Blockchain: Wie Datenbanken mittels spezieller Verschlüsselung unser Leben revolutionär verändern werden

Gelegentlich taucht in den verschiedenen Medien der Begriff Blockchain auf, meist in Verbindung mit der virtuellen Währung Bitcoin. Für viele Leser handelt es sich um einen sehr abstrakten Begriff, mit dem nur wenig anzufangen ist. Doch Blockchain hat das Zeug dazu, unser Leben zu verändern. Die Blockchain-Technologie dahinter zu verstehen, ist nicht ganz einfach, genauso wenig wie die Blockchain selbst, aber ihre Komplexität ist ein wichtiger Teil ihrer Sicherheit.

Was ist die Blockchain?

Abbildung 1: Blockchain brauch keinen zentralen Server

Ohne das Internet, und damit natürlich auch ohne Computer, gäbe es die Blockchain nicht. Diese beiden miteinander verbundenen Technologien stellen quasi das Material dar, aus dem die Blockchain entsteht. Das Werkzeug zur Erschaffung sind wiederum eine beziehungsweise mehrere Software-Programme. Die Grundlagen-Software hierbei ist ein sogenanntes verteiltes System. Populäre Beispiele für verteilte Systeme sind etwa Wikipedia oder SETI. Auch die Blockchain funktioniert nach dem Prinzip des verteilten Systems. Dabei bilden alle beteiligten Rechner denselben Inhalt ab. Es gibt keinen zentralen Server.

Wird ein bestimmter Inhalt hinzugefügt, ist dieser durch automatischen Abgleich auf allen beteiligten Rechnern vorhanden. Es ist also ein verteiltes Datenbanksystem. Sowohl die Sicherheit als auch die Rechenkapazität wird durch die Beteiligten gewährleistet. Demokratischer geht es nicht. Ein solches System verwaltet immer stärker wachsende Datenmengen, die dazu noch verschlüsselt werden müssen. Ein weiterer wichtiger Punkt der Blockchain. Die entstehenden Datenblöcke werden durch kryptografische Schlüssel miteinander verbunden. Es entsteht eine Kette an Datenblöcken. Die einzelnen Blöcke wiederum werden durch einen sogenannten Hash bezeichnet, der so aufgebaut ist, das er nur auf diesen einen Datenblock zutrifft. Über diesen Hash können auch Inhalte der Datenbank gelesen werden, niemals jedoch gelöscht oder verändert, ohne dass dies bemerkt würde. Das hört sich einfacher an, als es ist und benötigt viel Rechenleistung, macht das System aber unglaublich sicher vor Manipulation und Betrug.

Kryptowährung Bitcoin

Abbildung 2: Bitcoins, die virtuelle Währung dank Blockchain

Erst vor kurzem kam die Meldung, dass der Bitcoin die 2000-Euro-Marke überschritten hat. Der Bitcoin ist eine virtuelle Währung, die durch Mining geschaffen wird. Geschürft (engl. Mining) wird hierbei nach neuen Datenblöcken, die an die bestehenden Blöcke angehängt werden. Jeder neu gefundene Datenblock bedeutet neue Bitcoins, die dem jeweiligen Schürfer gehören. In der aktuellen Realität sind dies meist mehrere Personen oder Unternehmen, die ihre Rechenleistung zusammenschalten, um einen Datenblock zu finden, der dem hinterlegten Algorithmus entspricht. Ein Grund, warum der Bitcoin im Wert immer mehr steigt, ist seine begrenzte Menge. Im Gegensatz zu realen Währungen kann der Bitcoin nicht beliebig gedruckt werden. Natürlich ist der Bitcoin genau aufgrund dieses hinterlegten Algorithmus längst zum Spekulationsobjekt geworden. Eigentlich kein gutes Vorbild, um die Vorzüge des Blockchains aufzuzeigen.

Smart Contracts

Die Blockchain kann zur Verwaltung und Überwachung von Vertragsinhalten verwendet werden. Hier kommt der Vorteil des Computers ins Spiel, das dieser eigentlich nur Ja oder Nein kennt. Vielleicht oder eventuell gibt es nicht. Jede Bedingung eines Vertrages führt zu einer Entscheidung. So können mithilfe eines Blockchains Verträge automatisiert geführt werden. Entsprechend mit Inhalten und Algorithmen ausgestattet, sorgen die verschlüsselten Datenblöcke für die Einhaltung der Verträge. Menschliche Fehler bei der Abfassung und Ausführung durch Juristen aus Fleisch und Blut werden verhindert.

Versteigerungen

Ein weiteres Einsatzgebiet für die Blockchain sind absolut manipulationssichere Versteigerungen. In der Ukraine fand im Juni 2016 die erste, auf Blockchain-Technologie basierende Versteigerung staatlicher Lizenzen statt. Im Übrigen arbeitet die ukrainische Regierung daran, ihren Verwaltungsapparat auf Blockchain umzustellen. Für die stark von Korruption durchzogene Bürokratie der Ukraine mehr als nur eine Revolution.

Verheiratet mittels Blockchain

Ebenfalls in den Bereich der Verwaltung fällt die erste Trauung, die im Jahr 2014 vollzogen und in einem Blockchain datenmäßig abgespeichert wurde. Das Paar heiratete über Skype und das Ja-Wort war ein eingescannter und beidseitig bestätigter QR-Code. Möglich ist dies in den USA und könnte nicht nur die Hochzeitskapellen Nevadas genauso wie die gemeinsame Fahrt dorthin überflüssig machen.

E-Mobilität

Wesentlich ernsthafter geht es bei der Zusammenarbeit von Energiekonzernen und einem Sharing Netzwerk zu. E-Fahrzeuge werden in naher Zukunft ihren Stromspeicher an verschiedenen Formen von Ladestationen auffüllen können. Steckdose oder Induktion, aber oft an unterschiedlichen Haltepunkten, bis hin zur roten Ampel an einer Kreuzung. Um hier den geladenen Strom exakt abrechnen zu können, sind beide Vertragsparteien, Autofahrer und E-Werk Mitglieder einer Blockchain, die über die Kryptowährung Ether abrechnet. Würden die vielen kleinen Einzelbeträge, die dabei anfallen, über herkömmliche Banksysteme abgerechnet werden, ergeben die Bankgebühren oft höhere Summen als die eigentlichen Stromkosten.

Wählen mit der Blockchain

Demokratie 2.0 ist ein Schlagwort, hinter dem die Blockchain-Technologie steht und es dem Bürger eines Landes möglich macht, per Computer manipulationssicher an Wahlen teilzunehmen.

Vor allem die nachweisbare hohe Sicherheit der Blockchain-Technologie macht sie zum bestgeeigneten Werkzeug bei der Handhabung großer und sensibler Datenmengen vieler Personen und Unternehmen. Dazu noch günstig, bequem und eben demokratisch.

Über den Autor

Dr. Thomas Kaltofen ist Diplom-Chemiker und promovierte mit einen biophysikalischen Thema an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg. Nach seinem Studium beschäftigte er sich intensiv mit Datenbanken und C#-Programmierung. Dr. Kaltofen ist Innovationsmanager bei faizod.com in Dresden und Experte für Blockchain-Anwendungen in der Chemie- und Pharmabranche.