Das ist die Rolle der Blockchain-Technologie im IoT

Schwergewichte wie IBM sind schnell auf den Zug aufgesprungen und haben eine Blockchain-Plattform entwickelt, die neben dem Bank- und Gesundheitswesen sowie der Logistikbranche auch von Behörden genutzt wird. Facebook hat eine neue Stelle zur Verwaltung seiner Blockchain-Aktivitäten geschaffen.

Einfach ausgedrückt ist eine Blockchain eine Methode zur sicheren Aufzeichnung von Transaktionen digitaler Assets über ein Netzwerk ohne eine zentralisierte, autorisierte Stelle (grafisch in Bild 1 dargestellt). Sie wurde ursprünglich für Transaktionen der Kryptowährung Bitcoin entwickelt, findet mittlerweile jedoch auch Anwendung in vielen anderen Marktsegmenten, zum Beispiel im Versicherungsbereich. Hier lässt sich der Nutzen einer Blockchain anhand eines Versicherungsanspruchs nach einem Verkehrsunfall veranschaulichen. Dies umfasst die Geltendmachung des Anspruchs, die Verifizierung der Identität des Versicherten, die Einholung der Unfalldetails von allen relevanten Parteien, die Bestätigung des Anspruchs und letztendlich die Regulierung des Schadens (einschließlich der gerechten Auszahlung innerhalb einer angemessenen Frist).

Mithilfe einer Blockchain lässt sich dieser Prozess mühelos optimieren und damit Kosten und Dauer der Abwicklung reduzieren. Eine mithilfe einer Blockchain formatierte Versicherungspolice kann im Internet gespeichert und für autorisierte Benutzer freigegeben werden. Sobald der Anspruch geltend gemacht wurde, können die Verifizierung der Versicherungsbedingungen und Unfalldetails (einschließlich der Aufnahme des Unfalls durch die Polizei) gleichzeitig geprüft werden, da die Informationen für die entsprechenden Parteien sicher verfügbar sind. Sobald der Fall bearbeitet wurde, erfolgt die Auszahlung automatisch und die elektronischen Datensätze über die Abwicklung werden zeitgleich für die übergeordneten Versicherungsunternehmen,die unabhängigen Versicherungsmakler und die Unfallbeteiligten bereitgestellt.

Eine Blockchain bietet also Vorteile, wenn es um die Automatisierung komplexer Vorgänge geht, an denen zahlreiche Parteien beteiligt sind. Sie ermöglicht die automatische Aufzeichnung von Transaktionen direkt nach der Eingabe – wobei alle Transaktionen nachverfolgbar, zugänglich und transparent sind. Der wichtigste Aspekt ist jedoch, dass die Datensätze nicht von einer Partei geändert werden können, ohne alle anderen beteiligten Parteien zu informieren. Zudem können Datensätze zu Auditzwecken über das Internet gesucht werden und die Identität autorisierter Benutzer ist verifizierbar. Viele glauben, dass die Blockchain-Technologie aufgrund dieser Vorteile die Welt verändern wird.

Blockchain-Technologie und IoT

Es ist unbestritten, dass das IoT eine immer wichtigere Rolle spielen wird. Verbindungen zwischen der Cloud und den Dingen schaffen überall neue Möglichkeiten (Bild 2). Fertigung, Transport (Asset Tracking), vernetzte Gesundheitsversorgung, die Automobilindustrie (autonomes Fahren), Landwirtschaft, Smart Buildings und Smart Cities – alle profitieren von den Vorteilen des IoT.

Welche Rolle wird die Blockchain-Technologie also in Bezug auf das IoT spielen? Mithilfe einer Blockchain ist es möglich, eine Internetverbindung bereitzustellen, Datensätze zu verteilen und finanzielle Transaktionen zu speichern. Im Folgenden werden drei wichtige Vorteile einer Blockchain in Bezug auf das IoT beschrieben.

Betrügerische Transaktionen sind ein ernstzunehmendes Problem. Kriminelle fälschen und verändern Dokumente, um sich zu bereichern. Mithilfe der Blockchain können Finanzagenturen ihre Sicherheit verbessern. Ein Beispiel ist hier eine Person, die die Identität eines verstorbenen Verwandten annimmt, um über Jahre hinweg dessen Sozialleistungen weiter zu erhalten. Mit einer Blockchain können Einzelpersonen im Sozialversicherungssystem verknüpft werden, sodass nach Ausstellung einer Sterbeurkunde alle zukünftigen Transaktionen im Zusammenhang mit der verstorbenen Person ungültig werden. So kann Versicherungsbetrug verhindert werden.

