Blockchain & Smart Contracts - Manfred Neidel @ Cloudero.de

Der Economist hat in einer seiner jüngeren Ausgaben in 2016 die wachsende Relevanz der dezentralen Vertrauenstechnologie der Blockchain in einem Titel gewürdigt. Damit wird auch die zunehmende Bedeutung für Mainstream-Technologien und Anwendungen dieser innovativen Technologie im Business-Sektor unterstrichen, welche sich bereits schon seit Jahren, der Veröffentlichung des Bitcoin-Manifestes von Satoshi Nakamoto, abzeichnet. Das World Economic Forum (WEF) hat die Technologie als einen von sechs Megatrends identifiziert. 2023 soll demnach der Durchbruch als massentaugliche Technologie erreicht sein. Etwas Wasser in den Wein gießt Alec Liu von Ripple gerade zu Beginn des Jahres 2016, in dem die meisten den Durchbruch der Blockchain herbeischreiben. Aber zunächst sollte die Frage geklärt werden, wie eine Blockchain in einem Geschäftsmodell eingesetzt werden kann?

Funktionsweise, technische Grundlagen, die Nähe zur Internet-Währung Bitcoin und sonstige Details sind bereits Gegenstand vieler Beiträge im Netz und sollen deshalb an dieser Stelle nicht weiter thematisiert werden.

Trotzdem sei auf die interaktive Demo des MIT verwiesen, welche die Funktionsweise der Blockchain sehr anschaulich erklärt.

Auch führen die häufig synonym genutzten Begriffe „Bitcoin“ und „Blockchain“ in die Irre, denn Bitcoin ist lediglich eine Ausprägung der Blockchain-Technologie. Verwirrenderweise ist die Bitcoin-Technologie auch noch im schweren Fahrwasser, weil sie sich den Kapazitätsgrenzen nähert und die Open Source-Community derzeit nicht in der Lage ist, eine sinnvolle Weiterentwicklung voranzutreiben. Zudem belastet die Tätigkeit von Minern in China (hinter der großen Firewall) die Performanz. Der renommierte Bitcoin-Entwickler Mike Hearn hat hierzu einen engagierten Beitrag verfasst.

Wer sich für die Marktkapitalisierung der mittlerweile über 1.600 virtuellen Währungen interessiert, findet hier Einblick.

Beleuchtet werden soll dagegen die Eignung der Blockchain für die Einrichtung von intelligenten, automatisierter Vertragsbeziehungen: Smart Contracts.Smart Contracts sind die technische Ausprägung von juristischen Verträgen, welche zunächst einmal deren Inhalte maschinenlesbar machen, Bedingungen und Zustände von Vertragsinhalten bei dritten Quellen abfragbar machen, diese verifizieren und Handlungen daraus selbständig ableiten. Ein geläufiges Beispiel für einen derart elektrifizierten Vertrag ist die automatisierte Abwicklung eines Kredit- oder Leasingvertrages für ein Automobil: dabei ist der Smart Contract physikalisch im Auto gespeichert und prüft selbständig im Monat, ob die vereinbarte Rate des Fahrers eingegangen ist oder. Fehlt die Zahlung, stösst der Vertrag selbständig den notwendigen Mahnlauf an und gibt ggfs. später den Befehl an die Wegfahrsperre die Nutzung des Fahrzeuges physikalisch zu unterbinden. Bemerkenswert dabei ist, dass für diese Prozessschritte keine Steuerung von außen erforderlich ist, sondern das Auto erweitert seine Entität in den Cyberspace hinein und eliminiert bisherige Kontroll- und Steuerinstanzen (auch manuelle). Die Integrität, die Historisierung und die Validierung aller Transaktionen wird dabei in der Blockchain gespeichert und gesteuert.Der kombinierte Einsatz der dezentralen Trust-Center-Einheit Blockchain und deren Vernetzung mit digitalen Aktoren und Schnittstellen zu Drittsystemen ermöglicht es also, der Entität des Vertrages nahezu alle Überwachungs- und Handlungsmöglichkeiten zuzuweisen und die nachgelagerten Prozessschritte und Wertschöpfungsstufen zu digitalisieren wie automatisieren. Diese fallen potenziell weg bzw. werden für neue, wertbringende Services genutzt.Das kurze Video des amerikanischen Start-ups Factom.org zeigt die Anwendungsmöglichkeiten der (Bitcoin-)Blockchain in vertrauensbasierten, geschäftsorientierten Use Cases.

