Wir haben Harald Russegger, Psychologe und Informatiker, gebeten, das Thema Blockchain, Tangle und Co für unsere Leserinnen und Leser aufzubereiten. Dieser Artikel ist in ähnlicher Form erschienen im Jahrbuch der Instandhaltungstage 2018 (Leseprobe»)

ZENTRALISIERUNG UM JEDEN PREIS?

Zugegeben alle Geschäftsprozesse und Daten zentral in einer Cloud zu haben, bietet eine Men­ge Vorteile. Datenmanagement kann dadurch stark vereinfacht und standardisiert, die Sicherheit (wenn strikt angewendet) erhöht und Prozesse simplifiziert werden. Allen voran können durch das Outsourcing ganzer IT Abteilungen enorme Kos­ten gespart werden. Soweit so gut.

Jedoch zeigte die Daten-Zentralisierung in den letzten Jahren mehr als drastisch, wie attraktiv und lohnend auch deren Missbrauch sein kann. Spek­takulärer Hacks auf große – vermeintlich vertrau­ensvolle und sichere – Institutionen wie Banken, Versicherungen oder sogar Regierungsservern machten und machen regelmäßig Schlagzeilen. Unternehmensdaten in Clouds werden von Ge­heimdiensten – ohne Wissen der Unternehmen – durchwühlt und weiterverwertet. Angeblich aus Sicherheitsgründen.

Finanz-Transaktions-Dienstleistern oder großen Online Shops werden Millionen Kreditkarten-Da­tensätze durch findige Hacker entwendet und im DarkWeb verhökert.

Darüber hinaus kann Zentralisierung auch be­deuten: Erhebliche Datenverluste.

DATENVERLUSTE

Crasht ein wichtiger Datenserver und war das Backup-Management lückenhaft, kommen Ge­schäftsprozesse zum Stehen. Daten können un­wiederbringlich verloren gehen. Selbst kritische Ausfälle zentraler Datendienste oder Verluste von nur wenigen Sekunden, haben das Potenzial viele Millionen Euro Schaden zu verursachen.

KOSTSPIELIGE MONOPOLE

Zentralisierung kann auch bedeuten, dass be­stimmte Dienstleister essentiell wichtig werden. Manche werden dadurch zu de-facto Monopolis­ten und lassen sich ihre Leistungen durch z.B. (zu) hohe Transaktions-Gebühren vergolden.

Wenig Beachtung wird einem anderen Problem Rechnung getragen: Manipulation.

MANIPULATION

Gibt es nur eine oder wenige originale Daten­quellen und wird ein unautorisierter Zugriff dar­auf ermöglicht, können Daten verändert oder absichtlich ver­nichtet werden, die eventuell weitreichende gesellschaftli­che Auswirkungen haben. Man denke hier an Archivdaten, ge­richtliche Beweise, Herkunfts­ausweise, Urheberrechte oder historische Dokumentationen u.v.a.m.

VERTRAUENSVERLUST

Welche Zentralisierungs-De­fekte auch immer auftreten, sie führen meistens zu erheblichen Vertrauensverlusten bei Kunden/ innen, Bürger/innen und Ge­schäftspartner/innen. Vertrauen ist aber ein wichtiges Funda­ment jeder Zentralisierung.

KREATIVES CHAOS

Es gibt Szenarien in denen Zentralisierung nicht möglich ist. Einerseits, weil von Anfang an zu wenig Vertrauen vorhanden ist und andererseits, weil es keine Bereitschaft gibt sich irgendeiner aufoktroyierten Organisation zu unterwerfen. Oder schlicht und einfach, weil das Ausgangssze­nario einfach zu chaotisch und nicht hierarchisch beherrschbar ist.

BLOCKCHAIN

An den Wurzeln dieser Proble­matik setzt ein neues Paradigma an: die Blockchain.

Geboren aus einer guten Portion Misstrauen gegenüber großen, zentralen Organisati­onen, hauptsächlich Banken, entstand ursprünglich die Idee einer selbstständigen, digitalen Währung. Sie sollte direkte digitale Transaktionen von Endgerät zu Endgerät, über das Internet, ohne Banken, ermöglichen. Unabhän­gig, sofort und sicher. Aber dezentral. Ohne Nadelöhre dazwischen. Und viel günstiger.

