Hier kommt die Blockchain ins Spiel
Ob Logistik oder Versicherungen: Zahlreiche Branchen hoffen auf einen Wachstumsschub durch die Blockchain-Technologie. Ein Überblick.
Falsche Fische finden
Fischliebhaber sollten aufpassen: Oft landet auf ihrem Teller ein anderer Meeresbewohner als der, den das Etikett einer Fischpackung verspricht. Der Grund muss nicht immer Betrug sein, auch das Papierchaos, das von Hafen zu Hafen in verschiedenen Sprachen anfällt, ist oft schuld. Aus einem Percidae, einem Barsch, wird da schnell mal ein Triglidae genannter Knurrhahn und umgekehrt. Solche Fehler passieren überall in der Logistik. Dazu kommen hohe Kosten: Das Bearbeiten von Frachtpapieren, so schätzt die Antwerpener Hafenbehörde, macht bis zu 50 Prozent der Kosten beim Containertransport aus. Hoffnung setzen Logistikunternehmen nun in die Blockchain.
"Sie ist im Vergleich zu anderen IT-Systemen leichter zu handhaben und relativ kostengünstig zu implementieren", sagt Philipp Sprenger vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. Ein Grund: Daten in der Blockchain gelten als sehr sicher, deshalb ist der zusätzliche Aufwand für den Datenschutz gering. "Diese Technologie wird die Logistik deutlich effizienter machen." Das Emirat Dubai mit dem größten Seehafen der Nahostregion hat bereits Fakten geschaffen: Bis 2020 sollen dort alle Handelsdokumente durch digitale Verträge auf Blockchain-Basis ersetzt werden.
Wer ist am Verladen beteiligt? Wo befindet sich welcher Container wann? Solche Daten können mithilfe der Blockchain in einer Art digitalem Kassenbuch hinterlegt werden. IBM und die weltgrößte Reederei Maersk haben so schon Blumen aus Kenia bis zu ihrem Eintreffen in Rotterdam verfolgt. "Der große Vorteil der Blockchain: Dadurch, dass die Daten direkt, redundant und mit Hashwerten referenziert in der Blockchain gespeichert werden, können sie nicht manipuliert werden", sagt Logistikexperte Sprenger. Hashwerte sind Prüfsummen, mit denen die Integrität von Daten überprüft wird. Zudem sind die Daten in einer Blockchain für alle relevanten Akteure zugänglich, für Außenstehende dagegen verschlüsselt.
Inzwischen arbeiten Logistikunternehmen auf der ganzen Welt an Blockchain-Projekten. Im Hafen von Antwerpen beispielsweise erhalten Testcontainer eine einzigartige Identifikationsnummer. Dank der Blockchain-Lösung kann nun sichergestellt werden, dass nur jeweils die richtigen Transporter grünes Licht für die Abholung bekommen. "Theoretisch wäre so etwas natürlich auch mit konventionellen Datenbanken möglich, aber der Aufwand für die manipulationssichere Datenspeicherung und den Austausch wäre dann deutlich größer", so Sprenger.
Autos teilen
"Wie Uber, aber tausendmal besser", wirbt Christopher David für sein Unternehmen Arcade City. Er ist selbst ehemaliger Uber-Fahrer und hat nun auf Basis von Blockchain einen eigenen Fahrdienst gegründet. Sein Ziel: seinem alten Arbeitgeber den Rang abzulaufen und eine neue Form der Sharing Economy zu etablieren.
Die Kritik an den bisherigen Sharing-Plattformen ist ihre Tendenz zur Monopolbildung: Je mehr Nutzer eine Plattform hat, desto attraktiver wird es für andere Nutzer mitzumachen. Das verleiht einer Plattform Macht, etwa um beliebig die Kosten zu erhöhen und den Fahrern die Bedingungen zu diktieren. David will eine demokratischere Alternative schaffen: Über die Blockchain sollen Nutzer direkt miteinander verhandeln, ganz ohne Vermittler.
Das Uber der Zukunft könnte so aussehen: Eine Frau will ein Auto leihen und bekommt über die Software angezeigt, welche Wagen frei sind. Mittels eines digitalen Vertrags vereinbart sie mit dem Autobesitzer Dauer und Preis, das Auto öffnet sie mit ihrem Smartphone. Das dezentrale Transaktionsregister prüft die Identität der Nutzer und stellt die Zahlung sicher.
