BlockchainBlockchain ist derzeit ein heiß diskutiertes Thema in IT. Im Wesentlichen geht es darum, ob die Technologie eine Lösung für die folgenden Herausforderungen bietet: Wie können Daten geschützt oder zumindest nachträgliche Manipulationen erkannt werden? Wie können Angriffe auf die Verfügbarkeit von Daten verhindert und wie kann die Konsistenz gespeicherter Daten sichergestellt werden? Alles zu Blockchain auf CIO.de

In klassischen Datenbanken bilden Datensätze häufig chronologische Verläufe ab. Wie aber kann eine spätere Veränderung dieser Verläufe verhindert werden, insbesondere beim Einsatz verteilter Systeme mit verschiedenen Geschäftspartnern? Genau hier kann Blockchain seine Vorteile ausspielen.

Stärken und Fallstricke der Blockchain werden sichtbar

Ursprünglich als Basistechnologie für Kryptowährungen wie Bitcoin entwickelt, ist Blockchain inzwischen selbst zu einem Hype geworden. Nach ersten Anwendungen im Finanzsektor sind nun auch Unternehmen aus anderen Branchen, wie beispielsweise Logistik, auf die Technologie aufmerksam geworden und testen Blockchain in Anwendungsbereichen, die jenseits des ursprünglichen Einsatzgebiets von Kryptowährungen liegen.

Die ersten Praxiserfahrungen nehmen den teilweise überhöhten Erwartungen den Wind aus den Segeln und zeigen die tatsächlichen Stärken, aber auch Fallstricke auf, die mit Blockchain verbunden sind. So hat die Technologie im Gartner Hype Cycle ihren Höhepunkt inzwischen überschritten (Stand Juli 2017). Nichtsdestotrotz hält sich in vielen Bereichen die Meinung, dass Blockchain das Potenzial habe, Transaktionen neu zu definieren und zu verändern

Technische Anforderungen an eine Blockchain

Aus technischer Sicht ist Blockchain eine weitere Möglichkeit, eine Datenbank bereitzustellen, die bestimmte Anforderungen erfüllt:

• Sie ist öffentlich (ohne expliziten Eigentümer).

• Daten können nur hinzugefügt werden (kein Überschreiben oder Löschen).

• Daten sind geteilt/verteilt zwischen vielen Knoten (dezentral, keine zentrale Speicherung).

• Synchronisierung und Replizierung erfolgen kontinuierlich (Aktualität aller Transaktionen).

• Daten sind durch Kryptographie geschützt (manipulationssicher, geschützt vor Angriffen).

Ist Blockchain einfach eine weitere Datenbank? Nein. Im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen ermöglicht Blockchain eine Infrastruktur, die Transaktionen zwischen Akteuren in einem Netzwerk sicher abwickeln kann, ohne dass ein Mittelsmann oder eine zentrale Autorität dazu erforderlich wäre. Dadurch werden alle Netzwerkteilnehmer gleichberechtigt behandelt, das heißt es wird kein Teilnehmer privilegiert. Die ausgeführten Transaktionen selbst sind sicher und transparent.

Diese Eigenschaften beflügeln die Fantasie hinsichtlich neuartiger Anwendungen mit einem signifikanten Mehrwert. Um einen Eindruck zu geben: Im Fall von Bitcoin ist Blockchain die Basis, um Finanztransaktionen ohne einen Mittelsmann für eine Marktkapitalisierung von über 100 Milliarden US-Dollar (Stand November 2017) auszuführen.

Wie eine Blockchain funktioniert

Aus IT-Sicht ist es natürlich besonders interessant, wie Blockchain solch ein verteiltes Buchführungssystem (distributed ledger) technisch ermöglicht. Zunächst kann jeder Netzwerkteilnehmer eine gleichberechtigte Kopie des gemeinsamen Journals, also der Blockchain, vorhalten. Eine zentrale Instanz oder Autorität ist somit nicht erforderlich. Hinzuzufügende Transaktionen werden zu neuen Blöcken zusammengefasst. Über einen Konsens-Algorithmus wird zwischen den Knoten, die Kopien des Journals bereitstellen, festgelegt, wie Blöcke der Kette hinzugefügt werden.