Langsam aber sicher tritt die Blockchain aus dem Schatten von Bitcoin heraus. Bei Bitcoin handelt es sich um eine Kryptowährung, die im virtuellen Raum gehandelt wird. Dieser Handel ist nur durch den Einsatz der Blockchain möglich, die zur Beglaubigung der digitalen Transaktionen eingesetzt wird. Dieser Beitrag diskutiert die Funktionsweise und Möglichkeiten der Blockchain, die aller Voraussicht nach grosse Teile des zukünftigen Handels und damit weitreichende Teile unserer Gesellschaft verändern wird.

Handel heute

Menschen handeln Waren seit Jahrtausenden. Wie ein solcher Handel vollzogen wird, hat sich nicht wirklich geändert. Klassischerweise findet ein Tausch statt. Da tauschte man also Naturalien wie Fleisch gegen Fisch. Doch dann gab es plötzlich den Kauf, bei dem eine Ware gegen Geld getauscht wurde: Eine Kuh wurde gegen eine Münze (z.B. im Mittelalter ein Gulden als Goldmünze) getauscht.

So geschieht das auch noch heute. Mittlerweile werden mehr Autos und Handies gekauft, als Kühe. An den heutigen Handel werden jedoch zusätzliche Anforderungen gestellt. Zum Beispiel sollen Transaktionen nicht unmittelbar sondern in gestaffelten Raten stattfinden können. Oder das Geld für einen Kauf wird geliehen und mit einem Sollzins versehen. Ein Finanzinstitut bürgt dabei als verlässlicher Kreditgeber, der seinerseits gewisse Risiken auf sich nimmt.

Eine spezielle Anforderung an einen Handel kann die Beglaubigung der Echtheit und Herkunft einer Ware sein. Bei Luxusgütern und Kunstgegenständen ist es üblich, dass der Käufer wissen will, ob es sich um ein echtes Exemplar handelt und es nicht aus zwielichtiger Quelle (z.B. aus einem Diebstahl) stammt.

Um dieser Anforderung gerecht werden zu können, werden in der Regel Zertifikate ausgestellt und eingereicht. Das Erstellen von Zertifikaten kostet Geld, denn ein Experte muss das Objekt in Augenschein nehmen. Diesem Experten und seiner je nachdem langwierig erstellten Zertifizierung muss der Käufer zudem vertrauen.

Blockchain als Zertifizierung

Die Blockchain, wie sie bei der Kryptowährung Bitcoin seit geraumer Zeit erfolgreich eingesetzt wird, kann diese Anforderungen übernehmen. Will eine Transaktion durchgeführt werden, kommen kryptografische Mechanismen zum Einsatz, die eine solche für alle Beteiligten fair und sicher abwickeln lassen. Durch das Einsetzen von Verschlüsselungen, Hashes und Signaturen kann eine Transaktion beglaubigt werden. Die Teilnehmer der Transaktion können dann sicher sein, dass diese korrekt abgelaufen ist: Die (digitale) Ware ist in den Besitz des Käufers übergegangen und der Verkäufer hat seine (digitale) Entlöhnung erhalten.

Diese Transaktion wird dann in der Blockchain gespeichert. Der Tausch kann also nachvollzogen und die Rechtmässigkeit der umverteilten Besitztümer verifiziert werden. Keiner der involvierten Parteien kann somit nachträglich behaupten, dass diese Transaktion nicht oder in anderer Form stattgefunden habe.

Dies ist deshalb möglich, weil die einzelnen Transaktionen in der Blockchain miteinander verknüpft werden. Dabei beglaubigt jeweils der Teilnehmer der vorangegangenen Transaktion eben die nächste. Es wird also füreinander mittels kryptografischen Mitteln gebürgt. Die Herkunft und Echtheit des Objekts kann damit mit Sicherheit nachvollzogen werden.

Sicherheit der Blockchain

Auf den ersten Blick erscheint es nicht intuitiv, die komplexe Aufgabe von Beglaubigung und Dokumentation von Transaktionen einem Algorithmus und den Teilnehmern der Transaktionen zu überlassen. Es könnte sein, dass zwielichtige Händler oder Dritte Manipulationen vornehmen und dadurch sowohl Einfluss auf Transaktionen als auch auf die Blockchain nehmen könnten.

Im Beitrag Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System von Satoshi Nakamoto werden die verschiedenen Angriffstechniken gegen das System diskutiert. Dabei ist erstaunlich, mit welcher Einfachheit diese Attacken abgewehrt werden.

Zum Beispiel kann es gegeben sein, dass Transaktionen aufgrund fehlender Netzverbindungen nicht unmittelbar in die bestehende Blockchain eingeflochten werden können. Sollte ein Zugriff wieder hergestellt werden können, wird versucht die vorangegangenen Transaktionen an die Blockchain anzuhängen. Ein Angreifer könnte diesen Umstand nutzen, um zwischenzeitlich eigenmächtig Transaktionen zu manipulieren (z.B. Duplikate erstellen) oder eine unabhängige Blockchain zu etablieren. Bei der Verarbeitung der vorerst eigenständigen Transaktionen würde dies jedoch auffallen. Dies führt dazu, dass die kryptografisch simplere Blockchain verworfen wird. Die echte Blockchain mit den richtig beglaubigten Transaktionen bliebe davon unbeeinträchtigt. Die Blockchain verwaltet sich selbst und gewährleistet durch die kryptografischen Mechanismen seine Integrität.

Zukünftige Einflüsse

Experten diskutieren darüber, welchen Einfluss das Prinzip der Blockchain haben wird. Offensichtlich ist, dass damit Kernaufgaben von Banken ersetzt werden können. Transaktionen alle Art lassen sich damit unabhängig und kostengünstig durchführen.

Die Nachvollziehbarkeit der legitimen Transaktionen macht es zudem interessant für alle Bereiche, in denen Herkunft und Echtheit beglaubigt werden müssen. Dies betrifft den Handel von Schmuck, Uhren und Kunstgegenständen gleichermassen. Aber auch die Dokumentation von Grundstück- und Hausverkäufen kann damit realisiert werden. Viele bald archaisch anmutende administrative Prozesse werden sich ersetzen lassen. Der Einfluss auf die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Aspekte unseres Lebens lässt sich noch nicht vollumfänglich abschätzen.

Fazit

Es gibt verschiedene Technologien, die einen disruptiven Einfluss auf die heutige Gesellschaft haben werden. Neben selbstfahrenden Autos, autonomen Drohnen und Virtual Reality wird wohl die Blockchain massgebliche Veränderungen mit sich bringen. Die Finanzplätze werden sich über kurz oder lang neu orientieren müssen. Und ebenso die verschiedenen Fachbereiche, die als Experten, Auditoren und Revisoren fungieren. Die Blockchain wird dazu führen, dass der Handel zu grossen Teilen autonom, fair und nachvollziehbar stattfinden kann. Damit findet eine Transition in eine neue, vielleicht bessere Gesellschaft statt.

Über den Autor

Marc Ruef ist seit Ende der 1990er Jahre im Cybersecurity-Bereich aktiv. Er hat vor allem im deutschsprachigen Raum aufgrund der Vielzahl durch ihn veröffentlichten Fachpublikationen und Bücher – dazu gehört besonders Die Kunst des Penetration Testing – Bekanntheit erlangt. Er ist Dozent an verschiedenen Fakultäten, darunter ETH, HWZ, HSLU und IKF. (ORCID 0000-0002-1328-6357)

Links

• http://www.itp.net/607743-blockchain-the-new-world-order
• https://bitcoin.org/bitcoin.pdf