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31.07.2018 10:20

Blockchain - Use Cases

Bitcoin und Blockchain verändern als neue Technologien unser Leben


Alexander Sachs hat sich nach Abschluss der Studiengänge Mathematik, Informatik und Sport für die IT-Beratung entschieden. Bisher konnte er bereits viel Erfahrung als Entwickler, Product Owner und Scrum Master sammeln. Aktuell leitet er das Blockchain Labs Team bei der codecentric AG, das sich auf die schnelle Umsetzung von Prototypen im Bereich Blockchain spezialisiert hat. Beim vergangenen Steinbeis Unternehmerforum 2018 zeigte Alexander Sachs in seinem Vortrag anhand konkreter Anwendungsfälle und Ideen, wie die Blockchain möglicherweise in Zukunft unser Leben nachhaltig verändern kann. Lesen Sie hier seine Ausführungen:

 

Was bedeutet Blockchain überhaupt?

Die Blockchain ist eine Technologie, die vor allem durch den Bitcoin bekannt geworden ist. Mit ihr ist es zum ersten Mal gelungen, eine Kryptowährung zu schaffen, die dezentral funktioniert und es jedem erlaubt, ein Teil des Netzwerks zu werden. Die Blockchain selbst kann man sich entweder als sehr langsame, aber dafür sehr sichere Datenbank vorstellen oder aber als ein großes verteiltes Buch mit sämtlichen Transaktionen, die je durchgeführt wurden.

Sie speichert – im Fall von Bitcoin- alle Transaktionsdaten und synchronisiert diese im gesamten Netzwerk. Das Verteilen der Daten dient hier zum Schutz, denn bevor ein Netzwerkteilnehmer eine neue Transaktion in seine Daten aufnimmt, überprüft er, ob diese korrekt und valide ist. Hier wird unter anderem geklärt, ob der Sender überhaupt genügend Geld auf seinem Konto hat. Wurde die Transaktion von mehreren Teilnehmern im Netzwerk bestätigt, gilt sie als valide, und der Wertetransfer ist abgeschlossen.

Die Blockchain selbst ist also nur Mittel zum Zweck und findet immer dann gut Anwendung, wenn viele Parteien involviert sind, aber kein gegenseitiges Vertrauen herrscht.

 

Blockchain für Supply-Chain-Anwendungen

Supply Chains finden sich heute überall und in allen Größen – vom Bauern, der seine Milch an den lokalen Supermarkt liefert, bis hin zum Hightech-Produzenten, der seine Teile aus der ganzen Welt bezieht, um diese dann zu verbauen. Man möchte meinen, dass es dafür schon lange kluge IT-Systeme gibt, die alles organisieren. Doch das Gegenteil ist meist der Fall: Durch die vielen Beteiligten – vom Hersteller, über die Zwischenhändler und Logistiker, bis zum Endkunden - ist es schwierig, die Produkte nahtlos zu verfolgen. Oft hat jeder Beteiligte in der Lieferkette sein eigenes Tool und keine Schnittstellen, um die Daten weiterzugeben. Das liegt unter anderem daran, dass es keine zentrale Instanz gibt, der alle vertrauen und daher jeder einzelne Betei­ligte selbst die Hand auf den Daten behalten möchte.

Genau an diesem Punkt kann die Blockchain zum Einsatz kommen, um das Vertrauensproblem zu lösen. Doch bevor es soweit ist, dass man die Supply Chain über die Blockchain regeln kann, muss man ein System finden, mit dem die realen Güter in die digitale Welt überführt werden können, so dass sie mit der Blockchain nachverfolgt werden können. Ein verbreiteter Begriff in diesem Zusammenhang ist der des “digitalen Zwillings”. Man erstellt dazu eine eindeutige Nummer für sämtliche an der Supply Chain beteiligten Güter und bildet den kompletten Weg, den sie in der realen Welt nehmen, in der Blockchain ab. Da niemand Daten ohne die Einwilligung aller im Netzwerk Beteiligten ändern kann, schafft man eine Vertrauensbasis unter den Beteiligten.

  

Konkreter Anwendungsfall in der Supply Chain

MAERSK, die größte Reederei der Welt,  hat genau diese Ausgangssituation zum Anlass genommen, eine Blockchain-Lösung zu implementieren. Als Basis dafür wurde das Hyperledger Framework benutzt, das speziell für private Blockchains konzipiert wurde und von der Linux Foundation unterstützt und weiterentwickelt wird.

Eines der Hauptprobleme von MAERSK war, dass beim Transport von Gütern über Ländergrenzen hinweg eine Vielzahl an Dokumenten benötigt wird, es jedoch keinen Prozess gibt, der sicherstellen kann, dass im Ankunftshafen alle vorhanden sind. Würde auch nur eines der benötigten Dokumente bei der Ankunft fehlen, müsste die Ware wieder zurücktransportiert werden. Spätestens an dieser Stelle wird klar, dass eine Lösung für dieses Problem dem Unternehmen und allen Beteiligten viel Geld sparen kann.

Die entwickelte Blockchain-Lösung involviert nicht nur MAERSK und seine Kunden, sondern auch Regierungen, da diese einen Großteil der Dokumente signieren müssen. Alle Beteiligten sehen nur den jeweils für sie relevanten Teil der Daten und bekommen Aufgaben zugewiesen, wenn es etwas für sie zu tun gibt. Alle Schritte werden in der Blockchain dokumentiert und sind dort veränderungssicher gespeichert.