Wegen dem Entfall von kostspieligen und eigenbrötlerischen Intermediären ist natürlich auch die Finanzindustrie fasziniert von den neuen Möglichkeiten eine sichere, effiziente und ubiquitäre sowie globale Zahlungsarchitektur durch eine angepasste Blockchain zu errichten.

Blockchain Models (c) Financial Times — Models of Blockchain Organization esp. for financial transactions (c) Financial Times

JPMorgan, Barclays und UBS haben ihre Interessen in dieser Hinsicht in dem Start-Up R3 CEV gebündelt. Dort wird die in der Graphik als Model 3 bezeichnete Organisationform versucht zu realisieren, also die Nutzung einer Blockchain nur mit bekannten und eingeladenen Teilnehmern und nicht die chaotisch, frei verfügbare Urversion wie Bitcoin (Model 2).

Für die praktische Umsetzung der Blockchain und Smart Contracts in alten und neuen Geschäftsumfeldern ist neben der präzisen Prozessaufnahme eine umfassende Schnittstellenanalyse und insbesondere ein radikal neuer Denkansatz nötig, welcher auf die Eliminierung von manuellen Schnittstellen, Treibern und Anstößen abhebt. Smart Contracts müssen sich potenziell selbst verwalten und administrieren können. Die Beratungsleistung dazu muss darauf abgestimmt sein und technische Möglichkeiten mit den geschäftsorientierten Weitblick kombinieren.

Dazu haben sich schon eine Reihe von Start-ups herauskristallisiert. In diesem Kontext der aktuell fokussierteste Kandidat ist Ethereum (von der Crowd im August 2014 finanziert), welches eine dezentralisierte Plattform für Smart Contracts und soziale Netzwerke bereitstellt. UBS und Microsoft – welche vergleichbare Open-Source-Ansätze in diesem Bereich verfolgen – arbeiten mit Ethereum zusammen.

Das Institute of International Finance hat sich mit dem Einsatz der Blockchain in der Finanzindustrie umfänglich im Rahmen einer Studie auseinandergesetzt.

Bemerkenswert ist auch der Bericht über die Blockchain-Technologie und verteilte Transaktionsbücher des wissenschaftlichen Chefberaters der britischen Regierung, Mark Walport, von Anfang 2016. Darin postulierte er u.a.

„Distributed ledger technologies have the potential to help governments to collect taxes, deliver benefits, issue passports, record land registries, assure the supply chain of goods and generally ensure the integrity of government records and services.“

Weiterhin empfiehlt er konkrete Einsatzszenarien, mit der sich die britische Regierung einen Wettbewerbsvorteil erarbeiten soll:

1. Einsatz der Blockchain-Technologie

Die Regierung soll in die Rolle des Kunden schlüpfen und durch eigene Anwendungen Erfahrungen und Wissen akkumulieren.

2. Investitionen in Forschung

Dazu korrespondierend sollen Forschungsgelder für Blockchain allokiert werden und Drittmittel, insbesondere für das neugegründete Alan Turing-Institut eingeworben wäre, um den praktischen Einsatz entsprechend zu unterfüttern.

3. Schaffung eines Regulierungsrahmens

Damit der Einsatz möglichst leicht gelingt und synergetische Strukturen geschaffen werden, soll ein sich erweiternder Regulierungsrahmen definiert werden.

4. Etablierung von Standards um Sicherheit und Integrität zu gewährleisten

Konsequenterweise soll der Regulierungsrahmen in Standards (auch Code) münden, welche bei internationaler Akzeptanz wiederum Vorteile für die britische Wirtschaft gebähren.

5. Aufbau von Vertrauensstellungen und Interoperabilität

Richtigerweise und abschließend fordert einer den Aufbau von Vertrauensstellungen von Parteien und die Förderung von Interoperabiltität.

Build Your own Blockchain

Nachdem im Jahr 2015 zahlreiche Start-ups gegründet wurden, welche die Blockchain in Geschäftsmodelle einfügen wollen wird für 2016 eine Phase der Konsolidierung und Umsetzung vorausgesagt. Siehe hierzu auch den Beitrag Blockchain Predictions 2016.

