Was ist die Blockchain-Technologie?

Für Transparenz und Sicherheit setzen Unternehmen heute auf die Enterprise-Blockchain. Sie suchen nach einer einfachen Blockchain-Definition, um die neue „Distributed-Ledger“-Technologie besser verstehen zu können. Hier erfahren Sie, was interessierte Unternehmen wissen müssen – worum es sich handelt, warum die Technologie wichtig ist und wie sie funktioniert.

Stellen Sie sich eine Datenbank vor, in der Informationen in Blöcken gespeichert sind. Diese Blöcke können kopiert und auf einzelne Computer repliziert werden. Alle diese Blöcke sind identisch und werden miteinander synchronisiert. Fügt jemand Daten hinzu oder entfernt sie, ändert dies die Informationen in allen Blöcken.

Jedes dieser Systeme ist genauso sicher wie Ihr Online-Banking-Portal – fast nicht zu hacken. Blockchain-Journale können eine große Bandbreite an Dokumenten umfassen, die einen Wert darstellen, beispielsweise Grundbucheinträge, Darlehen oder auch Ladelisten. Big-Data-Informationen können in einer Umgebung mit Mehrfachverifizierung ausgetauscht werden, die sich perfekt für den sicheren Informationsaustausch in Echtzeit eignet.

Die Technologie schreitet voran. Deshalb bilden sich auch immer neue Anwendungsfälle heraus. Da immer mehr Branchen die Blockchain nutzen, spielt die Einhaltung von Datenschutzgesetzen eine sehr wichtige Rolle.

Blockchain-as-a-Service (BaaS) fügt die Distributed-Ledger-Plattform in das cloudbasierte Softwarebereitstellungs- und Lizenzierungsmodell ein. Es wird bereits von Unternehmen favorisiert, die Kosten senken und gleichzeitig die Sicherheit und Effizienz erhöhen wollen. BaaS bietet die bereits bekannte Verantwortlichkeit, Transparenz und Sicherheit der Blockchain, ohne eigene Ressourcen zu nutzen, da Dienstleister das BaaS-Netzwerk in der Cloud betreiben.

Der Trend zur Blockchain-Technologie ist eindeutig: Gartner schätzt, dass sie bis zum Jahr 2030 einen Geschäftswert von 3,1 Billionen USD generieren wird.

Blockchain wird oft als unveränderliche Echtzeit-Aufzeichnung von Transaktionen und Besitzverhältnissen bezeichnet. Aber was bedeutet das? Im Prinzip ist es eine zuverlässige, schwer zu manipulierende Aufzeichnung von Transaktionen – und die Dokumentation, wem was gehört.

Die Blockchain ist wichtig für die Sicherheit. Hier erfahren Sie warum. Neue Blöcke (mit neuen Informationen) werden immer am Ende der Kette angehängt. Jeder Zusatz verfügt über eine eigene digitale Signatur oder einen Hash-Wert, der aus einer Reihe von Zahlen und Buchstaben besteht. Stellen Sie sich das als eine Art geheimen mathematischen Code vor. Ist ein Block einmal hinzugefügt und Sie ändern dann einen Betrag oder eine Zahl, dann ändern sich auch diese Signaturen.

Hacker müssten alle Informationen in der Blockchain korrekt verändern, um erfolgreich zu sein.

Die Technologie schaltet auch Mittelspersonen aus und hilft Unternehmen, Geld zu sparen – und somit mehr zu verdienen. Durch die Blockchain können Unternehmen sichere Transaktionen gezielter validieren und ausführen. Die Geschäfte werden theoretisch ohne Anwälte, Banker, Makler und andere Mittelspersonen abgewickelt. Und sie werden interaktiver, da Datenänderungen von jedem in der Kette vorgenommen und dann von anderen Teilnehmern eingesehen und validiert werden können.

Die Funktionsweise der Blockchain lässt sich am besten erklären, indem der gemeinschaftliche Aspekt näher beleuchtet wird. Sie basiert auf der so genannten Distributed-Ledger-Technologie. Jeder Einzelne in dem Peer-to-Peer-Netzwerk, das zusammen dieses Ledger bildet, kann dieselben Informationen in einzelnen Blöcken einsehen.