Nach einem ganz ähnlichen Prinzip soll die App, an der das junge Unternehmen Slock.it im sächsischen Mittweida gerade arbeitet, automatisierte Leihverträge für Wohnungen abwickeln. Noch aber sind viele Fragen offen. "Beispielsweise können Zahlungen, die innerhalb der Blockchain getätigt werden, selbst bei Fehlern nicht rückabgewickelt werden – eine Voraussetzung, die rechtlich in vielen Fällen notwendig ist", sagt Stephan Zimprich, Leiter der Kompetenzgruppe Blockchain beim Verband der Internetwirtschaft eco. Bis solche Rahmenbedingungen nicht geklärt sind, ist die bessere Sharing Economy noch weit entfernt.
Illegalen Handel stoppen
Die Polizei schätzt, dass bei rund jedem dritten Gebrauchtwagen in Deutschland der Tachostand manipuliert ist. Der TÜV Rheinland will Fälschern nun mit einem digitalen Fahrtenbuch auf Blockchain-Basis das Handwerk legen: Dabei sollen Autos regelmäßig über einen Stecker ihren Tachostand auf verschiedene Rechner in der ganzen Welt übertragen. Per Smartphone-App können Besitzer den echten Kilometerstand abrufen und ein Zertifikat herunterladen. Es versichert Käufern und Verkäufern, dass der Kilometerstand stimmt.
Auch in anderen Branchen arbeiten Forscher und Unternehmen daran, mithilfe der Blockchain Fälschungen und illegalem Handel vorzubeugen. Das britische Start-up Everledger etwa listet auf seiner Internetseite die verschlüsselten Daten von mehr als 770000 Diamanten auf. So können Käufer Steine zweifelsfrei identifizieren und erkennen, ob ein Verkäufer tatsächlich rechtmäßiger Besitzer ist. Ähnliche Datenbanken gab es zwar schon früher – allerdings zentral gespeichert und damit deutlich leichter manipulierbar.
In der 3D-Druck-Branche können Fälschungen sogar über Leben und Tod entscheiden. Dank passgenauer Ersatzteile aus dem 3D-Drucker lässt sich heute zwar so mancher Motorschaden in Schiffen oder Flugzeugen kostengünstig und schnell beheben. Aber wie stellt man sicher, dass die beauftragte Firma genau die Originaldaten des Teils druckt und keine billige, sicherheitskritische Kopie aus minderwertigen Materialien?
Um für einen sicheren Datenaustausch zwischen Konstrukteur, Druckdienstleister und Endkunden zu sorgen, entwickelt nun eine Forschergruppe am Ulmer Uni-Institut für Verteilte Systeme eine durchgängige Sicherheitskette, die auf der Blockchain-Technologie basiert. Das SAMPLE (Secure Additive Manufacturing Platform) genannte Verbundprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 2,6 Millionen Euro gefördert.
"Die Blockchain kann man sich hier wie eine Liste vorstellen, in die jeder Beteiligte seine Herstellungsschritte einträgt", so SAMPLE-Mitarbeiter Felix Engelmann. Erteilt etwa ein Flugzeugbauer einem Druckdienstleister die Lizenz für die Fertigung eines Ersatzrotors, wird die Druckfreigabe erst erteilt, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind; etwa die Übermittlung einer bestimmten Lizenznummer für ein autorisiertes Druckermaterial. "So lässt sich beispielsweise ein Design über so einen Smart Contract registrieren, der dann überprüft, dass dieses Design nicht schon früher von jemand anderem registriert wurde", erklärt Engelmann.
