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"Vor zwei Jahren wurde ich alle drei Wochen kontaktiert, weil jemand ein Blockchain-basiertes Projekt umsetzen wollte", sagt Kai Brünnler. Der Informatik-Professor an der Berner Fachhochschule (BFH) hat sich intensiv mit der Technologie auseinandergesetzt und mit "Blockchain kurz & gut" ein einfach zugängliches Buch zum Thema verfasst (PDF)
. Mittlerweile sei der Hype deutlich abgeflaut, sagt er.
Brünnler erklärt: "Die Blockchain löst im Wesentlichen genau ein Problem: Das sogenannte Double-Spending-Problem, das aber kaum jemand hat." Es geht dabei darum, dass dieselbe Einheit einer Kryptowährung nicht doppelt ausgegeben werden darf. Oder allgemeiner: Es muss sichergestellt werden, dass in dezentralen offenen Systemen (Glossar)
die Datenbankkopien identisch sind.
Die Blockchain löst dieses Problem, indem sie eine öffentliche Datenbank mit kryptografischen Prinzipien kombiniert. Diesbezüglich gab es laut Brünnler genau einen Durchbruch in den letzten 15 Jahren: Nämlich als der mythenumrankte Satoshi Nakamoto im November 2008 in seinem Whitepaper "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System"
das Konzept des Bitcoins vorschlug. Satoshis Papier fiel in die grosse Finanzkrise: im September 2008 hatte der Crash der US-Grossbank Lehman Brothers eine Schockwelle durch das Finanzsystem geschickt, das zwischenzeitlich am Rande des Abgrunds stand. Die Kryptowährung stellte eine finanzielle Absicherung ausserhalb des offiziellen Finanzsystems in Aussicht.
Nach und nach kam die Public-Relation- und Marketing-Maschinerie in Gang: Längst wird gerne das Buzzword "Blockchain" angehängt, wenn man Geld sammeln oder Begeisterte für ein Projekt finden will. "Wissenschaftler forschen schon lange am bekannten Konsensproblem in der Informatik, das die Blockchain auf geniale Weise für öffentliche Systeme löst", sagt Brünnler. Für geschlossene Systeme sei dieses aber eigentlich seit den 1980er-Jahren gelöst, auch wenn natürlich weiter geforscht werde. Was heute oftmals als private oder restricted Blockchain angepriesen werde, sei viel eher in dieser Tradition zu verorten, als dass es etwas mit dem Prinzip von Nakamoto zu schaffen habe.
Die Blockchain: Versuch einer Definition
Brünnler stellt klar, dass es sich bei seinem Einwand um eine Definitionsfrage handelt. "Ich verwende einen sehr engen Begriff von Blockchain, der direkt mit dem Konzept des Bitcoins verbunden ist", sagt er. Das sei aber sinnvoll: Es beschränke das Buzzword auf jenen Bruch, der mit der Innovation von Nakamoto verbunden ist: Die blockchain-spezifische Lösung des Double-Spending-Problems mit dem Proof-of-Work-Konsens-Mechanismus (Glossar)
. Diese hat schliesslich auch den Hype ausgelöst.
In der Wissenschaft ist aber auch eine erweiterte Definition gebräuchlich: So wird für Distributed Ledger Technologie (DLT) (Glossar)
oft der Begriff Blockchain verwendet. Damit ist der Bedeutungshorizont bereits deutlich weiter gezogen. Wenn man schliesslich, so eine dritte Definition, alle Datenstrukturen, in denen Blöcke mittels Hash-Funktion miteinander verbunden werden, zugrunde legt, landet man bei einem extrem weiten Begriff. "Dann ist aber selbst Git, die freie Software zur verteilten Versionsverwaltung von Dateien, eine Blockchain", sagt Brünnler. Deren erste Version datiert bereits auf das Jahr 2005 zurück. Je nach Quelle taucht der Begriff "Blockchain" aber erst kurz vor oder während des Jahres 2013 auf, auch wenn das Konzept mit dem Bitcoin-Whitepaper 2008 seinen Durchbruch feierte.
Wieso aber gibt es diese verschiedenen Definitionen? Brünnler sagt: "Sowohl die Projektverantwortlichen an den Universitäten als auch in den Firmen haben ein Interesse, dass ihr Unterfangen sehr innovativ klingt." Damit lässt sich besser Geld sammeln. Was heute als "private Blockchain" verkauft werde, datiere in der Forschungsgeschichte weit zurück.
