Fachartikel

Die Blockchain – Hoffnungsvolle Allzwecktechnologie für die Gesellschaft 4.0?

Von Prof. Dr. Stefan Jähnichen, Leiter der Smart-Data-Begleitforschung und ehemaliger Präsident der Gesellschaft für Informatik e.V.

Wenn es eine Technologie gibt, die sämtliche Hoffnungen in die Digitalisierung neu beflügelt, dann ist es die Blockchain. Von einer Schlüsseltechnologie der Zukunft ist dann etwa die Rede und das Weltwirtschaftsforum prognostizierte unlängst, dass bis zum Jahr 2023 der erste Staat Datenblockketten besteuern wird. Bis 2027, so die Schweizer Experten, sollen mindestens zehn Prozent des gesamten Weltbruttoinlandsprodukts in einer Blockchain abgespeichert sein. Prominenz hat sie als Technologie hinter Bitcoin erlangt, der bekanntesten digitalen Währung. Doch was ist die Blockchain? Warum verstehen nur wenige die Blockchain? Und wie und in welchen Bereichen kann sie das Leben der Menschen verbessern?

Wie Perlen an einer Schnur

Das Prinzip der Blockchain-Technologie ist immer das gleiche: Jede Transaktion – sei es eine Überweisung, ein Grundstücksverkauf oder ein Vorgang bei einem Versicherer – wird in einem Datenblock gespeichert. Die Speicherung erfolgt nicht zentral, keine Bank oder Behörde ist involviert, sondern ein Netzwerk aus zahlreichen Rechnern übernimmt diese Aufgabe und jeder Knoten, also Rechner, dieses Netzwerks enthält eine Kopie der Transaktionen. Die Computer innerhalb des Netzwerks sind miteinander verbunden und agieren gleichberechtigt. Gespeichert werden die Transaktionen damit dezentral auf allen Rechnern des Netzwerks.

Das Prinzip ist nicht neu, sondern bekannt

Diese Art von Netzwerk-Prinzip ist vor allem durch die Musik-Tauschbörsen der 1990er und 2000er Jahre bekannt geworden. Die Teilnehmer des Netzwerks können die gespeicherten Daten einsehen. Ändern können sie sie allerdings nicht. Jede einzelne Transaktion wird in einen Datenblock verpackt, der wiederum an den Datenblock der zuletzt getätigten Transaktion „angedockt“ wird. Wie Perlen an einer Kette reiht sich so Datenblock an Datenblock und das Kassenbuch (die Blockchain) entsteht. Von der ersten bis zur aktuellsten Transaktion sind alle Vorgänge einsehbar, im Nachhinein nicht editierbar und untrennbar miteinander verknüpft. Die Folge: Der Datenbestand einer Blockchain wächst beständig.

Security by Design – Sicherheit als Grundlage der Technologie

Um Manipulationen zu vermeiden, sind im Blockchain-Code verschiedene Sicherheitsmechanismen eingebaut. So wird die Rechtmäßigkeit jeder Transaktion im Vorhinein automatisch geprüft, etwa ob eine Person, die Geld überweisen möchte, überhaupt über den entsprechenden Betrag verfügt. Dazu muss die Mehrheit der Rechner im Netzwerk der Transaktion zustimmen. Ist die Zustimmung erteilt, erfolgt die Transaktion. Verwehren die Computer jedoch ihre Zustimmung, kann auch die Transaktion nicht erfolgen. Das heißt umgekehrt auch, eine Manipulation der Blockchain ist nur mit enormer Rechnerleistung möglich. Zusätzlich sind die Erstellung und die Verschlüsselung des Datenblocks geschützt: Im Falle der Bitcoins wird ein schweres mathematisches Rätsel generiert und den im Netzwerk verfügbaren Rechnern gestellt. Der Rechner, der das Rätsel als erstes lösen kann, erstellt den Datenblock und erhält für die (enorme) erbrachte Rechenleistung eine Aufwandsentschädigung in Form von Bitcoin.

Blockchain: Eine Basistechnologie für die Energiewende?

Die Blockchain-Technologie hat sich zum Hoffnungsträger ganz verschiedener Branchen aufgeschwungen. Sie alle reizt vor allem eins: Die Blockchain ist als eine Art Kassenbuch unbestechlich. Zwar sind es momentan vor allem Banken und Versicherungen, die sich für die Konzepte der Blockchain interessieren, aber auch im Energiesektor besteht großes Potenzial. Die Blockchain-Technologie passt sehr gut zum Energiemarkt der Zukunft, weil sie den Handel auch geringer Energiemengen ermöglicht. Das ist ein großer Vorteil bei der zukünftigen Energieversorgung, die nicht mehr auf Großkraftwerke setzt, sondern von unzähligen dezentralen Anlagen mit wetterabhängiger und damit stark schwankender Leistung gespeist wird.

Mithilfe der Blockchain könnten Verbraucher ihren Strom je nach Preis und persönlicher Präferenz von unterschiedlichen Erzeugern beziehen. Apps könnten diesen Vorgang weiter vereinfachen: Sie erfassen, wie viel Energie einzelne Verbraucher aus Wasserkraft-, Windkraft-, Solar- und anderen Erzeugungsanlagen in ihrer Umgebung beziehen können. Die vertraglichen Vereinbarungen wie der Preis oder persönliche Daten hinterlegen die Vertragsparteien in der Blockchain und die Geschäfte werden vollautomatisiert ausgeführt. Intelligente Stromzähler erfassen den Energiefluss und übertragen die Daten automatisch an das Kassenbuch in der Blockchain. Großer Vorteil der Technologie: Bei all den Transaktionen sind Manipulationen so gut wie ausgeschlossen.

Bisher ungenutztes Potenzial

Ob beim Aktienhandel, im Versicherungswesen oder eben im Energiesektor: Die Blockchain hat das Potenzial, Korruption einzudämmen sowie für mehr Transparenz und Sicherheit zu sorgen. Ob sie diese großen Versprechen halten kann, wird der Praxistest zeigen müssen und vor allem die Akzeptanz der Technologie in der Bevölkerung.

Dieser Beitrag ist am 28. August 2017 im Handelsblatt erschienen:
http://veranstaltungen.handelsblatt.com/journal/pdf/P6200077.pdf.

Zur Person: Prof. Dr. Stefan Jähnichen

Prof. Dr. Stefan Jähnichen ist Leiter der Begleitforschung des Technologieprogramms „Smart Data – Innovationen aus Daten“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) beim FZI Forschungszentrum Informatik. Von 2008 bis 2011 war er Präsident der Gesellschaft für Informatik e.V.