So funktioniert Blockchain-Technologie

So funktioniert die Blockchain-Technologie

Vereinfacht gesagt, ist eine Blockchain (englisch für «Blockkette») eine kontinuierlich erweiterbare Kette von Datensätzen − sogenannte «Blöcke». Diese Blöcke werden durch ein kryptografisches Verfahren miteinander verkettet.

Grundsätzlich kann jede Art von digitaler Information mit einer Blockchain aufgezeichnet und gesichert werden. Die Besonderheit eines Blockchain-Netzwerks besteht darin, dass die aufgezeichneten Informationen Gültigkeit besitzen und transparent sind, während die Nutzer anonym bleiben und direkt miteinander interagieren können.

Blockchain - Definition, Funktionsweise Vor- & Nachteile

Die Blockchain selbst wurde für den manipulationssicheren und transparent nachverfolgbaren Austausch von Informationen konzipiert. Die technologische Basis dafür bilden kryptografische Verfahren, die dank hoher Verschlüsselungsstandards gleichfalls die Sicherheit der Blockchain gewährleisten sollen. Der Einsatz komplexer Verschlüsselungsmethoden garantiert jedoch keinesfalls übergreifende IT-Sicherheit. Wie das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) in seinem Blockchain-Ratgeber zu bedenken gibt, können konkrete (insbesondere quantitative) Aussagen zum Sicherheitsniveau für die Vielzahl der Blockchain-Anwendungen nicht getroffen werden. Erst wenn Unternehmen ausreichend Erfahrung mit der Technologie gesammelt haben, kann eine fundierte Einschätzung der Cybersicherheit folgen. Darüber hinaus ist die Blockchain nur bedingt für die Verarbeitung vertraulicher Daten geeignet, da das technologische Konzept in erster Linie die Datentransparenz verfolgt. Verschlüsselte Inhalte, die nicht für das gesamte Blockchain-Netzwerk einsehbar sind, lassen sich nur schwer verifizieren. Hier sind spezielle Zero-Knowledge-Protokolle erforderlich, die in der Praxis komplex in der Umsetzung und sehr ressourcenintensiv sind.

Weitere Herausforderungen bei der IT-Sicherheit sieht das BSI beim Schlüsselmanagement. Müssen etwa die öffentlichen Schlüssel konkret einer Person zugeordnet werden, erfordert das zusätzliche Prozesse zur Identitätsprüfung und Verifizierung. Hierzu eignet sich etwa eine Public-Key-Infrastruktur, die den technisch-organisatorischen Aufwand hierfür übernimmt. Allerdings bedingt ein solches Konzept wieder den Einsatz vertrauenswürdiger Dritter in Form einer Certificate Authority, wodurch ebenso eine zentralisierte Instanz eingebunden wird.

So funktioniert Blockchain-Technologie

Blockchain einfach erklärt

Der Begriff Blockchain wird oft mit der digitalen Währung Bitcoin in Verbindung gebracht. Eine Aussage, die nicht falsch ist aber nicht über die Eigenschaften der Blockchain aufklärt. Losgelöst von Bitcoin ist die Blockchain ein digitales Register, um Transaktionsdatensätze zu speichern und zu übertragen. Daten werden in Blocks (Blöcke) gebündelt und dezentral auf ein Netzwerk verteilt. Die Blöcke reihen sich linear chronologisch, vergleichbar einer Kette, aneinander an. Die Bezeichnung Blockchain (Blockkette) ist also passend gewählt. Wenn ein Block vollständig ist, entsteht der Nächste mit neuen Daten. Jeder Block wird zum Abschluss mit einer Prüfsumme versehen. Die auch als Hash bezeichneten Prüfsummen, sind kryptografischer Code, die als eine Art digitales Wachssiegel dienen und den Block verschließen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kette nicht nachträglich verändert werden kann. Daten sind somit unveränderbar, fälschungs- und manipulationssicher.

Funktionen der Blockchain

Die Blockchain verwaltet Daten durch die Teilnehmer des Netzwerks und eliminiert die Notwendigkeit von Unternehmen, auf Dienste von Institutionen wie Banken, Kreditkartenunternehmen oder Cloud-Services zurückzugreifen. Institutionen die als Mittelsmänner zwischen Personen dienen und Vertrauen in der Abwicklung von Geschäftsprozessen schaffen. Das Bezahlen von Rechnungen oder das Einfordern von Zahlungen für Produkte und Dienstleistungen kann durch Anwendungen innerhalb der Blockchain auch ohne Mittelsmänner stattfinden. Eine dieser Anwendungen sind Smart Contracts (intelligente Verträge). Dabei handelt es sich um webbasierte Computerprotokolle, die Prozesse automatisieren. Sie legen fest, was bei einer Transaktion zu prüfen ist und welche Folgen daraus resultieren sollen. Dabei managen sich die Verträge selbst und setzen Vorgänge wie Identifikation, Zahlung und Leistung automatisch um. Unterstützt durch die Integrität der Blockchain vollziehen sich Transaktionen zwischen zwei oder mehreren Parteien vertrauenswürdig, automatisch und ohne Zutun von Dritten. Geplatzte Transaktionen und damit der Verlust von Erlösen, gehören mit Smart Contracts der Vergangenheit an.

Blockchain-Technologie in der Praxis

Praktische Anwendungsfälle, in denen die Blockchain-Technologie angewendet werden kann, sind dabei so zahlreich, wie die Anzahl ihrer Kettenglieder. Die Blockchain kann beispielsweise genutzten werden, um wertschöpfende Prozesse eines Unternehmens für alle beteiligten Akteure transparent und sicher zu speichern. Egal ob es sich um Chargennummern von Produkten oder Herkunftsnachweise von Ressourcen handelt. Die erfassten Daten können mithilfe der Blockchain von allen Teilnehmern des Netzwerks eingesehen werden. Das macht Produktionsprozesse jeden Maßstabs transparent und versetzt das Unternehmen in die Lage, besagte Prozesse zu optimieren und Kosten zu sparen. Die Unveränderbarkeit der Transaktionsdaten kann ebenfalls genutzt werden, um nicht manipulierbare Informationen über den ökologischen Fußabdruck eines Produktes, an den Endkunden weiterzuleiten. Eine Forderung, der vor allem Unternehmen aus der Lebensmittel- oder Bekleidungsbranche, häufiger begegnen. Eigenschaften der Blockchain gepaart mit Vorteilen von Smart Contracts, finden häufig im Service Management ihren Einsatz. Anbieter von Vermögenswerten wie Autos oder Wohnungen nutzen die Blockchain, um ihre Services zu vermieten. Dabei legt der Besitzer Kaution und Miete in einem Smart Contract fest. Zahlt der Nutzer, erfüllt sich der Vertrag und er erhält per Smartphone Zugang zum gemieteten Gegenstand. Zahlungseingänge, Berechtigungen und Kautionsrückzahlungen erfolgen automatisch via Blockchain.

Eine Chance für Unternehmen: Vorteile einer Blockchain im Überblick

Daten werden in der Blockchain verteilt und dezentral gespeichert;

kryptografischer Code macht die Daten manipulationssicher;

direkte Transaktionen zwischen den Teilnehmern, machen dritte Instanzen unnötig;

Geschäftsprozesse lassen sich durch den Einsatz einer Blockchain-Technologie schneller und kostensparender gestalten;

vereinfacht das Aufspüren von Schwachstellen in Lieferketten, im Zahlungsverkehr und anderen Geschäftsprozessen;

Daten lassen sich unternehmensübergreifend analysieren, die Informationsstruktur innerhalb des Unternehmens wird transparenter.

Foto: David Shares (Unsplash)