Eine Transaktion, die auf einem Computer oder Knoten aufgezeichnet wird, ist auf jedem Computer im digitalen Netzwerk sichtbar. Alle sehen dieselben Daten. Darüber hinaus kann jeder das, was er sieht, ablehnen oder verifizieren. Die Informationen werden dann an jeden anderen Block in der Kette weitergegeben.

Deshalb ist es sehr schwer, die Technologie zu hacken. Die Daten werden nicht nur von einem einzelnen Computer kontrolliert, und eine Änderung in einem Block würde bedeuten, dass die gesamte Kette diesem Beispiel folgen müsste. Jeder hat eine Kopie, die automatisch aktualisiert wird, und jeder muss die Änderungen im Netzwerk verifizieren. Durch das Hinzufügen von programmierbarem Code (erstmals vorgeschlagen vom Russisch-Kanadier Vitalik Buterin, Mitbegründer des Ethereum-Netzwerks) kann die Technologie zudem verwendet werden, um „intelligente Verträge“ zu erstellen, die Vereinbarungen ausführen können, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Die transparente und unveränderliche Natur der Blockchain-Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen für Unternehmen:

Transparenz: Informationen in Blockchains können von allen Teilnehmern eingesehen, aber nicht verändert werden. Das senkt Risiken, schützt vor Betrug und schafft gleichzeitig Vertrauen.
Sicherheit: Aufgrund der Verteilung und Verschlüsselung der Informationen sind Blockchains schwer zu hacken. Das verspricht Sicherheit für Unternehmen und das Internet der Dinge (IoT).
Weniger Vermittler: Eine Blockchain ist ein reines Peer-to-Peer-Netzwerk, das die Abhängigkeit von als Vermittlern agierenden Dritten stark verringert. Dadurch werden die Prozesse effizienter, die Möglichkeit für Dateneingabefehler nimmt ab und die Transaktionsgebühren sinken.
Rückverfolgbarkeit: Da Blockchain-Daten unveränderlich sind, eignen sie sich hervorragend für die Nachverfolgung von Objekten oder der Herkunftsbestimmung in komplexen Lieferketten.
Höhere Effizienz und ROI: Die Distributed-Ledger-Technologie bietet dank schlanker, effizienter und wirtschaftlicher Prozesse einen schnellen Return on Investment (ROI).
Schnellere Prozesse: Blockchains beschleunigen die Prozessausführung in Szenarios mit mehreren Beteiligten und lassen schnelle Transaktionen zu, auch außerhalb der Geschäftszeiten.
Automatisierung: Blockchains sind programmierbar, sodass Aktionen, Ereignisse und Zahlungen automatisch ausgelöst werden können, sobald bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Datenschutz: Während die Informationen durch einen Konsensprozess überprüft und zur Blockchain hinzugefügt werden, werden die Daten selbst durch einen Hash-Code in eine Reihe von Buchstaben und Zahlen umgewandelt. Die Teilnehmer im Netzwerk können diese Informationen nur mit einem Schlüssel übersetzen.

Es gibt vier Haupttypen von Blockchain-Netzwerken, die jeweils für unterschiedliche Zwecke geeignet sind:

Öffentliche Blockchains: Die ersten und prominentesten Beispiele für Blockchain-Netzwerke – Bitcoin und Ethereum – sind öffentliche Netzwerke. Jeder kann eine öffentliche Blockchain lesen, sie für Transaktionen nutzen oder sich am Konsensprozess beteiligen. Sie gelten daher als frei von Zugangsbeschränkungen. Jede Transaktion ist öffentlich, wobei die Transaktionsteilnehmer anonym bleiben können.
Halbprivate Blockchains: Halbprivate Blockchains werden von einem einzelnen Unternehmen betrieben, das die Zugriffsrechte in Abhängigkeit von vorab festgelegten Kriterien vergibt. Obwohl sie nicht wirklich dezentralisiert ist, bietet diese Art einer zugangsbeschränkten Blockchain doch vielversprechende Einsatzmöglichkeiten im Business-to-Business-Bereich (B2B) und für Behörden.
Private Blockchains: Private Blockchains werden von einer einzelnen Organisation kontrolliert. Diese bestimmt, wer Informationen lesen, Transaktionen übermitteln und sich am Konsensprozess beteiligen darf. Da sie zu 100 % zentralisiert sind, eignen sich private Blockchains zwar für Entwicklungs- und Testumgebungen, aber nicht für den produktiven Einsatz.
Konsortium: Von den vier Möglichkeiten zur Einrichtung eines Blockchain-Netzwerks ist aktuell das Konsortium das am meisten genutzte Modell für Unternehmen. In einer Konsortium-Blockchain wird der Konsensprozess von einer vorab festgelegten Gruppe kontrolliert, beispielsweise einer Gruppe von Finanzinstituten. Das Recht, die Blockchain zu lesen und Transaktionen auszuführen, kann entweder jedem oder nur den Teilnehmern gewährt werden. Konsortium-Blockchains werden auch als „zugangsbeschränkte Blockchains“ bezeichnet und sind für Unternehmen am besten geeignet.

