Blockchain-Anwendungen Blockchain wird das IoT revolutionieren

Redakteur: Jürgen Schreier

Die Zahl der konkreten Business-Anwendungen, die auf der Blockchain-Technologie basieren, wächst stetig. Neue Konzepte wie Ethereum oder Hyperledger Fabric sorgen für mehr Performance und kommen so dem Internet der Dinge (IoT) zugute.

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Noch bringt die breite Öffentlichkeit Blockchain mit dem Thema Bitcoin in Verbindung. Doch das Potenzial der Technologie reicht weit über die Finanzwelt hinaus.
Noch bringt die breite Öffentlichkeit Blockchain mit dem Thema Bitcoin in Verbindung. Doch das Potenzial der Technologie reicht weit über die Finanzwelt hinaus.
(Bild: monsitj)

Die Blockchain-Technologie wird auf breiter Front den Durchbruch schaffen und sich mit zahlreichen Anwendungen einen festen Platz im Geschäftsalltag erobern. Nach einer Befragung des internationalen Marktforschungs- und Beratungsinstituts YouGov sind 44 Prozent der Mittelständler vom Nutzen dieser Technologie überzeugt. Lediglich 26 Prozent äußerten sich skeptisch.

In der Bildergalerie stellen wir Ihnen 13 interessante Blockchain-Lösungen vor.

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„Die Blockchain wird zu einem Thema für den Mittelstand, immer mehr Unternehmen entdecken in der Technologie großes Potenzial fürs eigene Geschäft“, betont Stephan Zimprich, Leiter der Kompetenzgruppe Blockchain im eco – Verband der Internetwirtschaft e.V. Technische Plattformen auf der Grundlage der Blockchain unterstützen vor allem Geschäftsanwendungen, bei denen ein Intermediär Vertrauen stiftet und Transaktionen abwickelt.

Schlankere Validierungsmöglichkeiten kreieren neue Blockchain-Anwendungen

Diese Entwicklung wird begünstigt von neuen Plattformen, die auf Validierungsmöglichkeiten setzen, die weniger energie- und kostenintensiv sind als herkömmliche Verfahren, die beispielsweise im Bereich der Kryptowährung Bitcoin genutzt wird. Neue Konsens-Algorithmen bestätigen Transaktionen sehr viel schneller und energieeffizienter und sind zugleich sehr schwer zu manipulieren. Plattformen wie IOTA oder Hyperledger Fabric sorgen so ohne zentrale Instanz für das notwendige Vertrauen im Netzwerk.

Dabei hätten die Macher Großes vor mit ihrer Technologie, wie Stefan Grasmann, Managing Director Competence Center (Germany) der Zühlke Group, schreibt: "Nichts weniger als den demokratisierten Data Lake, der uns wieder die Kontrolle unserer Daten zurückbringen soll." Bemerkenswert sei außerdem, so Grasmann sei die Organisationsform hinter IOTA: Es handelt sich um eine Stiftung, die sich auch den Europäischen Datenschutzstandards (GDPR) verpflichtet fühlt. Ebenfalls erstaunlich die Liste der renommierten Partner, darunter viele Universitäten, aber auch Global Player aus der IoT-Welt wie Bosch, Microsoft und die Deutsche Telekom.

Vor allem Unternehmen treiben die technologischen Weiterentwicklungen an, um möglichst bald von Blockchain-Technologie zu profitieren, sagt Prof. Dr. Wolfgang Prinz, stellvertretender Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT) in Sankt Augustin. „Während 2017 das Jahr der Blockchain Proof of Concepts war, die die prinzipielle Durchführbarkeit von Blockchain-Projekten belegten, werden wir 2018 vermehrt Blockchain-Anwendungen in operationalen Business-Anwendungen erleben.“

Insbesondere private Blockchains, mit einem begrenzten Netzwerk ausgewählter Nutzer, werden Unternehmen 2018 betreiben. „Die großen öffentlichen Blockchains wie Bitcoin oder Ethereum werden diesen privaten Blockchains dabei häufig als Stütze zur Absicherung der eigenen Integrität dienen. Das heißt, beide Ansätze werden in Zukunft sowohl nebeneinander als auch miteinander verwoben existieren“, so Prinz.

Anwendungs- und funktionsspezifische Blockchain-Infrastrukturen

Neben Ethereum, das viele Experten als Blockchain 2.0 bezeichnen, hat auch Hyperledger Fabric den Durchbruch bereits geschafft: Beide Plattformen bieten die Grundlage für viele Proofs of Concept. Das in Ethereum integrierte Konzept der Smart Contracts beispielsweise hilft, einfache Prozesse mit der Blockchain zu automatisieren. Die Plattform schafft so die Grundlage für Distributed Apps (Dapps), sprich im Netzwerk verteilte Anwendungen.

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Die neuen Blockchain-Konzepte kommen insbesondere der rasanten Entwicklung im Bereich des Internets der Dinge (Internet of Things, IoT) zugute. Die exponentiell wachsenden Daten in den Bereichen Smart Home, Smart City und IIoT bzw. Industrie 4.0 zu verwalten, stellt Unternehmen und öffentliche Institutionen vor enorme Herausforderungen. „Mithilfe von Blockchain-Technologie lassen sich diese Daten effizient und sicher verwalten und als wichtige Rohstoffe unserer digitalisierten Welt nutzen,“ so eco-Blockchain-Fachmann Zimprich.

