Mehr als Kryptowährungen Public Blockchain-Technologien verstehen und nutzen
Adam Dossa

von Adam Dossa

Am · Lesezeit: 7 Minuten

Blockchain

Quelle: Shutterstock

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In den 1980er noch nur eine Idee, hat die Entwicklung der Blockchain-Technologie nun den Punkt erreicht, an dem sie als ernsthafte Lösung für spezifische Herausforderungen anerkannt wird. Was als Hype begann, zeigt nun sein volles Potenzial, wobei intelligente und zukunftsgerichtete Anwendungen vorgestellt wurden, die über das Standardbeispiel Kryptowährungen weit hinausgehen. Dieses gesteigerte Bewusstsein für die Vorteile von Blockchain zeigt sich auch im Markt.

In seinem Bericht “Global Forecast to 2025” prognostiziert beispielsweise das Marktforschungsunternehmen MarketsandMarkets, dass der Blockchain-Markt von 3,0 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 39,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 wachsen wird. Der Bericht nennt verschiedene Gründe für diesen Trend. Dazu gehören laut Report die zunehmende Beliebtheit der Technologie im Supply-Chain-Management und ein wachsender Fokus der Unternehmen auf die Reduzierung der Betriebskosten. Angesichts ständig neuer Konzepte und Anwendungsfälle von Blockchain ist es höchste Zeit für Unternehmen, sich genauer mit den Möglichkeiten der Blockchain-Technologie auseinanderzusetzen.


Zuvor müssen Unternehmen jedoch die verschiedenen Arten und Nuancen von Blockchain verstehen, beginnend mit dem derzeit beliebtesten Typ: Public Blockchains. Public Blockchains sind in erster Linie dafür bekannt, dass sie unter anderem für das Mining und den Austausch von Kryptowährungen wie Bitcoin und Ether verwendet werden. Sie sind dezentralisiert und erlauben es jedem, Nodes zu betreiben und die Daten einzusehen, die von der Blockchain im Konsens gehalten werden. Dies bringt Transparenz und Offenheit in das Ökosystem. Sogenannte Permissionless Public Blockchains, bei der alle Teilnehmer freien Zugriff haben, ermächtigen ihre Nutzer, beseitigen regulatorische Grenzen und ermöglichen es ihnen, mögliche Anwendungen zu testen und zu erforschen. Das macht sie zur perfekten Plattform zum Testen neuer Innovationen und Protokolle. 

Mehr als nur Kryptowährungen

Über die letzten Jahre hinweg sind immer mehr Anwendungen vorgestellt worden, die auf Public Blockchains basieren und das Potenzial der Technologie demonstrierten. Während Kryptowährungen das wohl bekannteste Beispiel sind, finden sich auch zunehmend Public Blockchain-Anwendungen, die digitale Darstellungen von Vermögenswerten ermöglichen. Dazu gehören fungible Assets wie Aktien, Anleihen, Tantieme oder sogar tokenisierte Kunstwerke, aber auch nicht vertretbare Vermögenswerte wie In-Game-Assets, Sammelkarten oder Häuser. Eine weitere, bereits etablierte Anwendung sind Supply-Chain-Lösungen. Diese dienen der Verfolgung der Herkunft von Komponenten, der Rückverfolgung von Lieferungen oder auch der Gewährleistung einer fairen Beschaffung, indem sie Lieferkette vollständig transparent und nachvollziehbar machen. Ein gutes Beispiel für eine erfolgreiche Implementierung hierfür ist De Beers. Der Diamantenproduzent verfolgt die Lieferkette seiner Diamanten – vom Minenarbeiter bis zum Einzelhändler – mithilfe einer Blockchain-Plattform. 

Darüber hinaus lassen sich Herausforderungen im öffentlichen Sektor, beispielsweise bei der Verwaltung von Projekten, mithilfe der Blockchain-Technologie überwinden. So kann etwa bei der Vergabe von Projekt-Budgets und Kapital, insbesondere in den Kommunen, durchgehende Transparenz gewährleistet werden. Flexible Datenschutzmodelle, bei denen Nutzer mittels Verschlüsselungsprotokolle, wie zum Beispiel Zero Knowledge Proofs, die Kontrolle über ihre Daten behalten, machen diese Technologie zu einer attraktiven Lösung für diese Art von sensiblen Daten.

Unternehmensstrategie für Public Blockchain: Was zu beachten ist

Angesichts dieser Beispiele wird deutlich, dass der Einsatz von Public Blockchain Unternehmen und Institutionen einige Vorteile bieten kann. Bei der Planung einer Public-Blockchain-Strategie sollten jedoch vier wichtige Aspekte beachtet werden. 

Skalierbarkeit

Bevor Organisationen mit der Planung überhaupt beginnen können, müssen sie sich darüber im Klaren sein, ob die Anwendung skalierbar sein muss, und wenn ja, in welchem Umfang und mit welcher Geschwindigkeit. Dies ist wichtig, denn die Skalierung von Public Blockchains gestaltet sich im Vergleich zu der von Private Blockchains deutlich schwieriger. Dennoch gibt es hier Lösungsansätze, die gegebenenfalls Abhilfe schaffen gibt. 

Eine Private Blockchain verfügt im Durchschnitt über deutlich weniger Nodes, was einen viel höheren Durchsatz ermöglicht, da nur eine kleine Anzahl von Nodes einen Konsens erreichen muss. Je höher die Anzahl der Nodes ist, desto höher ist auch die Komplexität. Im Allgemeinen skalieren Kommunikationsprotokolle durch das Quadrat der Anzahl der Nodes. Zum Beispiel haben 5 Nodes eine Komplexität proportional zu 25, während 100 Nodes eine Komplexität proportional zu 10.000 haben.