Einen hundertprozentigen Schutz bietet das Transaktionsprotokoll jedoch nicht. "Wir ermöglichen zwar interessierten Benutzern, die Echtheit nachzuweisen und alles zurückzuverfolgen", so Engelmann. Aber die Blockchain könne nicht verhindern, dass der Druckerbetreiber Teile vervielfältigt und an Personen verkauft, die nicht an der Echtheit der Teile interessiert sind.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten
Musik vergüten
Start-ups wie das Dot-Blockchain-Projekt wollen eine vergleichbare und damit fairere Vergütung von Musikern erreichen. Gründer Benji Rogers will dazu eine eigene globale Repertoire-Datenbank erstellen. Sie soll alle Eigentumsverhältnisse, Leistungsinformationen, Urheberrecht- und Nutzungsrechte enthalten und diese Informationen allen, die sie nutzen möchten, zur Verfügung stellen. Für Downloads, Streams, Remixes oder die Verwertung durch Portale lassen sich entsprechende Preise festlegen – und mit einem Smart Contract verknüpfen.
Schon fürchten die großen Labels und Musikverlage, überflüssig zu werden, und reagieren entsprechend empfindlich. Aber nicht alle ihre Gegenargumente sind von der Hand zu weisen. Damit das Blockchain-Konzept funktionieren kann, müssen Daten aus unterschiedlichsten Quellen miteinander kompatibel sein. "Das ist aber oft nicht der Fall", sagt Peter Tschmuck, Musikökonomie-Experte an der Universität Wien. "Das beginnt schon damit, dass die Titel ein und desselben Songs in den Datenbanken in unterschiedlichen Schreibweisen auftauchen." Diese Daten müssten also erst einmal vereinheitlicht werden.
Wer nicht so lange warten will, muss sich von den Labels lossagen und die Werke direkt den Fans zum Download anbieten. Das etwa macht die britische Songwriterin Imogen Heap. Ihr Song "Tiny Human" kann online erworben oder lizenziert werden. Die Zahlungen gehen dabei direkt an die beteiligten Künstler. Mehr noch: Innerhalb festgelegter Richtlinien kann jeder den Titel für neue Geschäftsmodelle, Apps oder auch Dienstleistungen verwenden – und somit sich und den Künstler bereichern.
Wetten abschließen
Bleibt Angela Merkel ewig Bundeskanzlerin? Welcher Verein gewinnt die Champions League? Bisher werden Prognosen dieser Art von Wahlforschern abgegeben oder auf teils dubiosen Wettbörsen gehandelt. Einige amerikanische Start-ups wie Augur oder Gnosis versuchen nun Alternativen per Blockchain zu schaffen. Denn die bestehenden Börsen haben Nachteile: Die Gebühren sind hoch, die Themenauswahl ist beschränkt, und manche Anbieter sind finanziell nicht solide. Dazu kommt: Zentrale Server können im entscheidenden Moment abstürzen oder manipuliert werden – und viel Geld vernichten.
Die neuen Angebote haben keine zentrale Instanz. Stattdessen, so die Idee dahinter, kann jeder Nutzer Wetten platzieren und direkt mit anderen ins Geschäft kommen. Dafür kauft man einen Anteil am vermuteten Ausgang eines Ereignisses, etwa dem Wahlsieg von Kanzlerkandidat Schulz. Gewinnt der SPD-Chef, steigt der Wert des Anteils auf einen Dollar; verliert er, sinkt der Wert auf null. Vor der Wahl können Nutzer ihre Anteile handeln. So wird der Preis eines Anteils zum Gradmesser für die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses. Über die Blockchain sind die Wetten abgesichert. Sobald der Ausgang eines Ereignisses bekannt wird, löst ein Algorithmus automatisch die Zahlungen aus. Niemand moderiert, alles ist programmiert.
Um das Ergebnis zu verifizieren, hat sich Augur ebenfalls einen Automatismus überlegt: Tausende ausgewählte Nutzer melden, ob ein Ereignis eingetreten ist oder nicht. Dabei verdienen sie Geld, wenn sie den gleichen Ausgang angeben wie die Mehrheit der "Richter". Das soll verhindern, dass die ausgewählten Nutzer lügen und sich so bereichern.
Schäden ersetzen
Die Teilnehmer der Messe InsurTech im Mai dieses Jahres in Köln waren bestens abgesichert: In den Veranstaltungsräumen waren Sensoren angebracht, die permanent die Luftqualität gemessen und fälschungssicher in einer Blockchain abgespeichert haben. Wurde die Luft zu schlecht, bekamen die Teilnehmer direkt einen Geldbetrag als Entschädigung überwiesen.
