Blockchain: lückenlose Datenintegration in der Industrie 4.0

Blockchain und Bitcoin werden einige für unzertrennlich halten und sie haben damit Recht. Denn Blockchain ist die Technologie hinter der Kryptowährung Bitcoin. In ihr steckt aber viel mehr als „nur“ ein Zahlungsmittel. Dazu bedarf es jedoch einem kleinen theoretischen Unterbau.

Um eine digitale Transaktion durchzuführen, müssen vorerst einige Dinge geklärt werden. Einerseits muss überprüft werden, ob der Sender die Werte überhaupt besitzt und er diese auch wirklich versenden möchte und andererseits muss eine Instanz oder ein Mechanismus abklären, ob der Sender denselben Wert nicht mehrfach versenden will. Diese Prozesse wurden bis anhin von einer dritten Instanz wie einem zentralen Server oder Service festgehalten (wie z.B. der SIX in der Schweiz im Bereich Zahlungsverkehr oder Börsengeschäfte). Die Blockhain Technologie ermöglicht nun, all diese Informationen in einer öffentlichen Datenbank, einer sogenannten Datenbankkette, festzuhalten.

 

Mehrstufiges, komplexes System

Das Erstellen eines neuen Blocks ist nicht trivial: Jeder wird durch eine komplexe Berechnung erstellt, welche durch sogenannte „Miners“ (Engl. Minenarbeiter) gelöst wird. Das System verwendet dabei den SHA-256-Hashing-Algorithmus. Je mehr Blocks berechnet wurden, desto schwieriger und rechenintensiver wird diese Aufgabe. Nach jeweils 2016 erstellten Blocks, also etwa alle 14 Tage, wird dazu das Schwierigkeitsziel des Systems angepasst. Ziel ist es, dass ungefähr alle zehn Minuten eine Aufgabe gelöst wird. Sobald ein Knoten im Netzwerk die aktuelle Aufgabe gelöst hat, wird der Block angehängt.

Da jeder Block nach der Berechnung nicht mehr veränderbar ist, wird jede Überweisung und jede Umbuchung festgeschrieben – wie in einer grossen Excel-Datei, in der nur neue Einträge erstellt, und keine älteren gelöscht werden können.

Anders als im klassischen Banksystem sind diese Daten aber nicht unter Verschluss, sondern werden transparent an alle Knoten, also Endpunkte, im Blockchain-Netzwerk verteilt. Das hat den grossen Vorteil, dass es so gut wie unmöglich ist, dass eine Partei die Daten verändert. Denn da jeder nachfolgende Block der Hash-Wert des vorherigen Blocks ist, müsste die komplette darauf basierende Kette ebenfalls neu berechnet werden. Ohne einen riesigen Aufwand an Rechenleistung ist dies kaum machbar. Der Angreifer müsste nicht nur alle vorangegangenen Blocks neu berechnen, sondern auch konkurrierenden Validatoren zeitlich zuvorkommen.

Neben der unveränderbaren Struktur, ist die Transparenz einer der grossen Vorteile: Über die Blockchain lassen sich sämtliche Transaktionen nachvollziehen. Auf Blockchain.info kann beispielsweise jeder sehen, welche Bitcoin-Transaktionen durchgeführt werden. Anders als oft behauptet, ist Bitcoin also nicht komplett anonym. Im Gegenteil, der Weg einer Überweisung lässt sich von jedermann einsehen, nur die Nutzer hinter den Accounts sind anonymisiert. Sobald ein Nutzer bekannt ist, lassen sich seine Transaktionen im Netzwerk finden.

Die Möglichkeiten scheinen fast unbegrenzt, vor allem im dezentralen Peer-to-Peer Bereich. Welche Alltagserleichterer den Entwicklern dazu noch einfallen, kann nur spekuliert werden. Aber mit Sicherheit ist es genauso spannend wie damals als die erste industrielle Revolution einsetzte: Ungeahnte Möglichkeiten, Chancen wie auch Gefahren kommen auf Firmen, sowie auf Privatpersonen zu – wir helfen gerne weiter.

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