Daten gelten als Treibstoff der Digitalisierung. Und neue Technologien? Auch, denn daraus entwickeln sich immer wieder fortschrittliche (Software-basierte) Tools, mit denen Handwerksbetriebe ihre Abläufe in einem kontinuierlichen Optimierungsprozess stetig voranbringen. Allgegenwärtiges Beispiel einer treibenden Kraft für Innovationen: Das Internet. Ohne dieses weltumspannende Netzwerk hätten weder schlanke (Smartphone-)Apps noch die Datenhaltung in der Cloud ihre Erfolgsgeschichte im Kontext der Digitalisierung schreiben können.

Doch wie geht es weiter? Manche Experten sehen in Blockchain das „nächste große Ding“. Die digitalen Blockketten versprechen zunächst einmal, sensible Daten vollständig, unveränderbar  und vertrauenswürdig zu speichern. Sie stehen im besten Fall für „das Internet der Werte“ und sind unter anderem in dem gleichermaßen gehypten wie kontrovers diskutierten Kryptogeld wie dem Bitcoin (https://bitcoin.org/de/) längst auch in der virtuellen Realität angekommen.

Blockchains können beispielsweise Buchungsvorgänge transparenter und fehlerresistenter machen oder die revisionssichere Archivierung betriebsrelevanter Daten und Dokumente erleichtern. Vor allem aber soll die vielversprechende Schlüsseltechnologie künftig handfeste Vorteile bringen, wenn schlankere Lieferketten und Warenströme (Supply Chain Management, SCM) gefragt sind oder wenn es um die verlässliche, automatisierte Abwicklung komplexer vertraglicher Vereinbarungen unter Geschäftspartnern geht – Stichwort Smart Contracts. Was sich hinter diesen Schlagwörtern im Detail verbirgt und wie es um deren praktische Relevanz steht, ist Gegenstand in dieser Lerneinheit.

Bei Blockchains läuft alles wie am Schnürchen

Eine Blockchain („Blockkette“) lässt sich mit einem umfassenden, lückenlos geführten „Kontobuch“, im Englischen auch als „Distributed Ledger“ bezeichnet, vergleichen. Dieses Kontobuch ist nichts anderes als eine stetig expandierende Datenbank, die sämtliche Informationen und Vorgänge beziehungsweise Transaktionen wie beispielsweise Bitcoin-Überweisungen zwischen den am Netzwerk beteiligten Servern (Nodes) lückenlos in Form einer chronologischen Aneinanderreihung verifizierter, unveränderlicher Datenblöcke speichert. An das Ende der Blockkette werden immer wieder neue, meist über komplexe Rechen- und Verschlüsselungsverfahren (Kryptografie) gesicherte Blöcke angehängt. Erst durch diese erfolgreiche „Blockbildung“ können die im Netzwerk aktuell aufgelaufenen Überweisungsaufträge und neu hinterlegte Informationen Gültigkeit erlangen.

In den für jeden zugänglichen Blockchains, zu denen auch die Cyberwährung Bitcoin zählt, übernehmen professionelle „Miner“, die im gegenseitigen Wettbewerb stehen, diese elementare Aufgabe: Beim Mining versuchen leistungsfähige Computerserver – entsprechend der in der Blockchain vorgegebenen Regeln und Vorgaben – neue Blöcke zu bauen und diese dann den anderen Netzwerkknoten zur Verifizierung bereitzustellen (Proof of Work). Die Kettenglieder sind stets über eine Prüfsumme (Hash) des vorausgegangenen Blocks untrennbar miteinander verbunden.

Wer die anstehenden Transaktionen als Erster erfolgreich abarbeitet, wird mit einer Bitcoin-Gutschrift belohnt. Dieses Mining hält das System auf dem gefordert hohen Sicherheitslevel am Laufen. Und: Im Erfolgsfall entstehen so wie beim „Gold schürfen“  Werte aus dem Nichts. Das hat auch Nachteile: Bitcoin-Mining macht das System in Bezug auf die Erweiterbarkeit mit der Zeit immer schwerfälliger, erfordert immens hohe Rechenleistungen und geht mit Energieressourcen entsprechend verschwenderisch um.

Als weiteres charakteristisches Sicherheitsmerkmal erhöht die verteilte Datenhaltung die Vertrauenswürdigkeit einer Blockchain. Im Unterschied zu der Speicherung auf zentralen Servern lagern die Daten in Computernetzwerken. Innerhalb dieser untereinander gleichberechtigten Peer-to-Peer-Netzwerke (P2P) wird die gesamte Blockchain vollständig auf den Netzwerkknoten (Node) der Beteiligten gesichert.

Jeder Knoten des P2P-Netzwerks akzeptiert neue Blöcke nur, wenn die im System von Haus aus implementierten Sicherheitsmechanismen und Prüfverfahren zu plausiblen Ergebnissen führen. Entdeckt ein Teilnehmer systemintern auch nur die kleinste Unregelmäßigkeit (dazu reicht ein fehlerhaftes Bit in der gesamten Blockchain), werden die Daten verworfen. Das durch die gegenseitige Überwachung der Netzwerkknoten abgehärtete System bleibt dennoch arbeitsfähig und bietet damit  die große Chance, vertrauliche Informationen aller Art von Haus aus dauerhaft unveränderlich und manipulationssicher sowie für die Beteiligten zu jeder Zeit nachvollziehbar vorzuhalten.

Typische Charakter(vor-)züge der Blockchains

Die hohe Vertrauenswürdigkeit einer Blockkette resultiert aus der Stärke der integrierten Sicherheitsmechanismen und der gemeinschaftlichen Überwachung. Wichtig: Obwohl sich die Beteiligten gegenseitig „auf die Finger schauen“ und alle Transaktionen einsehbar sind (Beispiel Bitcoin siehe auch https://live.blockcypher.com/btc), können gerade Blockchains hohe Datenschutzanforderungen erfüllen. Denn – und das ist der innovative Kern dieser Technologie: Für verlässliche und im Nachhinein unveränderliche Transaktionen muss keiner der Beteiligten seine Identität preisgeben. Der Zugang zu den virtuellen Geldbörsen (Wallets) der Beteiligten erfolgt ausschließlich über private, kryptografische Schlüssel, die man mindestens so gut hüten sollte wie die PIN seiner Geldkarte.

Fazit

Die Blockchain-Technologie verbindet auf digitaler Ebene den Wunsch nach Anonymität mit hohen Sicherheitsstandards und schafft mit ihrer Technik gerade dort Vertrauen, wo per se gar kein Vertrauen vorhanden sein kann. Zum Beispiel zwischen (internationalen) Geschäftspartnern, die sich nicht kennen und noch nie zusammengearbeitet haben. Vor diesem Hintergrund können in dem Internet der Werte auch virtuelles Geld, Wertpapiere, Grundbucheinträge oder wichtige Dokumente bedenkenloser als bisher hinterlegt, geteilt oder gehandelt werden.

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