Das Kölner Start-up ubirch, verantwortlich für diesen Test, kann sich eine solche Blockchain-Versicherung zum Beispiel in der Landwirtschaft vorstellen. So könnte ein Bauer Sensoren auf seinem Acker platzieren, die Niederschlag messen. Regnet es über einen bestimmten Zeitraum zu wenig oder deutlich zu viel, bekommt der Landwirt automatisch Geld von der Versicherung. Stephan Zimprich vom Internetverband eco merkt aber an: "Da könnte man ja theoretisch auch mit der Gießkanne hingehen." Denn anders als die Blockchain selbst ließen sich die dazugehörigen Sensoren eben sehr wohl manipulieren.
Die Versicherer Aegon, Allianz, Munich Re, Swiss Re und Zurich sehen dennoch Potenzial. Im Oktober vergangenen Jahres gründeten sie eine gemeinsame Initiative für Blockchain-Technik. Sie testen, ob und wie die neue Technologie Aufwand und Kosten bei der Verwaltung von Verträgen reduzieren kann. Andernorts kommt die Blockchain in der Praxis bereits zum Einsatz. Der indische Anbieter Bajaj Allianz, ein Joint Venture der deutschen Allianz und Bajaj Finserv Limited, hat kürzlich die erste Kfz-Versicherung auf Blockchain-Basis eingeführt. "Normalerweise dauert es fünf Tage, um Unfallanzeigen abzuwickeln, selbst wenn es nur um Schäden von etwa 20000 Rupien (ca. 260 Euro) geht", sagte IT-Chef Sourabh Chatterjee dem indischen Portal BusinessLine. Mithilfe der Blockchain-Technologie reichten nun 20 Minuten.
Verwalten und wählen
Estland hat 2016 begonnen, die Gesundheitsdaten seiner Bürger digital zu speichern – und damit die Basis für eine Nutzung der Blockchain für Patientenakten geschaffen. Bisher fällt Kliniken, Apotheken und Versicherungsunternehmen der Austausch über Kundendaten schwer. Aus datenschutzrechtlichen Gründen ist eine zentrale Speicherung kaum möglich, oder die Daten des Senders sind beim Empfänger nicht lesbar. "Durch die Blockchain-Architektur einer dezentralen Datenbank und kryptografische Funktionen ist ein sicherer Datenaustausch gewährleistet, ohne komplex einzurichtende Punkt-zu-Punkt Verbindungen aufzubauen", so die Unternehmensberatung Deloitte. Smarte Verträge in der Blockchain schafften zudem eine konsistente Methode für den Zugriff auf Patientendaten, für die Teilnehmer eine Genehmigung erhalten können. Das estnische Gesundheitsamt arbeitet daher mittlerweile mit der auf Blockchain spezialisierten IT-Firma Guardtime zusammen.
Noch Größeres verfolgen Initiativen wie Follow my Vote oder die Democracy Earth Foundation: Sie wollen Wahlen digitalisieren und die fälschungssichere Blockchain nutzen, um etwaige Sicherheitsbedenken aus dem Weg zu räumen. Denn normalerweise, so das Argument der Befürworter, sehe man nicht die einzelnen Stimmen, sondern nur das Gesamtergebnis – und das könne theoretisch manipuliert sein. Das digitale Szenario könnte dann wie folgt aussehen: Der Wahlleiter versendet einmalig nutzbare Tokens an alle Wahlberechtigten, per Mail, Post oder Smartphone-App. Nach der Wahl sieht jeder Nutzer, wie alle anderen abgestimmt haben – natürlich unter verschlüsselten Namen. "Der Mangel an Transparenz und der Mangel an Sicherheit unserer Wahlsysteme", wie ihn beispielsweise die Initiative Follow my Vote kritisiert, wäre so aufgehoben.
"Aus technologischer Sicht eignet sich die Blockchain sehr gut für solche Anwendungen", sagt Zimprich. "Noch ist das eher eine Frage des politischen Willens." Immerhin: Die ersten Tests laufen schon. Die amerikanische Börse Nasdaq hat kürzlich eine Onlinewahl für Investoren an der estnischen Börse über die Blockchain abgewickelt. Und das EU-Parlament lässt diese technologischen Möglichkeiten zumindest prüfen.
(bsc [7])
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