Wer selbst schon loslegen möchte, der kann sich zahlreicher Open Source Frameworks bedienen und seine eigene Blockchain inkl. Anwendung zusammenbauen. Es ist gar nicht so schwer, aber eine gewisse Affinität zum Code sollte man schon haben. Anbei eine kurze Liste (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) von interessanten Projekten:

Realitätscheck

Wie bei nahezu jeder Technologie oder Methodik in der Informatik unterliegt auch der Einsatz von Blockchain-Technologie der Gefahr der Übertreibung bei der Beschreibung und Bemessung von qualitativen und quantitativen Vorteilen. Eine Phase der Ernüchterung wenn nicht sogar der Enttäuschung wird auch hier wohl unvermeidlich sein und das ein oder andere Start-up als Reinfall zurücklassen. Es stellt sich ja auch tatsächlich die Frage, warum man jetzt – auf Basis zahlreicher Versprechungen und geschilderter Vorteile – auf eine Technologie setzen soll, welche im Kern schon mit der Einführung der SQL-Datenbanken in den 70er des letzten Jahrhunderts erfolgreich adressiert wurde und heute EDV-Allgemeingut ist? Zudem ist der Einsatz der Blockchain deutlich kostenintensiver durch die Notwendigkeit der vielfachen, identischen Kopien der Transaktionshistorie bei den teilnehmenden Parteien. Dies hat hat gegenüber der Nutzung einer Master-Datenbank definitiv Nachteile.

Mit großer Wahrscheinlichkeit wird die Antwort – wie so häufig – in einem vernünftigen „Sowohl-als-auch“ liegen. Soweit Vertrauen in die datenführende Institution besteht und deren daraus resultierende Vermittlerrolle Akzeptanz genießt, wird uns die SQL-Technologie noch sehr lange begleiten. Für die Anwendungsfälle jedoch, welche ein hohes Maß an Vertrauen und Transparenz bedürfen und bei denen sich die Beteiligten nicht auf die Vertrauensstellung einer Partei einigen oder verlassen können, ist die Blockchain-Technologie eine sehr sinnvolle Technologie. Die Automatisierungskonzeption Smart Contracts kann Synergien auch für tradierte Datenbank- und Geschäftsmodelle liefern, denn technisch ist dies kein Hexenwerk. Andrew Hinkes hat sich mit diesem „Wasser-in-den-Wein-Gießen“ dankenswerterweise außereinandergesetzt.

Weiterhin ist bei einer enteuphorisierten Betrachtungsweise ein Blick auf die harten Leistungsdaten zu werfen. Um tradierte Anwendungen mit Millionen von Nutzern und hohen Transaktionenszahlen abzubilden, scheint die Blockchain-Technologie bzw. das Konzept noch Schwierigkeiten zu haben. So schafft die etablierte Bitcoin-Blockchain derzeit nur drei Transaktionen pro Sekunde, das vielversprechende Startup Ethereum 10 bis 20 Transaktionen pro Sekunde. Gelingen hier keine entscheidenen Fortschritte durch Skalierung, Optimierung oder sonstigen Maßnahmen, bleibt die Blockchain auf überschaubare Anwendungsfälle begrenzt, bei denen Vertrauen und Manipulationssicherheit im Vordergrund stehen.

Anwendungsbeispiele

Slock.it: Auf Basis von Ethereum möchte man einen sicheren Türöffner, einen Homeserver (mit IPFS, Ethereum u.a.) zur Vermietung von Plattenplatz und eine Ad-Hoc-Versicherung anbieten. Damit ist die Brücke zum Internet of Things (#iot) geschlagen.

Bitnation – eine Initiative, um Flüchtlingen eine Minimal-ID mitzugeben, mit der Sie ihre Identität und ihre Verwandschaftsbeziehungen nachweisen können. Zusätzlich wird eine Prepaid-Kreditkarte für Zahlungen angeboten

Bitwalking – diese Entwicklung bildet eine Synthese aus der Blockchain und dem Internet der Dinge, welche für den ein oder anderen Versicherer interessant sein könnte, welcher seinen Kunden zur Nutzung von Wearables/Fitness Trackern animiert, um sie gesund zu halten – und weniger Schadensfälle zu haben. Bei dieser Kryptowährung wird der Mining-Prozess durch die vom Smartphone/Fitness Tracker festgestellte Schrittanzahl ersetzt.

