Die Unternehmen müssen sich daher stetig unter Verwendung neuer Technologien weiterentwickeln, um die Bedürfnisse der Kunden, Mitarbeiter und Lieferanten zu erfüllen.Dies bedeutet mitunter eine komplette Neuorientierung der bestehenden Unternehmensstruktur, der Prozesse und gegebenenfalls auch des gesamten Geschäftsmodells.

Getrieben wird die digitale Transformation durch immer wieder neu aufkommende Technologien und deren Anwendung im gesellschaftlichen Umfeld. Eine spannende Technologie ist in diesem Zusammenhang die „Blockchain-Technologie“ beziehungsweise deren technische Basis, die Distributed-Ledger-Technologie.

Mittels der Blockchain besteht die Möglichkeit, die Komplexität innerhalb eines Netzwerks von Unternehmen drastisch zu reduzieren, indem alle Geschäftspartner auf dieselben Informationen zugreifen können, ohne dass eine zentrale Instanz die Echtheit und Unverfälschtheit der Daten gewährleistet. Damit Unternehmen diese Technologie nun bewerten und für sich anwenden können, müssen im
Wesentlichen vier Aspekte gemeistert werden:

• Die Technologie muss verstanden und beherrscht werden
• Das eigene Unternehmen muss in Bezug auf seine Marktrolle verstanden werden
• Es müssen bestehende Wertströme hinsichtlich möglicher Verbesserungen durch die Blockchain
überdacht werden
• Es müssen die gewonnenen Erkenntnisse in das neu geschaffene Ökosystem eingebettet werden
 
Dieser Artikel soll den Einstieg beim ersten Punkt erleichtern und insbesondere zwei Fragestellungen beantworten:

• Wofür kann die Blockchain verwendet werden?
• Was ist die Blockchain?
 
Waschmaschine redet mit Energieversorger
Wie anfangs erwähnt, können mittels der Blockchain-Technologie bestehende Geschäftspartner- Netzwerke effizienter gestaltet werden bzw. sind erst dadurch umsetzbar. Als Beispiel dient hier ein Anbieter von Waschmaschinen, der seine Produkte zusätzlich zum klassischen Vertrieb über den Fachhandel durch eine Nutzungsgebühr pro Waschvorgang beim Endkunden in Rechnung stellen möchte. Dabei soll das Angebot als Fullservice inklusive des Strom- und des Wasserverbrauchs ausgestaltet sein.

Um einen solchen Service anbieten zu können, müsste nun der Hersteller der Geräte mit den Energie- und Wasserlieferanten ein Netzwerk bilden, bei dem einer der Teilnehmer den führenden Part übernimmt und den Verbrauch von Wasser, Energie und die Nutzung der Maschine protokolliert, gegenüber dem Kunden abrechnet und im Anschluss eine interne Abrechnung gegen die Netzwerkpartner erstellt. Idealerweise funktioniert das Ganze mit unterschiedlichen Energielieferanten.
 
Der Koordinations- und Kommunikationsaufwand für ein solches zentral gesteuertes System ist sehr hoch. Unter Verwendung der Blockchain-Technologie besteht nun aber die Möglichkeit, dass die Geschäftspartner diesen Ansatz über eine einheitliche Blockchain abwickeln und die Verbrauchsinformationen für die Benutzung der Maschine, die Strom und Wasserverbräuche in der Blockchain speichern und für jeden Teilnehmer transparent zur Verfügung stellen.

Ein dominanter Partner, der die Daten zentral sammelt und verteilt, ist nicht mehr nötig. Des Weiteren wäre es möglich, die gesamte Abrechnung dieser Mikrotransaktionen in der Blockchain durch sog. „Smart Contracts“ vornehmen zu lassen, sodass kein Teilnehmer mehr die Verteilung der Einnahmen durchführen muss. Ein solches System würde vor allem bei einer hohen Anzahl von Lieferanten (zum Beispiel Energieversorgern) die Möglichkeit bieten, die Komplexität innerhalb des Unternehmensnetzwerkes zu reduzieren.
 