Die Blockchain-Technologie wird von einer wachsenden Zahl von Unternehmen aus allen Branchen und Geschäftsbereichen genutzt, vom Gesundheitswesen über das Bankwesen bis zum Rechnungswesen. Hier sind einige der vielversprechendsten Bereiche:

Blockchain in der Lieferkette

Die Blockchain-Technologie verbessert die Transparenz und Verantwortlichkeit entlang der gesamten Lieferkette. Unternehmen nutzen Anwendungen, um Materialien bis zu ihrer Quelle nach- und rückzuverfolgen, ihre Echtheit und Herkunft nachzuweisen, Rückrufaktionen zu vermeiden und den Warenfluss zu beschleunigen – und das in fast allen Branchen.

Ein Bereich, in dem sich die Blockchain schon durchgesetzt hat, ist die Lebensmittelkette. Hier wird sie eingesetzt, um verderbliche Waren vom Erzeuger bis zum Konsumenten zu verfolgen. Durch eine zugangsbeschränkte Blockchain können Lebensmittelhersteller beliebige Teilnehmer in das Netzwerk einladen, beispielsweise Lieferdienste, nachhaltig produzierende Landwirte oder sogar einzelne Erzeuger. Bei der Ernte werden die Produkte mit einem QR-Code versehen, der bestimmte Informationen enthält, wie die Herkunft, den Namen des Erzeugers und ob es sich um Bio- oder Fair-Trade-Produkte handelt. Die Daten werden in der Blockchain kodiert und mit neuen Informationen aktualisiert, während sie die Lieferkette durchlaufen.

Auf diese Weise können Hersteller im Falle eines Produktrückrufs die Blockchain nutzen. Sie grenzen die betroffenen Chargen ein und reduzieren so den Abfall und die Kosten eines groß angelegten Rückrufs. Und sobald die Lieferung erfolgt ist, können Einzelhändler und Verbraucher anhand des QR-Codes wichtige Informationen zu den Produkten abrufen – sogar zu den verschiedenen Früchten in einem Smoothie.

Bumble Bee Seafood ist ein weiteres Unternehmen, das die Blockchain nutzt, um die Herkunft von Gelbflossenthunfisch nachzuweisen, der von lokalen Fischern in Indonesien gefangen wurde. Informationen über die Herkunft eines Fangs werden kodiert und in der Blockchain erfasst. Der Fisch wird auf Unbedenklichkeit geprüft und die Daten werden der Blockchain hinzugefügt. Diese Informationen können von Restaurants und Einzelhändlern in den Vereinigten Staaten eingesehen werden.

Neben Nahrungsmitteln ist die Rückverfolgung von medizinischem Material ein weiterer erfolgversprechender Bereich. Es gibt bereits Blockchain-basierte Tracking-Systeme, mit denen Gesundheitsdienstleister, Apotheken und Pharmahändler Medikamentenlieferungen authentifizieren können. Das globale Pharmaunternehmen Boehringer Ingelheim nutzt ein solches System zur Authentifizierung von Pharmaprodukten und zur Bekämpfung von Fälschungen.

44 % der Organisationen sind bereits in der Lage, mithilfe der Blockchain-Technologie Transaktionen sicher zu dokumentieren.