Bitcoin war geboren – und wurde bald von Nerds adoptiert. Rich­tig groß wurde Bitcoin interessanterweise erstmals durch Kriminelle, die damit globalisiert und sehr effektiv illegale Waren und Dienst­leistungen handelten. Zumindest wenn es nach den Massenmedien geht.

Jedenfalls wurde damit in der (kriminellen) Praxis gezeigt, wie Bit­coin als Bezahlungssystem funktionieren kann. Was immer man da­von halten mag.

Neben ersten, ernsthaften, gewerblichen Anwendungen sind in­zwischen Bitcoin und andere Cyrptowährungen („Cryptos“) zu Spe­kulationsblasen mutiert. Der Wert eines Bitcoins hat sich seit seinem Erscheinen bis heute verzehntausendfacht. Der Ausgang dieser Spekulationskapriolen ist mehr als ungewiss.

WIE FUNKTIONIERT EINE BLOCKCHAIN?

Stark vereinfacht gesagt – eine Blockchain ist im Grunde nur eine Kette aus Daten-Blöcken, die Platz für eine bestimmte Menge Daten haben (klassisch 1MB). Jeder Block kennt immer seinen Vorgänger Block am sogenannten Hash-Wert. Eine Art Fingerabdruck des ge­samten Inhalts des Vorgänger Blocks. Der Hashwert des Vorgän­gerblocks wird mit dem Inhalt des Nachfolge-Blocks zusammen gespeichert und ergibt den Hashwert des Nachfolgeblocks. Würde jemand am Inhalt irgendeines Blocks auch nur 1 Bit verändern, wür­de dieser Anomalie von allen Teilnehmern sofort bemerkt werden, weil die Chain an dieser Stelle unstimmig ist.

Die Daten der Blöcke sind typischerweise Transaktionsinformati­onen, wie z.B.:

„A gibt B 1 bitcoin“ oder „B gibt C zwei Äpfel“.

Im Grunde ist es völlig egal welche Informatio­nen gespeichert werden. Es kann auch eine histo­rische Information oder sogar Musik sein. Der Sinn hängt vom Einsatzszenario dieser Information ab.

Entscheidend ist jedoch was mit der Information passiert. Nämlich – nichts mehr.

Sie wird einerseits in der Blockchain „verewigt“/ begraben und andererseits an alle(!) Teilnehmer der Blockchain weitergeleitet (als neuer Block). Ist die Information erst mal in der Chain, kann sie nicht mehr unbemerkt verändert werden. Um die Sicherheit vor Manipulation weiter zu erhöhen und um die Chain vor Spam zu schützen, kann als weitere Bedingung für das „Anschmieden“ eines neuen Blocks ein hoher Rechenaufwand gesetzt werden. Dem sogenannten „Mining“ / Proof of Work. Hier müssen eigene, sogenannte Miner bei jedem Block – mit sehr viel Rechenpower – ein kryptologisches Rätsel lösen, um einen Block an die Chain anhängen zu dürfen. Für die erfolgrei­che Lösung erhalten sie eine kleine Belohnung in der jeweiligen Kryptowährung. Mining ist jedoch aus verschiedenen Gründen eher für Kryptowäh­rungen wie Bitcoin relevant. Die Blockchain kann auch ohne Mining funktionieren, gleichwohl sie da­durch an Sicherheit verliert.

Da alle Teilnehmer die gesamte Chain bei sich haben, kann niemand unbemerkt Teile eines Blocks der Kette abändern. Man spricht bei einer Blockchain auch von einer verteilten Datenbank. Obwohl der Begriff etwas irreführend ist, da die Blockchain nicht aufgeteilt wird, sondern an alle Teilnehmer als gesamte Kette repliziert wird. D.h. Jeder Teilnehmer besitzt eine exakte Kopie der Chain.

Es lassen sich also alle Transaktionen in ihren Verläufen lückenlos zurückverfolgen. Ein Alptraum für Schwindler und Betrüger, bzw. für jede Form von Korruption.

