Heutzutage sind Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum zu einem globalen Phänomen geworden, das den meisten Menschen ein Begriff ist. Doch sie werden erst durch die Technologie Blockchain realisierbar, die sich auf viele unterschiedliche Bereiche anwenden lässt. Das Wort ist also in aller Munde aber nur wenige Menschen verstehen, was eine Blockchain ist und wie sie funktioniert. Darum wollen wir die Blockchain und ihre Funktionsweise hier einfach erklären.
Einleitung
Blockchain kann als eine verteilte Datenbank bezeichnet werden, in der Daten in sogenannten Blöcken gespeichert werden. Diese Blöcke sind miteinander verschlüsselt und bilden eine unveränderliche Kette – daher auch der Name „Blockchain“. Die Technologie ist darum von so großer Bedeutung, da sie vertrauliche Informationen sicher und transparent speichern und übertragen kann, ohne dass eine zentrale Kontrollinstanz erforderlich ist.
Die Blockchain hat also das Potenzial, Datensicherheit in einer Welt zu gewährleisten, in der die zunehmende Digitalisierung immer mehr sensible und vertrauliche Daten hervorbringt. Obwohl viele die Blockchain als erstes mit der Kryptowährung Bitcoin in Verbindung bringen, findet Blockchain Technologie heute auch in vielen anderen Branchen Anwendung, darunter z.B. in der Finanzbranche, dem Gesundheitswesen, der Logistik, der Energieversorgung und in der Gaming-Industrie.
Aus diesem Grund sollten Unternehmen und Organisationen sich mit dieser Technologie auseinandersetzen und ihre Möglichkeiten verstehen, um ihre Geschäftsmodelle anpassen zu können.
Was ist eine Blockchain und wie entstand die Idee?
Die Idee der Blockchain-Technologie wurde bereits 1991 beschrieben, als die Forscher Stuart Haber und W. Scott Stornetta eine rechnerisch praktikable Lösung zur Zeitstempelung digitaler Dokumente einführten, damit sie nicht rückwirkend oder manipulierbar sind. Das System verwendete eine kryptographisch abgesicherte Verkettung einzelner digitaler Hash-Blöcken. Die Blockchain ist also eine Kette von Blöcken. Dabei spielt das Hashing eine wichtige Rolle. Ein Hash ist eine Art digitaler Fingerabdruck von Daten. Jeder Datensatz, also jede Transaktion, hat einen eigenen Fingerabdruck, der ihn von anderen Datensätzen unterscheidet. Das Verfahren, um der Blockchain einen neuen Block hinzuzufügen, bezeichnet man als Proof of Work. Der Startschuss für die erste öffentlich zugängliche Blockchain war im Jahr 2009, als Satoshi Nakamoto ein Whitepaper zur Einführung eines dezentralen Peer-to-Peer Electronic Cash Systems veröffentlichte, aus dem Bitcoin entstand.
Wie funktioniert eine Blockchain?
Blockchain ist somit eine Technologie, die als dezentrales Netzwerk funktioniert und es ermöglicht, Informationen auf eine sichere und transparente Art und Weise zu übertragen. Schauen wir uns die Funktionsweise genauer an:
- Im Gegensatz zu einem zentralisierten Netzwerk, bei dem ein Administrator die Kontrolle über alle Daten hat, ist eine Blockchain auf viele Knotenpunkte verteilt.
- Jeder Knotenpunkt hat eine Kopie der Blockchain und überwacht ihre Integrität. Neue Blöcke werden erstellt, indem eine Gruppe von Transaktionen gesammelt und in einem Block zusammengefasst wird.
- Jeder Block enthält eine Prüfsumme, die es den Knotenpunkten ermöglicht, zu überprüfen, ob der Block unverändert ist.
- Sobald ein Block erstellt wurde, wird er an das Netzwerk gesendet, um von den Knotenpunkten verifiziert zu werden. Dieser Prozess wird auch als Konsensbildung bezeichnet und wird von einem Algorithmus gesteuert. Der Konsensbildungsprozess ermöglicht es, dass jeder Knotenpunkt im Netzwerk die gleiche Version der Blockchain hat. Sobald ein Block verifiziert wurde, wird er der Blockchain hinzugefügt und kann nicht mehr geändert werden.
- Dies bedeutet, dass alle Transaktionen in der Blockchain dauerhaft und transparent sind. Aufgrund der dezentralisierten Natur der Blockchain kann kein einzelner Akteur die Kontrolle über das Netzwerk übernehmen, was es gegen Angriffe und Korruption schützt.
Blockchain vs. traditionelle Datenbanken
Blockchain und traditionelle Datenbanken sind beide Technologien, die dafür verwendet werden, um Daten zu speichern und zu verwalten. Allerdings gibt es einige grundlegende Unterschiede in ihrer Funktionsweise. Eine traditionelle Datenbank speichert Daten an einem zentralen Ort und erlaubt den Nutzern, auf diese Daten zuzugreifen und diese zu ändern. Im Gegensatz dazu ist eine Blockchain eine dezentrale Datenbank, die keine zentrale Autorität benötigt, um Daten zu verifizieren oder zu aktualisieren.
Ein weiterer Vorteil von Blockchain gegenüber traditionellen Datenbanken ist die Fälschungssicherheit. Durch die Kombination von Kryptographie und dezentraler Speicherung kann eine Blockchain-Technologie verhindern, dass illegitime Änderungen an den Daten vorgenommen werden. Im Gegensatz dazu kann eine traditionelle Datenbank aufgrund ihrer zentralen Speicherung anfällig für Manipulationen sein.