„Aufgrund der enormen Auswirkungen und der Komplexität sollte man sich schon frühzeitig mit der Technologie und den Möglichkeiten auseinandersetzen.“


Blockchain kurz und knapp erklärt
Die Blockchain zählt zur Distributed-Ledger-Technologie. Sie ist ein auf viele unabhängige Rechner verteiltes Hauptbuch (Ledger), in dem die Transaktionen in zeitlich geordneter Reihenfolge gespeichert werden. Die in Form eines dezentralen Netzwerks organisierten Rechner werden auch Knoten oder Nodes genannt.

Die Transaktionen werden in Form von (Informations-) Blöcken zusammengefasst und mittels kryptografischer Verfahren miteinander verkettet. Das Besondere an der Blockchain ist die transparente, nachvollziehbare und verifizierte Übertragung von Transaktionen zwischen unbekannten Marktteilnehmern ohne eine zentrale Instanz.
 
Dezentral und belastbar
Die Blockchain ist dezentral organisiert. Das heißt, es gibt keine zentrale Kontrollinstanz, sondern alle Knoten im Netzwerk sind in ihrer Funktion gleichberechtigt. Jederzeit kann ein Knoten das Netz verlassen oder ein anderer hinzukommen. Die dezentrale Organisation sorgt dafür, dass eine zentrale Kontrolle durch ein Individuum oder eine Organisation erschwert wird. Außerdem wird durch eine dezentrale Organisation das Netzwerk wesentlich belastbarer, sein Ausfall wird mit zunehmender Anzahl an Knoten immer unwahrscheinlicher.

Die Teilnehmer des Netzwerks sind nicht auf ein Unternehmen, eine Organisation oder auf ein Land beschränkt, sondern können über Landes- und Unternehmensgrenzen hinweg organisiert sein. Auf diese Weise sind Blockchains auch belastbar gegenüber politischen oder organisatorischen Eingriffen.
 
Verifizierbar und transparent
Auf jedem Knoten des Netzwerks sind die Daten der gesamten Blockchain gespeichert. Ein Zugriff auf alle Transaktionen innerhalb der Blockchain ist für jeden Teilnehmer des Netzwerks möglich. Jede Transaktion, die in der Blockchain gespeichert werden soll, muss durch andere Netzwerkteilnehmer (Knoten) verifiziert werden. Hierbei werden unterschiedliche Algorithmen, auch Konsensus-Algorithmen genannt, verwendet.

Der bekannteste Konsensus-Algorithmus lautet „Proof-of-Work“, bei dem die Verifikation von Transaktionen auf Basis von Rechenleistung erfolgt. Sowohl der Konsensus-Mechanismus, als auch die Möglichkeit für jeden Netzteilnehmer alle Transaktionen zu betrachten sorgen für die Glaubwürdigkeit der Daten sowie eine hohe Nachvollziehbarkeit.
 
Unveränderlich
Alle Daten, die in der Blockchain gespeichert werden, sind „by design“ unveränderlich gespeichert. Denn einerseits ist jede Transaktion in einem Block gespeichert und dieser wiederum mit seinem nachfolgenden Block mittels kryptographischen Hash-Verfahrens verkettet. Andererseits sind diese verketteten Blöcke auf vielen unterschiedlichen Knoten identisch vorhanden. Würde man eine Transaktion innerhalb eines Knotens ändern, würde die Kette aller Blöcke innerhalb des Knotens nicht mehr konsistent sein, da die errechneten Werte der Blöcke nicht mehr den definierten Regeln entsprechen.

Um diesen Mangel zu beheben, müsste der Angreifer nun alle nachfolgenden Blöcke mit viel Rechenaufwand neu verketten. Der Einsatz der notwendigen Rechenleistung ist schon die erste Hürde. Die zweite Hürde ist, dass die so veränderte Blockchain auf einem Knoten nicht mehr mit der Mehrheit der Kopien auf den anderen Knoten übereinstimmt. Die Folge wäre nun, dass der so  manipulierte Knoten im Netzwerk als nicht mehr gültig erachtet werden würde und die Manipulation wäre damit eliminiert.