 

Blockchain in der Datenspeicherung

So gut wie niemand nutzt den tatsächlich zur Verfügung stehenden Speicherplatz auf seiner Festplatte aus. Gleichzeitig brauchen Firmen und Institutionen mehr Speicherplatz als sie haben. Diesen Umstand haben einige Startups zum Anlass genommen, auf Blockchain-Basis eine Lösung zu entwickeln.

Konkrete Beispiele sind Filecoin, Storj.io oder Sia: Alle bilden jeweils eine Plattform, an der man sich beteiligen kann. Jeder hat damit die Möglichkeit, sich das Programm zu installieren und festzulegen, wie viel Speicherplatz er zur Verfügung stellen möchten. Auf der anderen Seite können Firmen festlegen, wie viele Daten sie ablegen wollen. Die Plattform bringt nun Angebot und Nachfrage zusammen. Dabei spielt es keine Rolle, ob der komplette Datensatz an einer physischen Stelle abgelegt oder verteilt wird. Diese Informationen werden in der Blockchain gespeichert.

Um einen Anreiz zu schaffen, wird jeder, der Speicherplatz zur Verfügung stellt, bezahlt. Es geht sogar soweit, dass Daten redundant gespeichert werden können, um eine hohe Ausfallsicherheit zu erreichen. An dieser Stelle ist es auch wichtig zu erwähnen, dass alle Daten natürlich verschlüsselt gespeichert werden. Man kann also die Daten, welche auf dem zur Verfügung gestellten Speicherplatz gespeichert werden, nicht einsehen.

Die Blockchain hat hier das Vertrauensproblem zwischen demjenigen, der sensitive Daten speichern möchte und demjenigen, der sie bei sich speichert, gelöst. Außerdem kann jetzt die limitierte Ressource des Datenspeichers deutlich besser genutzt werden.

 

Datenspeicherung und das Internet

Das Internet gilt als dezentral, doch schaut man genauer hin, stellt man fest, dass eigentlich nur das Netzwerk dezentral ist, nicht die dahinterliegenden Daten. Das bedeutet, dass in den meisten Fällen der Inhalt einer Webseite auf genau einem Webserver im Internet zu finden ist. Würde dieser ausfallen, so wären auch die Daten nicht mehr im Internet auffindbar.

Für dieses Problem haben sich die Entwickler von Filecoin ein Protokoll überlegt, das auf dem aktuellen Protokoll aufbaut und es “IPVS” (interplanatary filesystem) genannt. Diese Protokoll sorgt dafür, dass Daten, sobald sie angefragt werden, auch gleichzeitig dupliziert werden

Nehmen wir an, die Daten der Steinbeis-Webseite würden in Deutschland liegen und jemand aus Amerika würde die Seite aufrufen. Er würde beim ersten Mal einige Sekunden warten müssen, da die Daten von Deutschland nach Amerika geschickt werden müssen. Würde nun ein weiterer Amerikaner das gleiche tun, so würde auch dieser zunächst warten müssen.

Mit dem IPVS wären die Daten beim ersten Aufruf nicht nur an den anfragenden Rechner gesendet, sondern gleichzeitig auf einem Server in seiner Nähe gespeichert worden. Dies würde mit Hilfe des zuvor beschriebenen Systems funktionieren.

 

Welche Anwendungsfälle gibt es für Staaten?

Ein Anwendungsfall für Staaten besteht darin, den Notar beim Grundstückskauf überflüssig zu machen. Im Wesentlichen passiert dort nichts anderes als eine Verschiebung von Gütern von einer Person zu einer anderen. Es spielt für die Blockchain letztendlich keine Rolle, ob wir über Bitcoins oder über Grundstücke reden. Es geht nur darum, einen Wert zu transferieren.

Genau diesen Gedanken haben Ghana und Schweden umgesetzt und eine Blockchain eingeführt, um ihre Grundbücher zu verwalten.

Ein weiterer Anwendungsfall, der in Australien zum Tragen kommt, ist eine Voting App mit dem Namen “FLUX”. Die Idee dahinter ist nicht, den kompletten Abstimmungsprozess dort abzubilden, sondern vorerst nur die Richtung einer Partei von ihren Wählern bestimmen zu lassen.

Mit der App kann man seine Meinung zu bestimmten Themen abgeben oder an Umfragen teilnehmen. Außerdem kann man seine Stimme zu einem bestimmten Thema jemand anderem übertragen. Das macht vor Allem dann Sinn, wenn ich jemanden in meinem Bekanntenkreis habe, dem ich in einem bestimmten Thema vertraue: Nehmen wir an, das Thema Internet interessiert mich nicht besonders, aber ein Freund kennt sich sehr gut damit aus. Dann könnte ich ihm bei allen Fragen zum Thema Internet meine Stimme übertragen. Dadurch hätte er zwei Stimmen zu diesem Thema und seine Entscheidung somit mehr Gewicht, als würde er nur seine eigene Stimme verwenden.

Bei der Abstimmung zu bestimmten Fragen im Parlament müssten die Parteimitglieder nur noch in die Auswertung der App schauen und wüssten genau, was die Wähler wollen. Außerdem sind diese Informationen auch zugänglich für alle Mitglieder, so dass man schon vorher absehen kann, wie abgestimmt wird.

 

Fazit

Die Blockchain steht als Technologie noch ganz am Anfang ihrer Möglichkeiten und ist nicht vollends ausgereift. Nichtsdestotrotz gibt es schon heute viele beeindruckende Anwendungsfälle und Ideen, die unser Leben nachhaltig verändern könnten. Überall dort, wo wir heute zentrale Instanzen haben, die ein Vertrauensproblem lösen, werden morgen vielleicht Blockchain-Lösung entstehen, die diese Aufgabe übernehmen.

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SCMT Steinbeis Center of Management and Technology GmbH.
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