Das dem MIT nahestehende Projekt Enigma möchte die Blockchain-Technologie dazu nutzen Daten durch Dritte nutzbar zu machen, ohne das der Dateninhaber seine Hoheitsrechte darauf verliert und zusätzlich für die Nutzungsfreigabe Geld erhält.

Everledger nutzt die Blockchain-Technology und die Compliance des Diamantenhandels mit dem Kimberley Process zu garantieren und sichere Herkunftsnachweise zu erstellen. Jeder, der interessiert ist, kann das Transaktionsbuch (distributed ledger) haben und selbst die Transaktionshistorie des Diamanten überprüfen. Nach sechsmonatiger Verfügung wurden bereits fast 850.000 Diamanten der Datenbank hinzugefügt.

Das estnische Start-up Guardtime bietet Blockchains für den Einsatz in Telekommunikations- und Rüstungsfirmen im Big-Data-Kontext an. Aber es stellt auch die Grundlage für die Sicherstellung der Integrität der Bürgerdaten der estnischen Regierung bei über 1.000 Online-Dienste da.

Das amerikanische Start-up Symbiont nutzt die etablierte Bitcoin-Blockchain um die Ausgabe und Verwaltung von nicht-börsennotierten Wertpapieren (Unternehmensanleihen, Private Equity etc.) transparenter und damit kosteneffizienter zu machen.

BitHalo hat sich auf das Angebot von Smart Contracts spezialisiert und bietet dazu auch für verschiedene Betriebssysteme stand-alone Software zum Download an. Dadurch gelingt die Unterstützung des Definitions- und Verwaltungsprozesses des Smart Contracts strukturiert und übersichtlich.

Hedgy bietet ebenfalls Smart Contracts an, verlässt sich dabei aber ausschließlich auf das Web-Frontemd. Interessant ist, dass Salesforce CEO Marc Benioff zu den Investoren zählt. Vielleicht ergibt sich dadurch die bereits von mir geforderte Ergänzung von Salesforce um Blockchain-Technologie (Beitrag „Blockchain: Salesforce me!).

MoneyCircles verfolgt das Geschäftsmodellen des sozialen Investments und versucht die Bank als Intermediär zu egalisieren. Sicher ein spannendes Projekt im Bereich Fintech.

Das Startup SmartContract aus San Francisco gibt seinen Kunden vier konkrete Use Cases (Zahlung bei Erreichen eines Search Ranks auf Google, Bitcoin Kreditverträge, Immobilienverträge und GPS-Liefernachweise) für den Start an die Hand. Individuelle Verträge können ebenfalls generiert werden. Das Beispiel für Search Ranks liest sich in etwas wie folgt: Wenn die Domain „xyz.de“ ein Ranking zwischen „x“ und „z“ für das Suchwort „Keyword“ in der Suchmaschine „123“ bis zum Datum „dd.mm.yyyy“ hat, dann ist der SmartContract Nr. „1“ erfüllt und es werden soundsoviel Bitcoins an Adresse „12slskjd…“ gezahlt. Andernfalls wird das Geld an Adresse „4029dks…“ gezahlt.

Nasdaq bietet mit der auf Blockchain-Technologie basierten Plattform Linq eine Möglichkeit für junge Unternehmen nach Investoren zu suchen und diesen einen geregelten, sicheren Marktplatz an. Dies ist (noch) nicht vergleichbar mit dem hochfrequenten Handel, aber eine offenbar sinnvolle Ergänzung.

Die australische ASX Ltd. hat sich zur Absicherung ihrer Asset-Transaktionen für die Blockchain-Technologie von Digital Asset Holdings, LLC. entschieden; einem Fintech-Startup mit der Wall Street erfahrenen Blythe Masters. Diese ist u.a. auch dem Linux Foundation Open Ledger Project beigetreten und hat ihr Produkt „Hyperledger“ dort eingebracht. Aktuelle wird davon ausgegangen, dass eine auf Bitcoin basierende, um Finanzspezifika bereicherte Blockchain das wesentliche Produkt von Digital Assets sein wird.

