Welches Problem löst der Einsatz von Blockchains?

Digital Ledger-Technologien als Lösungsansatz

Technologien aus dem Bereich Blockchain erfahren seit einiger Zeit starkes Interesse im Banking. Doch welche Probleme können sie tatsächlich lösen? Und wo liegen ihre Grenzen?

Eignung der Blockchain-Technologie für das Banking

Hintergründe, Vorteile, Grenzen und Einsatzmöglichkeiten der Blockchain-Technologie im Bankgeschäft.

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Durch Blockchains sollen Zwischenhändler eliminiert, Monopole geschleift und ungleiche Machtverhältnisse zwischen Geschäftspartnern egalisiert werden. Manche stellen die Blockchain als Pendant zum Schweizer Taschenmesser dar, das viele Probleme auf einmal zu lösen imstande ist. Vieles dabei klingt zu einfach, um wirklich wahr zu sein.

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In einer dreiteiligen Serie wird der Nutzen von Blockchain-Technologien für das Banking untersucht. Im Zentrum steht dabei die Ableitung eines Analyserahmens, der es erlaubt, den Nutzen von Blockchain-Konzepten im industriellen Umfeld einzuschätzen. Sie sollen insbesondere Business Analysten, Geschäftsentwickler, Business Architekten und Entscheidern helfen, die Potenziale und Risiken des Einsatzes von Blockchains frühzeitig zu erkennen und abzuschätzen.

Digitale Güter ohne Wert?

Das Konzept der Blockchain ist eng mit den Eigenschaften digitaler Güter und besonders der Unterkategorie der digitalen Werte verknüpft. Digitale Güter, wie z.B. Dokumente, Musik und Filme, lassen sich beliebig, im Gegensatz zu ihren analogen Pendants, vervielfältigen und verteilen. Mit zunehmender Verbreitung tendiert der kommerzielle Wert vieler digitaler Güter damit gegen null, da Interessenten von Besitzern Kopien erhalten können, ohne dass diese ihren Besitz aufgeben müssen.

Da Kopien und Originale nicht unterscheidbar sind, gestaltet sich die rechtliche Verfolgung durch die Urheber bzw. Eigentümer schwierig. Die präventive Kontrolle der Vervielfältigung, z.B. in Form von Kopierschutz und Digital Rights Management, sind zum Schutz digitaler Güter im Einsatz, haben sich aber nur als begrenzt praktikabel erwiesen. Die Erfahrungen aus der Musik- und Filmindustrie zeigen, dass die Digitalisierung zur Instabilität dieser Märkte führen können, da diese ohne Kontrolle der Eigentümer von Besitzer beliebig oft vervielfältigt und verteilt werden können.

Problem der Digitalisierung von Geld

Die unkontrollierten Vervielfältigungsmöglichkeiten trifft besonders die Digitalisierung von Geld und Geldsurrogaten in Form von digitalen Werten. Der Wert von Geld basiert auf der universellen und dezentralen Akzeptanz als allgemeingültiges Tauschgut. Dies bedingt das Vertrauen der Benutzenden, dass es nur in definierter Menge verfügbar ist und die Vervielfältigung strikter Kontrolle unterliegt. Die Akzeptanz und damit der Nutzwert von digitalen Werten sind untrennbar mit deren Echtheit verbunden. Eine erkennbar unechte Kopie ist für den Besitzer ebenso nutzlos wie erkennbare falsches analoges Geld bzw. falscher Geldsurrogate, wie z.B. Anteilscheine.

Blockchain-Technologie als Lösungsansatz

Die Blockchain wurde als Lösung zur dezentralen Kontrolle der Mehrfachnutzung digitaler Werte entwickelt. Die der Blockchain zugrundeliegenden technischen Konzepte erlauben die automatische und dezentrale Aufzeichnung der Erstellung sowie der Übertragungen von digitalen Werten. Ähnlich einer Finanzbuchhaltung führt die Blockchain Buch über alle Transaktionen eines digitalen Wertes und kann damit jederzeit das Original von etwaigen Kopien unterscheiden.

Die Echtheit der Erstellung und Übertragung von digitalen Werten werden dabei über kontrollierte Redundanz und kontinuierlichen Vergleich sichergestellt. Die Teilnehmer am digitalen Austausch werden dabei durch Anreizmechanismen motiviert, neben ihrer Transaktionstätigkeit auch Kontrollaufgaben zu übernehmen. Jeder kontrollierende Teilnehmer besitzt eine Kopie der gesamten Blockchain, welche als Node bezeichnet wird, und kann diese mittels sogenannter Blocks ergänzen. Jeder neue Block wird über mathematische Mechanismen mit der bestehenden Blockchain unveränderbar verschmolzen. Kontinuierliche Replikationsmechanismen zwischen den Nodes stellen sicher, dass neue Blocks zeitnah in allen Blockchain-Replikaten vorhanden sind und damit jederzeit dezentral überprüft werden können. Im Falle eines Disputs entscheidet die Mehrheit, d.h. wenn mehr als 50 Prozent der Nodes einen Block als korrekt in ihren Blockchains integriert haben, wird dieser Block als korrekt akzeptiert. Die Blockchain erlaubt so den sicheren Transfer digitaler Werte zwischen Besitzern, ohne dass es einer zentralen Kontrollinstanz bedarf.