Eine Unveränderbarkeit bedeutet somit nicht, dass die Daten nicht verändert werden können, sondern dass das Design der Blockchain ungerechtfertigte Änderungen erkennt und aus dem Netzwerk eliminiert.
 
Arten von Blockchain
Es werden drei verschiedene Arten von Blockchain-Implementierungen unterschieden.
Die „Public Blockchain“, bei der es keine Zugriffsrechte gibt und jeder Knoten auf alle Daten der gesamten Blockchain zugreifen und jeder diesem Netzwerk beitreten kann.

Die zweite Gattung sind sogenannte „permissioned“, beziehungsweise „private“ Blockchains, bei der der Zutritt zum Blockchain-Netzwerk über Zugriffsrechte beschränkt werden kann und die meist innerhalb eines Konzerns zur Anwendung kommen.

Und drittens, die „Konsortium Blockchain“, bei denen es sich um private Blockchains handelt, die aber jeweils von einem Verbund von Geschäftspartnern als Konsortium betrieben werden. Während die private Blockchain dem Grundgedanken der Dezentralisierung widerspricht, da hier alle Knoten innerhalb der Blockchain von einem Konzern betrieben werden, stellen die Konsortium Blockchains einen Kompromiss zwischen Dezentralisierung und Privatsphäre dar, indem unterschiedliche Unternehmen, die sich in einem Netzwerk befinden, die Blockchain eigenständig betreiben und auch nur diese in das Blockchain-Netzwerk eintreten können.
 
Ausblick
Nachfolgend kurz und knapp die wichtigsten Eigenschaften der Blockchain:
• Alle Mitglieder haben die gleiche, konsistente Sicht auf die Informationen
• Alle Informationen, die in die Blockchain gespeichert werden, sind mittels eines Konsensus-Mechanismus verifiziert
• Informationen/Transaktionen werden unveränderlich in der Blockchain gespeichert
• Die Blockchain ist ein dezentrales System, das durch die Netzwerkteilnehmer betrieben wird, bei dem kein Teilnehmer eine dominante Stellung einnehmen kann
• Man unterscheidet drei verschieden Arten von Blockchains: Public, Private und Konsortium Blockchains

In Zukunft wird man sicherlich noch viel von der Technologie hören. Nach heutigem Stand wird es jedoch noch vier bis sieben Jahre dauern, bis sich die Technologie gewinnbringend für die Unternehmen einsetzen lässt. Aufgrund der enormen Auswirkungen und der Komplexität sollte man sich aber schon frühzeitig mit der Technologie und den Möglichkeiten auseinandersetzen und sein eigenes Geschäft auf mögliche Veränderungsprozesse durch die neuen Möglichkeiten überprüfen.

Weitere Artikel zum Titelthema finden Sie in der jeweiligen Ausgabe im Archiv.

Zum Autor:
Prof. Dr. Sigurd Schacht ist seit 2012 als Professor für Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Heilbronn tätig. Davor arbeitet er als IT-Prüfer und Berater bei der KMPG AG und Deloitte. Er übernahm in dieser Zeit verschiedene Lehraufträge.

Quellen:
Lewrick, M., & Giorgio, C. Di. (2018). Live aus dem Krypto-Valley. München: Verlag Franz Vahlen GmbH.
Burkhardt, D., & Werling, M. (2018). Distributed Ledger. 2018 IEEE International Conference on Engineering, Technology and Innovation (ICE/ITMC), 1-9.
Wu, L. (2018). Blockchain Smart Contracts in Megacity Logistics. The Pennsylvania State University.
Nofer, M., Gomber, P., Hinz, O., & Schiereck, D. (2017). Blockchain. Business & Information Systems Engineering, 59(3), 183-187.
Dr. Voshmgir, S. (2016). Blockchains, Smart Contracts und das Dezentrale Web. Technologiestiftung Berlin. Berlin.