Den meisten Menschen wird der Begriff Blockchain vermutlich in Zusammenhang mit Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum begegnet sein. Für deren Existenz und für Zahlungsvorgänge bzw. den Handel damit ist die Blockchain unabdingbare Voraussetzung. Befürworter des technischen Konzepts verteilter Datenblöcke sehen viele weitere Anwendungsfälle, Kritiker halten Blockchain für eine Lösung, für die es gar kein passendes Problem gibt. Was steckt genau dahinter, wie funktioniert Blockchain, wozu ist sie einsetzbar?
Datenhaltung ohne zentrale Speicherung
Das englische Wort chain bedeutet Kette. Die Blockchain ist eine Kette von Datenblöcken. Kommen neue Informationen hinzu, wächst die Kette um einen neuen Block, sie wird also stetig länger. Niemals werden Blöcke gelöscht oder verändert. Damit bleiben alle registrierten Vorgänge stets transparent nachvollziehbar. Die Besonderheit der Blockchain ist, dass sie nicht an einer Stelle zentral gespeichert ist, sondern als verteiltes Register. Das funktioniert nur, wenn die Speicherung „konsensual“ erfolgt. Alle Beteiligten müssen sich auf eine identische Kette einigen, einen Konsens darüber erzielen. Die verteilte und konsensuale Blockchain wird durch digitale Signaturen und kryptografische Verfahren gesichert, sodass nachträgliche Veränderungen der abgestimmten Kette ausgeschlossen sind.
Praktisches Beispiel Bitcoin-Mining
Die Grundlagenforschung zur kryptografischen Absicherung verteilter Datenblöcke ist schon dreißig Jahre alt. Eine bedeutsame praktische Anwendung gibt es aber erst seit 2009. Hinter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto verbirgt sich eine Einzelperson oder eine Personengruppe, die mit der Bitcoin-Software erstmals eine öffentlich verteilte Blockchain einsetzte. Die Vorschläge für neue Blöcke stammen von sogenannten Validatoren. In Zusammenhang mit Kryptowährungen hat sich der Begriff Miner (Bergmann) durchgesetzt. Auf sehr leistungsfähiger Mining Hardware führen die Bitcoin-Miner Rechenoperationen durch, die „Belohnung“ sind neue Bitcoins. Sie werden der Blockchain im Konsensverfahren hinzugefügt. Konsens wird erreicht, indem der Miner einen Proof of Work (Arbeitsnachweis) und einen Proof of Stake (Nachweis über die Beteiligung seines Netzwerks an dieser Arbeit) erbringt. In der Regel beteiligen sich mehrere Miner, sodass anhand des Proof of Stake eine gerechte Verteilung der neuen Bitcoins erfolgt. Die Größe der Blockchain für Bitcoin liegt derzeit bei rund 360 Gigabyte.
Blockchain als digitales Buchführungstool
Das Konzept einer Blockchain ist also eigentlich sehr einfach. Im Grunde ist sie nicht mehr als ein digitales Journal, ein Transaktionsbuch, in dem Eintragungen aneinandergereiht werden und danach keine Änderungen oder Streichungen mehr möglich sind. Daher ist neben Kryptowährungen auch die Technologie NFT (Non Fungible Tokens, was soviel heißt wie nicht austauschbare Merkmale) aus der Blockchain entstanden. Es liegt nahe, Anwendungsmöglichkeiten im Finanzbereich zu suchen, weil hier auch heute schon hohe Anforderungen an manipulationssichere Aufzeichnungen bestehen. Überlegungen oder sogar Pilotprojekte gibt es zum Beispiel bei Termingeschäften mit Aktien und anderen Finanzinstrumenten, bei der Beteiligung mehrerer Banken (Bankenkonsortium) an einer Kreditvergabe oder bei der Einführung digitaler Währungen wie der E-Krona in Schweden. Auch große Wirtschaftsprüfungsunternehmen beschäftigen sich mit Blockchain-Technik als Möglichkeit zur Prüfung und Bestätigung von Geschäftsvorfällen ihrer Klienten. Es gibt aber auch Ideen für Blockchains außerhalb der Finanzwelt. Hierzu gehören zum Beispiel das Erfassen vertraulicher Daten in einer elektronischen Gesundheitsakte oder das Verfolgen weltweiter Lieferketten, was die Herkunft etwa von Lebensmitteln auch für Verbraucher transparent machen könnte. Umstritten ist, ob die Blockchain ein sinnvolles und kostengünstiges Instrument im Vergleich zu konventionellen Datenbanken ist.
Bild: Bigstockphoto.com / Putilov Denis