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Hype um Kryptowährungen Blockchain: Wie das System hinter Bitcoin funktioniert

Kryptowährungen wie Bitcoins sind nur eine von vielen Anwendungsgebieten, die auf Blockchain basieren. Wie die Technik funktioniert und ob das Handwerk sie nutzen kann.

Dieser Artikel ist Bestandteil des Themenpakets Digitalisierung

Seit der Kursexplosion im vergangenen Dezember und Sensationsberichten von Menschen, die durch Spekulationen praktisch über Nacht Millionär geworden sind, ist der Bitcoin in aller Munde. Inzwischen ist der große Hype um die Kryptowährung aber schon wieder vorbei und der Wert des Bitcoin hat sich mehr als halbiert.

Unabhängig vom weiteren Erfolg des Bitcoins könnte sich aber die Technik dahinter langfristig in der Wirtschaft durchsetzen. Womöglich werden in Zukunft klassische Transaktionsmodelle von Banken und Finanzunternehmen in Frage gestellt. Die Rede ist von der so genannten Blockchain. Acht wichtige Fragen und Antworten zur Technologie und ihren Einsatz- und Einflussmöglichkeiten:

Ist Bitcoin gleich Blockchain?

Nein. Bitcoin basiert zwar auf der Grundlage von Blockchain, ist aber nur eine von diversen Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain. Blockchain lassen sich beispielsweise auch im Bereich Logistik, in der Versicherungswirtschaft oder im Gesundheitswesen nutzen. Das IT-Unternehmen IBM erklärt das Verhältnis von Bitcoin und Blockchain wie das Verhältnis von einem Betriebssystem und der genutzten Anwendung. Bitcoin kann als Anwendung wie Microsoft Office unter dem Betriebssystem Microsoft Windows betrachtet werden. Blockchain bietet Bitcoin also eine Plattform, um z.B. Transaktionen zu erfassen und nachverfolgbar zu speichern.

Wie funktioniert die Blockchain?

Der Name Blockchain liefert bereits erste Hinweise auf die Funktionsweise. Transaktionsdaten – etwa bei einer Überweisung (siehe Grafik) – werden in digitalen Datenblöcken gespeichert. Jeder Teilnehmer der Blockchain kann über so genanntes Peer to Peer – ein Netzwerk aus mehreren Rechnern – eine Replikation dieses Datensatzes auf seinem Computer einsehen, automatisiert prüfen und der Überweisung zustimmen. Nur wenn alle Teilnehmer im Netzwerk die Transaktion als gültig erklären, kann diese auch ausgeführt werden. Der Datenblock zur Überweisung wird dann zu einer bestehenden Kette (engl. "chain") hinzugefügt. Allerdings aus Sicherheitsgründen erst nach einer Verschlüsselung des Blocks in Form eines Hashs. Ein Hash ist ein Code aus Buchstaben und Zahlen. Darin enthalten sind nicht nur Daten aus den Transaktionen im aktuellen Block, sondern auch aus dem vorherigen. Die Kette mit den Datenblöcken beinhaltet alle im Netzwerk getätigten Transaktionen, die in Form eines fortlaufenden Registers abgelegt sind.

Blockchain

Welche Vorteile bietet die Blockchain-Technologie?

Gegenüber klassischen Transaktionssystemen greifen alle berechtigten Teilnehmer auf ein gemeinsames System zu. "Eine Überweisung erfordert zum Beispiel das korrekte Zusammenwirken von mehreren Bankensystemen, die Blockchain-Transaktion nur die Verfügbarkeit eines Systems", sagt Marco Liesenjohann, Experte für Blockchain beim Digitalverband Bitkom. "Eine zentrale Stelle zur Informationsverarbeitung wie in traditionellen Systemen gibt es in der Blockchain nicht", erklärt Liesenjohann.

Da alle Teilnehmer der Blockchain die Gültigkeit von Transaktionen bestätigen müssen und sich die Datenblöcke einer Kette nicht nachträglich verändern lassen, gilt sie als manipulationsresistent. Eine fehlerhafte Transaktion kann immer nur durch eine neue Transaktion ausgeglichen werden, die ebenfalls der Kette hinzugefügt wird. "Jede über Blockchain abgewickelte Transaktion ist transparent und konsistent. Vertrauen zwischen den Parteien der Transaktion basiert bei der Blockchain auf ihrer spezifischen Funktionsweise und nicht auf persönlicher Bekanntschaft oder Verbundenheit", sagt Florian Daniel, Fachanwalt für Medienrecht und Experte für Blockchain und Kryptowährungen bei der DWF Germany Rechtsanwaltsgesellschaft. Außerdem, so Daniel, gibt es im Peer-to-Peer-Netzwerk keine Vermittler. "Damit verringern sich die Transaktionszeiten und -kosten erheblich."