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„Proof of work“ versus „Proof of Stake“

Die Verteilung der Belohnungen für Kontrollen erfolgt entweder über Wettbewerb, auch als „Proof of work“ bezeichnet, oder zufällig unter allen Teilnehmenden „Proof of Stake“.

  • In „Proof of work“ Blockchains erhalten alle Teilnehmer mathematische Aufgaben gestellt. Deren Lösung erfordert erheblichen Rechenaufwand, die Korrektheit des Ergebnisses ist jedoch einfach zu verifizieren. Der Teilnehmer, welcher die Aufgabe am schnellsten gelöst hat, erhält die ausgelobte Belohnung in Form neuer digitaler Werte.
  • In „Proof of Stake“ Blockchains werden Belohnungen über zufällige Mechanismen unter allen Teilnehmern verlost. Um eine möglichst gerechte Verteilung der Belohnungen auch bei wechselnden Teilnehmergruppen sicherzustellen, gibt es neben reinen Zufallsverteilungen auch Konzepte, welche zur Verteilung messbare Eigenschaften, z.B. Länge des Zeitraums seit der letzten Belohnungszuteilung, heranziehen.

In beiden Fällen wird die verfügbare Menge digitaler Werte direkt über die Kontrollmechanismen gesteuert. Zentrale Stellen zur Geldmengenkontrolle sind nicht notwendig. Allerdings ist dieser Mechanismus unidirektional, d.h. die Menge digitaler Werte in Blockchains kann stabil gehalten werden oder wachsen; die Reduktion der Menge digitaler Werte ist jedoch nicht vorgesehen.

Werden Blockchains für die Verwaltung von digitalen Gütern verwendet, deren Kopien einen Nutzwert besitzen, deckt das Konzept nur die Echtheitsüberprüfung, nicht aber die Nutzungskontrolle ab. Blockchains schränken den inhärenten Nutzwert von Kopien digitaler Güter nicht ein. Dies bedeutet, dass sich bei über eine Blockchain verteilten digitalen Musikstücken relativ einfach nachweisen lässt, in welchen Händen sich „Originale“ befinden. Die Besitzer von „Kopien“ werden in ihrer Nutzung des Musikstücks aber von der Blockchain nicht eingeschränkt. Dies erfordert den Einsatz zusätzlicher Technologien, wie z.B. dem Digital Rights Management, welche wiederum auf zentralistischen Kontrollkonzepten basieren.

Blockchain zur Verwaltung digitalen Güter

Der Nutzen der Blockchains liegt somit nicht in der umfassenden Verwaltung aller digitalen Güter, sondern in der Verwaltung digitaler Echtheitsbestätigungen, im Folgenden als digitale Zertifikate bezeichnet, welche die Originalität von digitalen Gütern und deren Übertragungen beweist, ohne deren Kopierbarkeit zu unterbinden. Nur im Sonderfall der von digitalen Werten können Blockchains die komplette Verwaltung abdecken.

Blockchains vereinigen Konzepte, die das Potenzial haben, bestehende Wertschöpfungsnetzwerke in Richtung symmetrischen Beziehungen zwischen Geschäftspartnern zu verändern und insbesondere zentrale Kontrollstellen zu eliminieren. Gleichzeitig beinhalten Blockchains ungewünschte Eigenschaften in Form von umfassender Einsatzfähigkeit nur bei digitalen Werten, schlechter Skalierbarkeit, fehlender Kontrollmöglichkeiten der Transaktionsdurchführungen und begrenzte Komplexität der Transaktionslogik, welche die Nutzung im Industrieumfeld einschränken.

Um Blockchains sinnvoll einzusetzen, muss zu Beginn sichergestellt werden, dass die ökonomischen und technischen Gegebenheiten der durch Blockchains transformierten Wertschöpfungsnetzwerke den Einsatz zumindest nicht blockieren und besser noch fördern.


Im nächsten Teil der Serie geht es um die Vorteile und Grenzen eines Einsatzes der Blockchain.

 

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Über den Autor

Dr. Henning Gebert

Dr. Henning Gebert arbeitet als Leiter der Geschäftsentwicklung im Bankenbereich des Schweizer Telekomunternehmens Swisscom. Im Rahmen seiner Tätigkeit beschäftigt er sich mit der industriellen Anwendbarkeit neuer Technologien im Bankenumfeld von der Analyse bis zur Implementierung. Zuvor war er als Leiter der Bereiche Banking Individuallösungen, Leiter Finance & Risk Solutions, sowie als Unternehmensberater in einer großen Schweizer Beratung tätig. Seine Ausbildung absolvierte er an der Technischen Universität Darmstadt und der Universität St. Gallen. Dr. Gebert unterrichtet als Gastdozent an verschiedenen Universitäten und Foren.

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