Ethereum Blockchain – Teil 1: Use Cases

In dem Blog-Artikel  von Jonas wurde die Blockchain näher beleuchtet und eine Einführung in die grundsätzliche Funktionsweise dieser Technologie dargestellt, aber auch auf die hohe Diversität des Kryptowährung-Ökosystems hingewiesen.  Dicht auf den Fersen der Krypto-Leitwährung BitCoin kommt Ether mit der zweithöchsten Marktkapitalisierung von knapp über 18 Milliarden € und einer enormen Preissteigerung in den letzten 6 Monaten. Doch entgegen dem primären Zweck von BitCoin eine digitale Währung zu sein, ist Ether (der Coin) nur ein Puzzleteil des Ethereum-Stacks, der diese Blockchain-Lösung besonders attraktiv macht und den Hype hinter Ethereum befeuert.

In diesem Blogartikel möchte ich einen Einblick in die Funktionsweise und grundlegende Architektur von Ethereum geben, um ein Bild zu vermitteln, welche Möglichkeiten neben der reinen Spekulation mit digitalen Werten die Blockchain-Technologie eröffnet.

Use Cases

An dieser Stelle möchte ich skizzieren, warum mich Ethereum umtreibt und begeistert. Denn klar: Es ist ein Thema, was man schon aus reiner Liebe zu Technologie anschauen möchte. Aber viel mehr überzeugt es mich, dass es mich inspiriert hat, in jeder Situation nach einem Anwendungsfall für die Technologie zu suchen, denn verifizierte öffentliche Berechnungen eröffnen einem Möglichkeiten, die bisher nur unzureichend durch Auditierung von Unternehmen abgedeckt werden.

Folgende vereinfachte Sichtweise ist meiner Meinung nach ausreichend, um die Fantasie anzuregen: Ethereum als öffentliche, unveränderbare Datenbank. Zur Inspiration stelle ich im ersten Teil dieses Posts ein Paar Use Cases vor, bevor ich im 2. Teil tiefer in die technologischen Grundlagen von Ethereum abtauche.

Supply Chain Management

Diese Datenbank ist geeignet, um Eigentumsübergänge oder die Lieferkette verifizierbar transparent zu gestalten. Man denke sich folgende Situation: Ein Hersteller versieht seine Produkte mit einer eindeutigen ID und veröffentlicht diese in der Blockchain. Nun kann er zertifizierten Händlern das Produkt liefern und den Übergang in der Blockchain nachvollziehbar für den Kunden abspeichern. Ein Kunde, der ein Produkt dieser Marke bei einem Händler kaufen möchte, könnte jetzt überprüfen, ob dieses Produkt verkauft werden darf/kann, oder ob es sich eventuell um eine Produktfälschung handelt bzw. der Händler es illegal bezogen hat.

Der Händler wiederum kann beim Kauf des Produkts auch den Eigentumsübergang in der Blockchain veröffentlichen, und somit hat der Kunde eine Echtheitsgarantie für den Fall, dass es er das Produkt in Zukunft weiterverkaufen möchte. Ähnlich einem Fahrzeugschein lassen sich dann Eigentumsübergänge festhalten. Weitere Einsatzmöglichkeiten bieten sich beispielsweise in Ländern, wo der Staat nicht vertrauensvoll mit der hoheitlichen Aufgabe umgeht, Eigentumsrechte an Immobilien zu verwalten, es kann aber auch allgemein die Digitalisierung vorangetrieben werden, um Effizienzsteigerungen zu erzielen, indem ganze Katasterämter aufgebaut werden. Nehmen wir Estland als Beispiel, welches als Vorreiter der Digitalisierung die Ethereum-Blockchain schon adaptiert, um staatliche Aufgaben transparent und verifizierbar zu gestalten.