Damit, in einer Public Blockchains mit einer großen Anzahl von Nodes, alle effektiv miteinander kommunizieren können, muss die Blockgröße kleiner sein, um so den Durchsatz zu verringern. Doch gibt es Mittel und Wege diesem Effekt entgegenzuwirken. So können Organisationen beispielsweise die Anzahl von zugelassenen Konsens-Nodes beschränken, die am Konsens-Mechanismus teilnehmen dürfen. 


Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von “Layer 2”-Ansätze, wie Plasma, State Channels oder Roll-ups. Hierdurch werden Zustand und Berechnung von der zentralen Blockchain auf eine separate Ebene verlagert. Die zentrale Blockchain wird verwendet, um die zweite Ebene zu sichern, muss aber nicht jedes Detail der Transaktionen kennen, die auf ihr stattfinden. So könnte man beispielsweise eine Layer-2-Lösung haben, die Transaktionen in Batches an die erste Ebene überträgt und einen Zero-Knowledge-Proof verwendet, um zu beweisen, dass alle Transaktionen in Layer 2 gültig waren.

Dezentrales Eigentum

Eine Public Blockchain wird als “öffentliches Gut” betrachtet, was bedeutet, dass es kein zentralisiertes Eigentum gibt. Jeder Node hat eine Kopie der Blockchain, anstatt dass sich das System auf eine zentralisierte Kopie verlässt. Die Datenqualität wird durch Replikation der Datenbank und rechnerisches Vertrauen aufrechterhalten, wobei allen Benutzern dasselbe Maß an Vertrauen entgegengebracht wird.

Unternehmen, die eine Public Blockchain-basierte Anwendung oder Dienst planen, sollten bedenken, dass die Daten, die auf dieser Chain abgelegt werden, öffentlich sichtbar sein werden. Das bedeutet zwar, dass sie von anderen auf der Blockchain abgelegte Informationen sehen können, doch sind die eigenen Daten ebenfalls für alle Nutzer sichtbar. Entsprechend müssen sich Organisationen wichtige Überlegungen zu Sicherheit und zum Datenschutz anstellen, die im Folgenden erläutert werden.

Sicherheit 

Ein entscheidender Faktor bei Anwendungen auf der Public Blockchain ist, dass jeder den aktuellen Zustand der Blockchain verifizieren und überprüfen kann, ob die gesetzten Regeln befolgt wurden, um zu diesem Zustand zu gelangen. Mit anderen Worten: Jeder kann die Integrität der Blockchain-Daten verifizieren. Dadurch sind alle Nutzer in der Lage, die Unveränderlichkeit der Daten zu gewährleisten.

Einerseits gibt dies der Blockchain eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegenüber Manipulationsversuchen, bei denen eine kleine Anzahl von Teilnehmern genötigt wird. Alle wesentlichen Änderungen in der Blockchain erfordern die Zustimmung der Mehrheit der Nodes – mindestens 51 Prozent. Im Umkehrschluss heißt das, dass die Blockchain umso sicherer, je größer das Netzwerk ist. Je größer das Netzwerk ist, desto schwieriger wird es für Angreifer, das gesamte Netzwerk zu hacken, während Daten, die einmal auf der Blockchain validiert wurden, nicht mehr modifiziert oder verändert werden können. Auf diese Weise sind Public Blockchains im Großen und Ganzen sicher – vorausgesetzt, dass alle Nutzer die gleichen Sicherheitsregeln und -methoden befolgen. 

Datenschutz

Auf der anderen Seite hat die Tatsache, dass jeder die Daten verifizieren kann, zur Folge, dass jeder die Daten lesen kann – einschließlich private oder sogar sensible Informationen. Der offensichtlichste Weg, um Reibungen mit oder gar Verletzungen von Datenschutzbestimmungen wie der DSGVO zu vermeiden, wäre, überhaupt keine sensiblen Daten zu teilen. Doch gibt es Fälle, wie beispielsweise die digitale Patientenakte, in denen die gemeinsame Nutzung privater Daten das Hauptziel der Verwendung Public Blockchain-Anwendungen ist. 

Hier können Sicherheitsmaßnahmen wie die Überprüfung der Datenintegrität und öffentliche und private Hash-Schlüssel helfen. In der Tat gibt es mehrere Möglichkeiten, das Datenschutzproblem zu bewältigen. Hierzu gehören unter anderem die Verschlüsselung von Daten, bevor sie auf der Public Blockchain gespeichert werden. Ein weiteres Beispiel sind Datenschutz-orientierte Protokolle, die sich auf Ringsignaturen oder Zero-Knowledge-Beweise stützen, um Privatsphäre zu gewährleisten und gleichzeitig die Datenintegrität sicherzustellen. Um im Einklang mit Datenschutzbestimmungen zu bleiben, sollten Unternehmen in Erwägung ziehen, noch vor der Implementierung eine Datenschutzfolgenabschätzung (PIA) oder eine Datenschutzfolgenabschätzung (DPIA) durchzuführen.

Bleiben Sie dran für den nächsten Artikel in dieser Blockchain-Reihe! Hier werden wir einen genaueren Blick auf Private Blockchains, ihre Anwendungsfälle und die wichtigsten Überlegungen für den Einsatz werfen. 


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