Für die Lizenzierung und Verteilung von Musikrechten und Musikstücken kann die Smart-Contract-Technologie sehr effiziente Wege ermöglichen und den teueren Zwischen- und Rechtehandel (GEMA, Verlage, Musiker etc.) stark vereinfachen und für eine schnelle Auszahlung sorgen. Ein eine Vorreiterrolle nimmt die Musikerin Imogen Heap ein, welche ihren Song Tiny Human über die Ethereum-Blockchain verteilt. Sogar einzelne Tonspuren (Bläser, Drums usw.) können so erworben werden. Das Startup Peertracks bereitet sich ebenfalls auf die Vermarktung von Musik über die Blockchain vor.

Rise & Fall: Dezentralisierte Autonome Organisation – DAO

Auf Initiative von slock.it wurde die Risikokapitalfirma DAO ins Leben gerufen. Ihr Ansatz ist, auf der Vertrauenstechnologie Blockchain basierend, den bislang üblichen Prozess der Fremdkapitalgenerierung für investitionsbereite Firmen umzukehren und diese nicht auf die üblichen Investoren zu verpflichten, sondern das Kapital wird mit der „digitalen Währung“ Ethereum im Rahmen eines Crowd-Sourcing-Prozesses eingeworben und mit der Smart Contract-Fähigkeit von dieser gleichzeitig verwaltet und abgewickelt. Die Investitionsentscheidung ist dabei nicht abhängig von von singulären Entscheidungsträgern (CEO, Geschäftsführern, einzelnen Investoren), sondern wird über die Crowd durch ein Abstimmungsverfahren entschieden.

Zumindest ist dieser Ansatz eine sinnvolle Ergänzung zu den sonst bestehenden Fremdkapitalressourcen und besonders kleine Firmen können hier mit smarten Ideen das notwendige Kapital finden und bekommen durch die Zielfestlegung der Entwicklungsstufen im Rahmen des Codes des Smart Contracts auch transparente Ziele für die Teilauszahlungen aufgezeigt.

Nun hat aber ein Hack die Plattform DAO in Misskredit gebracht. Der Angreifer schaffte es den Code so auszunutzen, obwohl dieser zahlreichen Audits unterlag, über 3 Mio. Ethers (rund 53 USD) in eine Abspaltung, eine so genannte Soft Fork, zu transferieren, von wo er sie potenziell auch „abheben“ könnte. Die schiere Existenz dieser Manipulationsmöglichkeit reicht bereits, das Vertrauen in die hoffnungsvolle Smart-Contract-Maschine Ethereum zu erschüttern. Wichtiger dürfte aber nun die Reaktion der Community und der Investoren sein: soll manuell in den Code des Smart Contracts eingreifen werden, um die Transaktionen rückgängig zu machen und soll dieser Schaden hingenommen werden zugunsten der Integrität des Codes („Code is law“)? Kurz vor Ablauf der Sperrfrist der veruntreuen Gelder hat sich Ethereum dazu entschlossen, eine so genannte „Hard fork“ zu veranlassen. Damit werden die fraglichen Gelder zusammengefasst und an eine neue Liste übertragen, auf der sie eingefroren sind. Durch die dezentrale Struktur von Ethereum ist die Zustimmung der Community wesentlich. Diese scheint erfolgreich verlaufen zu sein. Danach wurden mehr Blöcke für die neue Fork erzeugt, als für die alte. Die alte wird jedoch von einigen Dissidenten weiterbetrieben.

Dieses Beispiel zeigt, das Blockchains und Smart Contracts keine Selbstläufer sind und bei deren Erstellung Sorgfalt und Transparenz erforderlich ist. Der Vorgang könnte aber auch Initiator für Bemühungen der Versicherungsbranche sein, sich mit der Integrität und der Absicherungsmöglichkeiten im Missbrauchsfall auseinanderzusetzen und – analog zu bisherigen Absicherungsprodukten – geeignete Versicherungsprodukte für Investoren in digitale Güter und Abwicklungsplattformen bereitzustellen.

Erstmalige Veröffentlichung dieses Beitrags am 1. November 2015

Weiterführende Links und Quellen

Primärliteratur und primär relevante Quellen

Alex Dirksen

A Blockchain Picture Book - Blockchain origins and related buzzwords, described in pictures. Artikel

In: 35c3, 2018.