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Blockchain – Vertrauen durch Technik

Wie funktioniert die Blockchain-Technologie?

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Auf den Bahamas kann man bereits heute mit „Sand Dollars” bezahlen, Facebook will in Kürze mit dem Diem an den Start gehen und in Deutschland sorgte eine Millionenspende aus Bitcoin-Gewinnen an die Grünen kürzlich für Schlagzeilen. Sogenannte Kryptowährungen sorgen spätestens seit der Erfindung eben jener Bitcoins im Jahr 2008 für mächtig Wirbel auf dem Finanzmarkt.

Blockchain – Die Basis für Kryptowährungen und vieles mehr

Ermöglicht werden diese digitalen Zahlungsmittel durch Blockchain-Technologie. Im Prinzip handelt es sich dabei um eine Liste von Datensätzen, die man als Blöcke bezeichnet und die man beliebig erweitern kann. Die Blöcke werden zu einer Kette zusammengebunden – daher der Name „Blockchain”. In den Blöcken sind Transaktionen zusammengefasst, wie beispielsweise Bestellungen, Überweisungen oder Wertpapiere. Erstmal ist eine Blockchain also nichts anderes als ein sehr komplexes Ablagesystem. Aber eben eines, das besonders sicher gegen Manipulationen ist.

„Das Prinzip einer Blockchain ist es, über die Technologie Vertrauen zu kreieren, und nicht einzelnen Parteien vertrauen zu müssen”, sagt Prof. Dr. Tim Weingärtner, Wissenschaftler an der Hochschule Luzern. Das Vertrauen in die Technologie entsteht zum einen dadurch, dass die Blöcke mit einem digitalen Fingerabdruck – einem Hash – versehen werden, der von Block zu Block weitergegeben wird und zum anderen dadurch, dass die Daten auf einer Vielzahl von dezentral vernetzten Rechnern gespeichert werden. Verändert man also nur eine der Ketten oder einen der Blöcke, fällt dies auf. Auch garantiert der Einsatz der Technologie eine große Transparenz, sagt Weingärtner: „Die meisten auf der Blockchain-Technologie basierenden Anwendungen, die man so kennt, also Bitcoin oder Ethereum, sind öffentlich, jeder kann grundsätzlich die Information in den Datenbanken nachschauen.” Und die Nutzer*innen bleiben anonym, was viele Expert*innen als weiteren Vorteil sehen.

Das Prinzip einer Blockchain ist es, über die Technologie Vertrauen zu kreieren, und nicht einzelnen Parteien vertrauen zu müssen.”

Prof. Dr. Tim Weingärtner, Hochschule Luzern

Besonders interessant ist der Einsatz der Technologie überall dort, wo man sich sonst auf Vermittler*innen verlassen muss, die mit der Transaktion – dem Datenaustausch – eigentlich nichts zu tun haben und denen man also Vertrauen muss.

Anwendungsbereiche weit über Währung hinaus

„Es gibt eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten für die Technologie”, sagt Weingärtner. „Sie reichen von Versicherungen, Treuhand-Themen über die Regelungen von Eigentum bis hin zum Kunsterwerb und zur Kontrolle von Lieferketten. Die Spannweite ist also recht breit und geht auch weit weg vom Einsatz bei Kryptowährung, auch wenn Bitcoins natürlich derzeit in aller Munde sind.”

In Schweden wird bereits die Organisation des Grundbuches in einer Blockchain erarbeitet. Der Eigentumsnachweis an einem Grundstück sowie Verkäufe oder Übertragungen können in einer Blockchain für alle sichtbar und transparent abgebildet werden. Die Blockchain könnte in diesem Fall gar die Rolle des Notars übernehmen und ganz automatisch erst nach Eingang des Kaufpreises den Eigentumsübertrag vornehmen. „Besonders in Ländern ohne ein funktionierendes Grundbuchamt, wie Indien oder auch in einigen afrikanischen Ländern, bietet sich hier eine Lösung über die Blockchain-Technologie an”, so Weingärtner.

Bei allen Vorteilen, die die Technologie mitbringt, gibt es auch Nachteile. So wird der hohe Energieverbrauch von Blockchains immer wieder kritisiert. Eine Studie der Universität Cambridge kam jüngst zu dem Ergebnis, dass sich der Stromverbrauch von Bitcoin seit Oktober 2020 beinahe verdoppelt habe. Demnach benötigte die Kryptowährung noch vor wenigen Monaten 67 Terawattstunden Strom pro Jahr. Anfang 2021 lag der Verbrauch bereits bei 121 Terawattstunden. Das ist etwa so viel Strom, wie Norwegen pro Jahr verbraucht und mehr als Länder wie die Niederlande oder die Philippinen jährlich benötigen.

 

 

 

Der dahinter liegende Algorithmus ist technologisch extrem clever, hat aber den Nachteil, dass ich sehr viel Rechenleistung benötige.“

Prof. Dr. Tim Weingärtner, Hochschule Luzern

Der Grund der Energieintensität liegt in der Blockchain-Technologie. Denn die Blockchain wird nicht von einem zentralen Server verwaltet, sondern von einem dezentralen Netzwerk bestehend aus vielen Computern. Jede*r kann theoretisch Teil dieses Netzwerks werden und als sogenannter „Miner” mit einem Computer die komplizierten Rechenaufgaben lösen, die notwendig sind, um einen neuen Bitcoin zu „minen” – also einen neuen Block zur Kette hinzuzufügen. „Der dahinter liegende Algorithmus ist technologisch extrem clever, hat aber den Nachteil, dass ich sehr viel Rechenleistung benötige”, erklärt Weingärtner.

Zudem lässt sich nicht genau feststellen, wie der benötigte Strom erzeugt worden ist. Laut der Studie aus Cambridge sitzt derzeit die Mehrheit der Bitcoin-Miner in China und nutzt dort zumindest im Sommer billigen Strom aus Wasserkraft, im Winter jedoch müssen sie Kohlestrom beziehen. In anderen Ländern mit instabilen Stromnetzen wiederum kann das Netz schnell überlastet werden, wenn Bitcoin-Miner mit ihrem hohen Energiebedarf ans Netz gehen. Weingärtner ist jedoch optimistisch: „Bitcoin oder auch andere Blockchain-Anwendungen wie Ethereum brauchen momentan sehr viel Energie. Es werden aber bereits Lösungen entwickelt und zum Teil bereits angewendet, die deutlich weniger Energie verbrauchen.”

Wohin genau der Weg im Bereich der Anwendungen geht, hängt nicht allein von den technischen Möglichkeiten ab. „Wir haben es mit einer extrem jungen Technologie zu tun. Technologisch wird sich daher in der nächsten Zeit sehr viel tun, viele noch bestehende Schwachstellen werden ausgebessert werden und es wird eine Vielzahl neuer Anwendungsbereiche geben”, sagt Weingärtner. „In welchen Bereichen die Technologie dann zum Einsatz kommt, hängt aber auch von rechtlichen und wirtschaftlichen Fragestellungen ab. Hier ist es schwer eine Prognose zu stellen”.

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