnummern, Geburtsdaten und verschlüsselte Passwörter abgegriffen. - NSA
Eine Hackergruppe namens "Shadow Brokers" sorgt im Oktober für Aufsehen, indem sie versucht, Hacking-Tools auf der Blog-Plattform tumblr zu versteigern. Das Besondere daran: Das Toolset wollen die Cyberkriminellen zuvor von der berüchtigten Hackergruppe "Equation Group" gestohlen haben. Und es wird noch besser: Während die "Equation Group" immer wieder mit der National Security Agency in Verbindung gebracht wird, besteht der Verdacht, die "Shadow Brokers" hätten ihrerseits Connections nach Russland. - Bitfinex
Die Bitcoin-Trading-Plattform Bitfinex wird Anfang August 2016 um knapp 120.000 Bitcoins (ca. 89,1 Millionen Euro) erleichtert. Der Hackerangriff hebelt die mehrfach abgesicherte Authentifizierungs-Architektur des Unternehmens, die bis dahin als sicher gilt, schlicht aus. Zwar ist dieser Bitcoin-Hack "nur" der drittgrößte in der IT-Geschichte, allerdings stellt Bitfinex eine der größten Trading-Plattformen in diesem Segment dar. Das Unternehmen verteilt den Verlust übrigens "gleichmäßig" auf seine Kunden: 36 Prozent jedes einzelnen Kontos sind futsch. - Healthcare-Ransomware
Zugegeben: In diesem Fall handelt es sich nicht um einen großen Hack, sondern viele. Sehr viele. Insbesondere die Healthcare-Branche wird 2016 von immer populärer werdenden Ransomware-Kampagnen erschüttert, die sämtliche Dateien auf einem Rechner verschlüsseln und nur gegen die Zahlung eines Lösegelds wieder freigeben (oder auch nicht). Daraus lässt sich einerseits ablesen, wie lukrativ das Geschäft mit der Erpressungs-Malware ist, andererseits, wie weit kriminelle Hacker bereit sind zu gehen, wenn es um ihre monetären Interessen geht.
Skalierbarkeit
Sowohl die Bitcoin- und die Ethereum-Blockchain sind öffentliche, dezentrale Datenbanken, bei denen die Identität der Benutzer weder bekannt noch beschränkt ist. Um Manipulationen der Blockchain zu verhindern, kommt bei beiden das zeit- und ressourcenintensive Proof-of-Work-Verfahren zum Einsatz. Dies führt zu einer Beschränkung der Transaktionsgeschwindigkeit auf aktuell drei bis zwanzig Transaktionen pro Sekunde. Zum Vergleich: Das System von Visa ermöglicht zwischen 2000 und 56.000 Transaktionen pro Sekunde, Internet-of-Things-Anwendungen benötigen Transaktionsgeschwindigkeiten, die noch weit darüber hinaus gehen.
Die geringe Transaktionsgeschwindigkeit stellt ein großes Problem für öffentliche Blockchains dar. Mit Konzepten wie dem Lightning Network für Blockchain und dem Raiden Network für Ethereum soll das Problem aber in Zukunft gelöst werden.
Öffentliche und private Blockchains
Als Alternative zu dem Ansatz der öffentlichen Blockchain wurden verschiedene Blockchains geschaffen, bei denen die Transaktionen durch vertrauenswürdige Instanzen validiert werden. Dies kann auch dadurch erreicht werden, dass der Zugriff auf die Blockchain selbst auf eine kleinere Zahl vertrauenswürdiger Benutzer beeschränkt wird. Solche Blockchains werden als private Blockchains bezeichnet und ermöglichen die Vergabe von Zugriffsrechten auf die Blockchain. Blockchains ohne Beschränkung des Zugriffs heißen entsprechend öffentliche Blockchains. Man kann dies mit einem Intranet im Gegensatz zum dem Internet vergleichen. Ripple (2013) und Blockstream (2014) sind Beispiele für Unternehmen, die private Blockchain-Plattformen anbieten. R3 und Monax/Eris Industries, aber auch Ethereum bieten private Blockchains für den Einsatz innerhalb von Unternehmen an.
Öffentliche Blockchain | Private Blockchain | |
Zugriff | Offener Schreib- und Lesezugriff | Berechtigungen für Schreib- oder Lesezugriff |
Geschwindigkeit | Langsamer | Schneller |
Sicherheit | Proof-of-Work / Proof-of-Stake | vorab festgelegte Nutzer |
Identität | Anonym / Pseudonym | Bekannte Identitäten |
Quelle: Crisp Research 2016
Zudem bieten IBM, Microsoft mit Ethereum und Deloitte Blockchain-as-a-Service an, mit denen wohl vor allen Dingen die Nutzung von Blockchain-Technologien vereinfacht werden soll.