"Man sollte sich bei der Beurteilung von Projekten immer fragen: Was ist daran eigentlich innovativ? Die einfache Aneinanderreihung von Blöcken in einem eingeschränkten System ist es definitiv nicht", sagt auch Fabian Schär. Er ist Professor für DLT (Blockchain) und Fintech an der Universität Basel und hat 2017 seine Promotion zum Thema abgeschlossen.
Eigentlich könne man eine einfache Frage stellen, so Schär: "Gibt es eine Partei, die mit Sonderrechten ausgestattet ist?" In geschlossenen DLT-Systemen sei das der Fall, aber auch in offenen Systemen, müsse man genau hinschauen und die Augen nach Sonderrechten und Privilegien einzelner Teilnehmer offenhalten.
Anwendungsfall: Dezentrale Finanzinfrastruktur
Immer wieder hört man von Firmen, dass sie erfolgversprechende Smart-Contract-Projekte (Glossar)
durchführen. Dabei geht es um eine Automatisierung von Vertragsausführungen: Das kann etwa die Freigabe von Coins sein, es kann mit dem Mechanismus aber zum Beispiel auch ein Ticket ausgestellt werden, wenn eine festgelegte Summe überwiesen wird. Das Bitcoin-System hat hierfür eine eingeschränkte Vertragssprache, die Programme sind wenig komplex, darum wird meist auf Ethereum zurückgegriffen, das zweitgrösste System.
Schär stellt sich eine dezentrale Grundinfrastruktur für die Finanzwelt vor: Decentraliced Finance, der eigentliche Inhalt des Begriffs "Open Banking". Es könne ein vielversprechender Anwendungsfall für die Technologie sein, so Schär. Seine Arbeit zu einer dezentralen Finanzwelt auf Blockchain-Basis wurde von der US-Zentralbank publiziert (Artikel)
.
Es müssten aber längst nicht alle Prozesse und Transaktionen auf der Blockchain abgewickelt werden, sagt er. Vielmehr könne sich ein mehrschichtiges System durchsetzen, das damit unterlegt sei. Regulatorisch heikle Prozesse könnten auf Protokoll-Layern abgebildet werden, die von Dienstleistern zur Verfügung gestellt werden. Diese würden die Legitimität garantieren, sagt Schär und grenzt zugleich ein: "Für die Blockchain gibt es viel weniger Anwendungsfelder, als heute geworben wird. Dafür wird in jenen Bereichen, wo sie tatsächlich eingesetzt werden kann, das Potenzial unterschätzt."
Kein Anwendungsfall? Supply-Chain-Tracking
In dezentralen Finanzsystemen sind die Assets direkt auf der Blockchain hinterlegt. Ein grosses Thema bei Smart Contracts ist ansonsten die Verbindung der physischen Welt mit der Blockchain: Bei einem Bitcoin sei es sinnvoll, dass eine Transaktion unveränderlich dezentral gespeichert und gesichert würde, sagt Brünnler. Beim Verkauf physischer Assets tauchten aber diverse Probleme auf.
Etwa bei den häufig als besonders erfolgversprechend beworbenen Projekten im Bereich Tracking- und Logistik. Dort seien fundamentale Fragen offen, erklärt Schär: "Die Blockchain speichert zwar die Daten unveränderlich, aber diese müssen erst eingespiesen werden. Wegen dieses Oracle-Problems (Glossar)
muss man wiederum einer zentralen Instanz sein Vertrauen schenken. Ich denke, da wird oft eine Scheinsicherheit erzeugt."
Dennoch werden solche Projekte, in denen die Probleme mit einem zentralisierten Ansatz gelöst werden sollen, als Blockchain beworben. Einige dieser Unterfangen sollen in diesem Report untersucht und mit dem hier entwickelten Begriff der Blockchain konfrontiert werden.
Welche Elemente und Problemlösungen implementiert sein müssten, damit ein System im engeren Sinne als Blockchain durchgeht, erklärt Kai Brünnler im Video.
Dies ist der erste Teil einer sechsteiligen Artikelserie.
Teil 5
Das Crypto Valley in der Pandemie
Wo steht der Blockchain-Standort Schweiz in Pandemie und zweitem Krypto-Winter? Wir haben uns in Zug umgesehen und mit Beteiligten gesprochen.