SMART CONTRACTS

Mit dem Aufkommen der Idee des Blockchain Ansatzes diesen auch für andere digitale Transak­tionen – als nur für digitales Geld – zu verwenden, wurde der Fokus stark auf “smart contracts“ (siehe Ethereum) gelenkt. „Smart contracts“ sind vorde­finierte, digitale Regelwerke, die es ermöglichen, verteilte, dezentrale, automatisierte Abläufe zwi­schen unterschiedlichen Partnern zu ermöglichen.

Auch die Industrie erkennt zunehmend die dis­ruptive Bedeutung dieses Denkansatzes auf ver­schiedene etablierte Geschäftsmodelle. Auch er­möglicht es völlig neuartige, direkte Interaktionen zwischen Maschinen. Einige große Player schie­len hier besonders auf (teil)autonome Systeme aus der Industrie oder z.B. auf unseren Straßen. Auf der anderen Seite gibt es lebhafte Überlegun­gen aus „Graswurzel“ (grassroot)-Bewegungen, Blockchain Ansätze für autarke Lebensstile anzu­wenden. Zum Beispiel für Bürgerkraftwerke, um Strom untereinander zu handeln oder autonome, regionale Wirtschaftsräume zu organisieren. An­dere wollen die Blockchain als Basis-Ansatz für direktere Demokratie einsetzen. NGOs nutzen sie bereits, für Hilfsprojekte in Krisenregionen. Orga­nisationsentwickler elaborieren anhand der Block­chain wie sich DAOs (decentralized autonomous organization) realisieren lassen. Und in Zirkeln für Bildungsexperten wird der Begriff der „Block­chain“ nun auch salonfähig herumgereicht. Der Ansatz ist also nun endgültig im Main-Stream angekommen, obwohl es immer noch an mas­sentauglichen Blockchain-Anwendungen fehlt. Außerdem besitzt die klassische Blockchain „per Design“ Eigenschaften, die für eine Massenan­wendung eher hinderlich sind. Es fehlt an Skalier­barkeit und Transaktionsgeschwindigkeit und das spekulationsgetriebene, aber wichtige Mining, ver­schlingt immer mehr klimafeindlichen Strom, um nur die wichtigsten Punkte zu nennen.

Es gibt viele interessante Ideen, doch allen vo­ran fehlt es bislang an einer wirklich guten „Kil­ler“-Anwendung, um einen technologischen Para­digmensprung auszulösen.

Während die Blockchain noch am Durchbruch kratzt, bahnt sich am Technologie-Horizont eine neue Disruption an, die das Potenzial besitzt, die sich gerade entfaltende Blockchain abzulösen.

DER TANGLE

Der Tangle von IOTA besitzt nicht die Nach­teile der Blockchain. Er ist von Grund auf für IoT Geräte erdacht worden und besitzt unbegrenzte Skalierbarkeit. Seine Transaktionsgeschwindigkeit skaliert mit seiner Größe. Daten werden in einem Netzwerk (Graphen) anstatt in einer Kette (chain) angefügt. Auch gibt es keine Daten-Blöcke, son­dern jede Transaktion ist ein eigener Netzwerk­knoten (Node). Das aufwendige Mining (Proof of Work) entfällt. Stattdessen muss jeder Teilnehmer mit seiner Transaktion zwei vorhergehende Trans­aktionen prüfen und genehmigen. Eine Aufgabe, die sich schnell und leicht erledigen lässt – auch mit ganz kleinen Geräten. Und schließlich: es gibt keine Transaktionsgebühr (transaction fee), wie bei gängigen Blockchain Anwendungen.

Einige große Konzerne (Bosch, Microsoft usw.) denken bereits laut über Tangle Anwendungen nach. Zumindest jubeln Marketing-Abteilungen über neue fantastische digitale Produkte, die bald möglich würden – oder auch nicht.
Wir werden sehen. Jedenfalls ist das erst der Anfang eines neuen technologischen Paradigmas.

ES BLEIBT SPANNEND…

Titelbild: © Elias Sch_Pixabay