— SAP-Bewertung der digitalen Reife

Blockchain im öffentlichen Sektor

Für die öffentliche Verwaltung könnten Blockchains vor allem als Amtsregister für die Vermögenswerte von Staat und Bürgern interessant werden, zum Beispiel für Immobilien, Fahrzeuge und Patente. Außerdem können Blockchains zur Unterstützung von Wahlen und zur Betrugsbekämpfung sowie zur Verbesserung von Backoffice-Funktionen wie dem Einkauf eingesetzt werden. Die Technologie eignet sich hervorragend für Anwendungsfälle im öffentlichen Sektor, da dort viele Vorschriften überprüft und verifiziert werden müssen – und die Blockchain macht diese Prozesse komplett vertrauensunabhängig („trustless“).

In der italienischen Provinz Südtirol bekämpft die Regierung die Bürokratie an mehreren Fronten mithilfe von Blockchain und Partnerschaften mit dem Hyperledger Project und dem Blockchain Research Institute. Im Rahmen des Projekts können die Daten von Bürgern auf unbestimmte Zeit erstellt, authentifiziert und gepflegt werden. Die Bürger müssen nicht mehr jedes Mal Formulare ausfüllen, wenn sie mit der Verwaltung in Kontakt treten, und die Beamten können vier Schritte zu einem einzigen zusammenfassen, um den Prozess zu vereinfachen. Die Technologie hilft ihnen auch bei der Einhaltung der europäischen Vorschriften zum Datenaustausch. Sie vereinfacht nicht nur die Kommunikation mit den Bürgern, sondern sorgt auch für mehr Vertrauen, Transparenz und Schutz vor Korruption, da einmal aufgezeichnete Transaktionen nicht mehr manipuliert werden können.

Die Südtiroler Landesregierung plant außerdem eine Erweiterung der Funktionalität, um Anträge von Telekommunikationsunternehmen zu prüfen, die neue Sendemasten in den Dolomiten – einem UNESCO-Weltnaturerbe – errichten wollen. Mit der Blockchain lassen sich Arbeitsabläufe nachverfolgen, die belegen, dass für die Prüfung der Umweltverträglichkeit der Anlagen die richtigen Experten und Umweltbehörden beauftragt wurden.

Blockchain in Versorgungsunternehmen

Blockchain-Lösungen werden zurzeit für ein breites Anwendungsspektrum in dieser Branche getestet, unter anderem für den direkten Vertrieb von Solarenergie zwischen Nachbarn ohne Zwischenstationen (P2P), für den Energiehandel zwischen den Konzernen der Versorgungswirtschaft und für die automatisierte Abrechnung an Ladestationen für Elektrofahrzeuge.

In Australien gibt es eine Reihe von Versorgungsunternehmen, die Blockchain-gestützte Technologien einsetzen. Das globale Energietechnologie-Unternehmen GreenSync hat in Zusammenarbeit mit der australischen Regierung eine dezentrale Energiebörse (deX) eingerichtet. Sie fungiert als Online-Marktplatz, der die Bezahlung von Haushalten und Unternehmen mit Solar- und Batteriespeichersystemen auf ihren Dächern erleichtert, anderen Unternehmen den Zugang zu ihrem gespeicherten Strom ermöglicht und letztendlich das Stromnetz stärkt. AGL hat außerdem ein P2P-Programm zum Austausch von Solarenergie entwickelt. Und schließlich hat LO3 Energy eine Microgrid-Plattform geschaffen, auf der Unternehmen, Schulen und einzelne Haushalte auswählen können, wo sie ihre Energie und erneuerbaren Produkte kaufen sowie Energie lokal verkaufen und teilen möchten.

Blockchain im Personalwesen

Die Überprüfung der Qualifikationen und Erfahrungen von Bewerbern kann ein zeitaufwändiger Prozess sein – vor allem in der heutigen Zeit, in der Bewerber möglicherweise für mehrere Arbeitgeber arbeiten, zeitlich befristete Aufträge annehmen und häufiger den Arbeitsplatz wechseln. Eine zentrale Blockchain für die Aufzeichnung von Bildungsniveaus, erreichten Zertifizierungen, Beschäftigungsverläufen und anderen Qualifikationen könnte Personalverantwortlichen ermöglichen, Qualifikationsnachweise effizienter zu überprüfen.