Ein zusätzlicher Vorteil von Blockchain besteht darin, dass diese Technologie ein hohes Maß an Transparenz bietet. Die dezentrale Natur von Blockchain bedeutet, dass alle Nutzer Zugriff auf dieselbe Informationen haben. Dadurch haben alle Nutzer die Möglichkeit, die auf der Blockchain gespeicherten Daten zu überprüfen, ohne der Autorität eines einzigen Administrators zu vertrauen.
Einsatzgebiete von Blockchain Technologie
Im Bereich der Kryptowährungen ermöglicht die Blockchain eine sichere und anonyme Übertragung von digitalen Assets. Transaktionen werden von den Teilnehmern des Netzwerks bestätigt und in Blocks gespeichert. Im Gegensatz zu traditionellen Banktransaktionen gibt es bei der Blockchain keine zentrale Instanz, die die Transaktion überwachen muss. Jeder Teilnehmer kann in Echtzeit verfolgen, wie seine Transaktion verarbeitet wird.
Auch im Supply-Chain-Management bietet die Blockchain zahlreiche Vorteile. Mit ihr können Unternehmen die Herkunft, den Weg und die Qualität von Produkten lückenlos nachverfolgen. Jeder Schritt in der Lieferkette wird in der Blockchain gespeichert, von der Produktion bis zum Verkauf. Dadurch können Unternehmen die Effizienz ihrer Logistikprozesse verbessern und gleichzeitig sicherstellen, dass die Produkte den Anforderungen der Kunden entsprechen.
Neben Kryptowährungen und im Supply-Chain-Management gibt es noch viele weitere Anwendungsbereiche für die Blockchain-Technologie. So kann sie beispielsweise auch bei der Datenverwaltung eingesetzt werden. Durch die dezentrale Speicherung von Daten können Nutzer ihre persönlichen Informationen selbst kontrollieren und entscheiden, wer Zugriff auf sie hat. Auch einige Unternehmen nutzen die Blockchain-Technologie, um Identitätsdaten zu sichern und zu verwalten. Ein Beispiel ist Civic, das eine sichere Identitätsverifizierung für Online-Dienste anbietet.
Auch in der Nachverfolgbarkeit von Produkten (z.B. bei Arzneimitteln oder nachhaltigen Lebensmitteln) kann die Blockchain Ihre Vorteile eine nachprüfbaren, transparenten und fälschungssicheren Datenspeicherung ausspielen. Auch hier sorgt die Blockchain für eine höhere Sicherheit und Transparenz. Blockchain in der Versicherungswirtschaft ist ebenfalls ein sehr interessantes Anwendungsgebiet.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist der Bereich der Finanzen. Hier nutzen viele Unternehmen die Blockchain-Technologie, um Transaktionen schnell und sicher durchzuführen. Ripple beispielsweise verwendet die Blockchain-Technologie, um grenzüberschreitende Überweisungen zu erleichtern und die Kosten zu senken. In der Finanzbranche könnten internationale Überweisungen, das Settlement von Wertpapiern oder Settlement von Überweisungen zwischen Banken über Blockchain abgewickelt werden. Laut einer Studie von Santander könnten Banken jährlich 20 Milliarden Euro einsparen.
Auch digitale Verträge könnten die Vertragsform von morgen darstellen. Smart Contracts sind softwarebasierte Kaufverträge, wobei die Bedingungen der Vereinbarung zwischen Käufer und Verkäufer direkt in Codezeilen geschrieben werden. Die einzelnen Vertragspartner stehen in ständigem Austausch miteinander, indem sie über ein verteiltes, dezentrales Blockchain Netzwerk kommunizieren. Ethereum oder Polkadot bieten hier beeindruckende Lösungen.
Auch im Gesundheitswesen wird die Blockchain-Technologie eingesetzt. Hierbei kann sie beispielsweise helfen, Patientendaten zu sichern und zu teilen, um die Gesundheitsversorgung zu verbessern und das Vertrauen zwischen Patienten und Anbietern zu erhöhen. Ein Beispiel ist Medicalchain, das eine sichere Plattform für die elektronische Gesundheitsaktenverwaltung bereitstellt.
Fazit
Blockchain ist eine innovative Technologie, die – ähnlich wie vor 30 Jahren das Internet – disruptive Veränderungen mit sich bringen wird. Die dezentrale und unveränderliche Natur der Blockchain hat das Potenzial, Geschäftsprozesse effizient zu gestalten, Transparenz und Sicherheit zu erhöhen und Betrug zu verhindern. Dies alles erfolgt automatisch und digital, ohne das ein Mensch oder ein Intermediär dazwischengeschaltet werden muss. Die in der Blockchain gespeicherten Daten sind unveränderlich und unterliegen keiner Zensur.
Dr. Jens Bölscher ist studierter Betriebswirt mit Schwerpunkt Wirtschaftsinformatik. Er promovierte im Jahr 2000 zum Thema Electronic Commerce in der Versicherungswirtschaft und hat zahlreiche Bücher und Fachbeiträge veröffentlicht. Er war langjährig in verschiedenen Positionen tätig, zuletzt 14 Jahre als Geschäftsführer. Seine besonderen Interessen sind Innovationen im IT Bereich.
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