Blockchain-Technologie nutzt einen Ledger-basierenden Ansatz zur Authentifizierung in einem IoT-Netzwerk. Die Transaktionshistorie und die Peer-to-Peer-Kommunikation werden aufgezeichnet und können nicht verändert werden. Jeder böswillige Versuch, die Blockchain zu manipulieren wird aufgezeichnet. Kurzum: Eine Blockchain geht über die vertrauensbasierende Verifizierung der Authentizität von Dokumenten hinaus – sie ist wahrheitsbasiert, da nicht autorisierte Personen keine Änderungen vornehmen können.

Bei einer geschäftlichen Transaktion erfordern bestimmte Schritte einen manuellen Prozess. Mithilfe einer Blockchain können diese Schritte automatisiert werden, um schneller bessere Ergebnisse zu erzielen. Dazu zählen zum Beispiel Authentifizierungs- und Verifizierungsprozesse. Oft erfordert eine Institution oder Organisation, dass ein Antragsteller seine wahre Identität über einen Notar verifiziert, was mitunter zeitaufwendig ist. Mit einer Blockchain kann sich ein Antragsteller mit einem Konto oder durch Zusammenarbeit mit einem Agenten anmelden und sofort verifiziert werden.

Doch die Effizienzsteigerung bietet noch weitere Vorteile. Weil Blockchain-Technologie beispielsweise Peer-to-Peer-Transaktionen und -kommunikation ermöglicht, kann sie ein neues IoT-basierendes Geschäftsmodell unterstützen, bei dem Benutzer und Stromanbieter die traditionellen Gas- und Stromversorger umgehen. Auch im Bereich Solartechnologie könnten neue Anbieter ihre Photovoltaikressourcen an ein lokales Stromnetz anbinden – und so potenziell den gesamten Energieversorgungsmarkt umkrempeln.

Vereinfachte Suche und Prüfung verfolgbarer Datensätze

Blockchain-Technologie ermöglicht es, bequem nach Transaktionsdatensätzen in einem Block zu suchen, der von autorisierten Benutzern gemeinsam genutzt wird. Auf den zeitaufwendigen Besuch eines Archivs für die Suche nach Datensätzen kann so verzichtet werden. Noch wichtiger ist jedoch, dass Behörden und Gesetzgeber im Falle von Fehlern die Historie prüfen und feststellen können, wer diese verursacht hat. Da sich die Historie der Datensätze nicht ändern lässt, können so in jeder Transaktion Verantwortlichkeit und Transparenz geschaffen werden. Im IoT, wo minütlich eine Vielzahl an Transaktionen stattfindet, kann dies von erheblichem Nutzen sein.

Die Implementierung einer Blockchain bringt einige Herausforderungen mit sich. Wenn jede Transaktion aller Finanzinstitute, Versicherungen, Gesundheitseinrichtungen und Logistikunternehmen weltweit aufgezeichnet und über das IoT-Netzwerk übertragen werden soll, ist eine Blockchain enormer Größenordnung erforderlich. Wie würde sich das auf Datenverkehr und Speicheranforderungen auswirken? Bisher gibt es nur wenige Versuche und kleine Implementierungen. Es ist unklar, welche Art und Menge von Rechenressourcen benötigt werden. Infolgedessen sind Fragen darüber laut geworden, ob Blockchain-Technologie überhaupt praktikabel ist. Auf der anderen Seite tut sich einiges im Bereich der Entwicklungen von 5G-Kommunikation und GPU-basierenden Supercomputern. Es wird sich zeigen, ob diese Technologien die genannten potenziellen Probleme im Zusammenhang mit Blockchain-Technologie lösen können.

Die Zukunft von Blockchain-Technologie

Blockchain-Technologie gilt bereits als bekannteste Transaktions-basierende IoT-Anwendung, hat jedoch auch einige Schwachpunkte – wie eine potenziell geringe Durchsatzgeschwindigkeit und ungenutzte Blöcke, die trotz Inaktivität Energie verbrauchen. Anbieter vergleichbarer Technologien wie IOTA versuchen auf dem Markt Fuß zu fassen. Hashgraph ist eine Alternative, die die Vorteile von Blockchain-Technologie ohne deren Einschränkungen bietet. Eine neue Organisation mit dem Namen Hedera Hashgraph Council wurde ins Leben gerufen, um diese Technologie zu fördern. Die Zukunft wird zeigen, wer sich letztendlich auf dem Markt durchsetzt. Was ist bis dahin die beste Blockchain-Strategie? Statt eines Alles-oder-nichts-Ansatzes kann es ratsam sein, die Technologie zunächst in kleinem Umfang zu testen, um sowohl Vorteile als auch Defizite kennenzulernen.

(neu)