Welche Nachteile bringt Blockchain mit sich?

Bitkom-Experte Liesenjohann weist darauf hin, dass es bisher an internationalen Standards und technischen Normen für die Blockchain fehlt. Auch sieht er das von Anwendern benötigte Verständnis über die Informationsströme, die das Geschäftsmodell oder einzelne Anwendungen der Blockchain kennzeichnen, als eine größere Hürde als bei anderen technologischen Innovationen an: "Eine intensive Auseinandersetzung mit der Rolle im eigenen Business-Ökosysstem ist somit ein erster Schritt, um den Mehrwert von Lösungen auf Basis dieser neuen Technologie vollständig realisieren zu können." In der Kritik stehen Blockchain-Anwendungen wie Bitcoin auch, weil sie immensen Strom verbrauchen. Laut Alex de Vries, einer der führenden Experten für Kryptowährungen, werden allein beim so genannten Bitcoin-Mining pro Jahr 24,52 Terawattstunden Strom verbraucht – etwa der jährliche Energieverbrauch von ganz Nigeria.

Ist Blockchain rechtlich unbedenklich?

Fachanwalt Florian Daniel sieht in der Unveränderbarkeit der Datensätze in der Blockchain mögliche Konflikte mit der ab Mai 2018 geltenden europäischen Datenschutz-Grundverordnung. Darin wird beispielsweise das Recht auf die Löschung von Daten zum Recht auf Vergessenwerden erweitert. "Sofern personenbezogene Daten auf einer Blockchain gespeichert werden, ist fraglich, ob Betroffenenrechte erfüllt beziehungsweise gewahrt werden können", sagt Daniel. Auch sei nicht abschließend geklärt, wer in der Blockchain der Verantwortliche im Sinne des Datenschutzrechts ist, weil zahlreiche Teilnehmer im Netzwerk zusammenwirken. Der Betreiber eines Netzwerks habe praktisch keinen Einfluss auf die Verarbeitung der Daten und den Zweck der Datenverarbeitung.

Ist Blockchain sicher vor Hackern?

Schon häufiger sorgten Hackerangriffe für Schlagzeilen, die zum Beispiel Daten von Bankkunden geklaut oder Konten geplündert haben. Ist Blockchain vor solchen Angriffen gefeilt? "Technische Systeme sind nie hundertprozent sicher", sagt Bitkom-Mann Liesenjohann, der zugleich auf die hohen Sicherheitsstandards von Blockchain verweist. So habe zum Beispiel das Bitcoin-Netzwerk seit 2011 keinen kritischen und ausnutzbaren Protokollfehler mehr ausgewiesen. Deshalb sei eine klare Differenzierung der Angriffe nötig: "Erfolgreiche Hackerangriffe auf große Tauschplattformen für Kryptowährungen sind auf unzureichenden Schutz der genutzten Software bei den Betreibern zurückzuführen, betreffen jedoch nicht die Blockchain-Technologie selbst."

Hat Blockchain Potenzial im Handwerk?

Mögliche Berührungspunkte zwischen Blockchain und Handwerksunternehmen sieht Bitkom-Experte Liesenjohann schon bei simplen Office-Diensten mit künftigen Schnittstellen zu Blockchain-Anwendungen. "Langfristig könnte auch die Gewerbeanmeldung oder das Abführen der Gewerbesteuer auf Basis von Blockchain-Lösungen durchgeführt werden", sagt Liesenjohann. Spezifische Anwendungen für das Handwerk sieht der IT-Konzern IBM etwa in der Kfz-Branche, wenn zum Beispiel Regulierungsbehörde, Hersteller, Händler und Kunde über die Blockchain Leasing, Wartung und Verschrottung eines Fahrzeugs abwickeln. Den gesamten Nutzungszyklus des Fahrzeugs könnten die Teilnehmer über Blockchain verfolgen.

Wird sich Blockchain durchsetzen?

"Die Blockchain-Technologie wird sich für einige – nicht alle – der heute bereits diskutierten Anwendungsfelder durchsetzen, glaubt Liesenjohann. Dort, wo sie sich etabliert, wird sie nach seiner Einschätzung ein Werkzeug für Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen sein. Der Bitkom-Experte hält es ebenfalls für möglich, dass Banken und Finanzdienstleister beim Bürger als alleinige Bereitsteller von Zahlungsinfrastruktur stark an Bedeutung verlieren könnten.

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