Das sind nur zwei Beispiele, die einen solchen Typus von Anwendungsfall umsetzen. Zahlreiche weitere Ideen sind möglich. So könnte man auch die Zertifizierung tief in die Lieferkette integrieren, um das Vermischen von nachhaltig produzierten Rohstoffen von herkömmlichen zu unterscheiden und maximale Transparenz zu schaffen. An den Übergängen zwischen den Teilnehmern müssten jedoch auch Mechanismen zur Kontrolle implementiert werden, die aber zum Teil auch in einen Smart Contract integriert werden können, z.B. könnte ein T-Shirt-Hersteller nur so viele T-Shirts als „fair“ zertifizieren, wie er Rohstoffe aus fairer Herkunft bezogen hat.

Fahrtenbuch

Um uns in Ethereum einzuarbeiten, haben wir nach einem Use Case gesucht, der einfach umzusetzen und gleichzeitig von hohem Nutzen bei guter Umsetzung ist. So kennt jeder, der einen Firmenwagen hat, den Ärger mit dem Finanzamt, falls man nicht die Pauschale 1%-Versteuerung wählen möchte. So ist das Hauptproblem, dass die Korrektheit des Fahrtenbuchs angezweifelt wird, weil klassische IT-Systeme immer manipulierbar sind. Und weil die Auditierung teuer ist, gibt es nur wenige Anbieter von Fahrtenbuchlösungen, die vom Finanzamt zweifelsfrei akzeptiert werden. Hier könnte die Blockchain Abhilfe schaffen. Im Rahmen des Chain-Days haben wir den Prototypen präsentiert. In dem folgenden Video demonstriere ich die Funktionsweise und greife ein bisschen auf den zweiten Teil dieses Blog-Eintrags vor.

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Versicherungen

In jedem Bereich, in dem ich als Konsument einer Dienstleistung meinem Dienstleister Vertrauen entgegen bringen muss, kann die Blockchain als Mittel dienen, um das Vertrauensverhältnis auf eine solidere Basis zu stellen, indem die Operationen für jedermann transparent und nachvollziehbar ist.

Ein kanonisches Beispiel ist eine Versicherung. Durch die staatliche Regulierung sind die Spielräume für Versicherer sehr gering und die Auflagen sehr hoch. Das verursacht auf der einen Seite hohe Kosten für die Unternehmen, die sich in den Prämien niederschlagen. Auf der anderen Seite kann der Kunde sicherer sein, dass mit seinem Geld pfleglich umgegangen wird, und dass er im Schadensfall seine vertraglich zugesicherte Entschädigung ausbezahlt bekommt.

Blockchain

Die Blockchain ist, vereinfacht gesprochen, ein Peer-To-Peer-Netzwerk, in dem alle Teilnehmer über den Zustand eines Sachverhalts einen Konsens gebildet haben und jeder Teilnehmer zu jeder Zeit alle Veränderungen dieses Zustands nachvollziehen und (kryptographisch sicher) verifizieren kann. Da ein Konsens geschaffen wurde, lassen sich Manipulationen am Zustand nur unter enormem Aufwand bewerkstelligen. Um sich davon überzeugen zu lassen, bietet es sich an, sich tiefer mit den theoretischen Grundlagen der Blockchain-Technologie auseinanderzusetzen. An dieser Stelle glauben wir zunächst, dass alle Transaktionen, über die in einer Blockchain Konsens herrscht, nicht mehr veränderlich sind.

Nun habe ich bewusst sehr abstrakt von einem „Sachverhalt“ gesprochen, denn in Bitcoin z.B. herrscht Konsens, welche Wallet über wie viel BitCoin verfügt: Somit ist ein Währungssystem geschaffen. Dieses Konzept lässt sich aber auch erweitern, und so entstand die Idee, zusätzlich zu den Informationen, wer wie viel Coins im Netzwerk besitzt, Code und Programmzustand in der Blockchain abzulegen. Damit ist eine Plattform geschaffen, in der Berechnungen nachvollziehbar, korrekt und nicht veränderbar ausgeführt werden können. Wie nützlich so ein System ist, wird sich in Zukunft zeigen. Doch offenbar fallen mir auch spontan schon ein paar Use Cases ein, die es zumindest wertvoll erscheinen lassen, sich mit der Technologie auseinanderzusetzen.

Im nächsten Teil gehe ich detailliert auf die Funktionsweise von Ethereum und DApps ein, und wie man diese entwickelt.