Die gemeinnützige Velocity Network Foundation baut eine Blockchain-gestützte Lösung mit diesem Ziel auf: Die anbieterunabhängige Open-Source-Plattform gibt dem Einzelnen die Kontrolle darüber, wie seine Daten weitergegeben und verwendet werden. Gleichzeitig stellt sie sicher, dass diese Daten geschützt sind und Vorschriften wie die DSGVO eingehalten werden. Außerdem bietet sie Unternehmen eine Quelle für genaue, konforme und verifizierte Informationen, um Einstellungsrisiken zu reduzieren – und das viel schneller als auf herkömmliche Weise. Arbeitgeber, akademische Einrichtungen, Zertifizierungsstellen und andere Aussteller von Referenzen laden Leistungen direkt in die Blockchain hoch und verhindern so, dass Bewerber ihren Lebenslauf ausschmücken oder irreführende Qualifikationen hinzufügen. Die Velocity Network Foundation wird einen gemeinsamen Rahmen schaffen, die weltweite Einführung fördern und die Forschung und Entwicklung von Anwendungen und Diensten zur Gewährleistung von Objektivität unterstützen.

Blockchain im Finanzwesen

Mit der Blockchain-Technologie können Buchhaltungsprozesse und Bankdienstleistungen optimiert werden. So kann beispielsweise eine Kreditorenbuchhaltung Zahlungen direkt an Transaktionspartner leisten und auf diese Weise Banken umgehen. Die Identität des Zahlers wird in die Kette eingebunden und mit privaten Schlüsseln versehen, bevor sie von anderen Computern im Netzwerk validiert wird. Die Kreditorenbuchhaltung muss ihre Datensätze bei Zahlungseingang nicht mehr aktualisieren, da die Blockchain vom Zahlungsempfänger aktualisiert wird. So kann auch die Zahlung von Lizenzgebühren über einen wesentlich schnelleren, stärker automatisierten Prozess erfolgen.

00:20 Sekunden dauert eine internationale Überweisung per Blockchain.

— SAP-Proof-of-Concept

Blockchain-Glossar

Ein Distributed Ledger ist eine Datenbank mit Transaktionen, die über mehrere Computer und Standorte geteilt und synchronisiert wird. Eine zentrale Kontrollinstanz gibt es nicht. Jeder Teilnehmer besitzt eine identische Kopie des Datensatzes, der automatisch aktualisiert wird, sobald Ergänzungen vorgenommen werden. Die Blockchain ist eine Art von Distributed Ledger.

Smart Contracts sind auf Blockchain-Technologie basierende Vereinbarungen, bei denen automatisch Aktionen oder Zahlungen ausgeführt werden, sobald die Bedingungen erfüllt sind.Zukünftig werden sie Echtzeitinformationen, wie GPS-Daten von Gütern, für das Auslösen eines Ereignisses nutzen, zum Beispiel für die Übertragung von Eigentum oder finanziellen Mitteln.

Blockchain-as-a-Service (BaaS) ist ein cloudbasiertes Angebot. Softwareanbieter stellen es Unternehmen zur Verfügung, die keine eigene Blockchain-Lösung aufbauen möchten. Dabei handelt es sich im Grunde um eine Art Software-as-a-Service, der die Verbreitung der Blockchain vorantreiben kann.

Erste Schritte mit der Blockchain

Obwohl die Distributed-Ledger-Technologie noch relativ jung ist, hilft sie Unternehmen bereits dabei, Prozesse mit mehreren Parteien zu straffen, Authentizität nachzuweisen, Kosten zu senken und vieles mehr. Und die Zukunft der Blockchain ist vielversprechend.

Sind Sie bereit, die Blockchain zu testen oder zu nutzen, um einige Ihrer Herausforderungen zu meistern? Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten zur Einführung. Sie können:

einem Blockchain-Konsortium beitreten
Talente einstellen, um ein Netzwerk oder eigene Lösungen aufzubauen
einen Blockchain-as-a-Service (BaaS) nutzen
vorhandene Blockchain-Lösungen verwenden