Die exponentiell wachsenden Daten in den Bereichen Smart Home, Smart City und Industrie 4.0 zu verwalten, stellt Unternehmen und öffentliche Institutionen vor enorme Herausforderungen. „Mithilfe von Blockchain-Technologie lassen sich diese Daten effizient und sicher verwalten und als wichtige Rohstoffe unserer digitalisierten Welt nutzen,“ so eco-Blockchain-Fachmann Stephan Zimprich.
Die exponentiell wachsenden Daten in den Bereichen Smart Home, Smart City und Industrie 4.0 zu verwalten, stellt Unternehmen und öffentliche Institutionen vor enorme Herausforderungen. „Mithilfe von Blockchain-Technologie lassen sich diese Daten effizient und sicher verwalten und als wichtige Rohstoffe unserer digitalisierten Welt nutzen,“ so eco-Blockchain-Fachmann Stephan Zimprich.
(Bild: eco)

In einer Blockchain sind alle Einträge und Transaktionen an vielen Orten gleichzeitig manipulationssicher gespeichert. In den Augen vieler Experten bietet die Blockchain-Technologie hohes Potenzial für viele Wirtschaftsbereiche, besonders wenn es auf die nachweisbare Übermittlung von Informationen ankommt.

Entstanden ist die Blockchain als technische Grundlage für sogenannte Kryptowährungen wie den Bitcoin, dessen rasante Kursentwicklung aktuelle für einen regelrechte Hype sorgt.

(Weiterführende Informationen zum Thema Kryptowährungen bietet ein Interview mit dem Währungsexperten Konrad S. Graf, der unter anderem eine viel beachtete Abhandlung über den Ursprung von Bitcoin verfasst hat. Kryptogeld und alternative Währungen beleuchtet aus wirtschaftswissenschaftlicher Sicht der Aufsatz "Die Blockchain-Disruption: Geld, Bitcoin und digitalisiertes Goldgeld" von Thorsten Polleit. Polleit ist Chefvolkswirt der Degussa Goldhandel GmbH, Honorarprofessor für Volkswirtschaftslehre an der Universität Bayreuth sowie Adjunct Scholar am Ludwig von Mises Institute, Auburn/USA.)

"Noch bringt die breite Öffentlichkeit diese Technologie vor allem mit der Finanzwelt in Verbindung. Doch das Potenzial von Blockchain reicht weit darüber hinaus. Hinter Blockchain verbirgt sich die Idee des weltweiten Austausches von Werten, ganz ohne eine übergeordnete Aufsicht oder komplizierte Verifizierungsverfahren sowie Gebühren", erläutert Tobias Reisberger, Chief Digital Officer bei dem IT-Dienstleister Nexinto, in einem Blog-Beitrag.

Konkret handelt es sich bei Blockchain um eine dezentrale, digitale Datenbank bzw. ein dezentrales, digitales Register, das eine Vielzahl von Transaktionen linear speichert. Ist ein Block voll, folgt der nächste unmittelbar dahinter. Das heißt: Die neuen Daten hängen - analog einer Kette (Chain) - nachgelagert an den alten dran. Am Anfang eines jeden Blocks steht die Prüfsumme des vorherigen Blocks. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass keine Daten verloren gehen. Virtuell entsteht somit eine Kette von Blocks („Blockchain“ = „Blockkette“).

Datenbank oder Register sind nicht zentral auf einem Server gespeichert, sondern dezentral auf einer Vielzahl von Computern. Alle Teilnehmer besitzen die gleichen Zugriffs- und Nutzerrechte. Sie prüfen die verfügbaren Daten auf ihren Wahrheitsgehalt.

"Blockchain gehört keinem zentralen Verwalter, das System ist kaum zu hacken oder zu manipulieren", so Reisberger. Darin liegt für den IT-Experten ein wesentlicher Vorteil von Blockchain, auch als Distributed-Ledger-Technologie bezeichnet (DLT). Der Schutz gerät lediglich dann in Gefahr, wenn Angreifer mehr als die Hälfte des Systems kontrollieren. Man spricht hier von der sogenannten 51-Prozent-Attacke. Die Folgen könnten sein:

  • Der Angreifer führt Double-Spending-Transaktionen durch, d.h. er kehrt Transaktionen um und transferiert diese woanders hin.
  • Er verhindert beliebig viele Transaktionen.
  • Er sperrt bestimmte Zahlungen und schaltet so einzelne Teilnehmer aus.
  • Er hält beliebig viele Miner davon ab, irgendwelche gültigen Blocks zu minen und streicht stattdessen die Belohnungen dafür selbst ein.

In der Praxis hat bereits einige solcher 51-Prozent-Attacken gegeben: Der Minenpool ghash.io überschritt im Juli 2014 kurzzeitig 50 Prozent der Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks, was den Pool dazu veranlasste, sich freiwillig dazu zu verpflichten, seinen Anteil am Netzwerk zu reduzieren. Kryptonbit und Shift, zwei Blockchains auf der Basis von Ethereum, erlitten im August 2016 51-Prozent-Angriffe.

Beim Tangle, einem Distributed Ledger, das sich grundlegend von einer Blockkette unterscheidet, und beispielsweise IOTA zugrunde liegt, würde es bereits ausreichen wenn ein Angreifer etwas mehr als ein Drittel der Hashrate des Netzwerks bereitstellt, was als 34-Prozent-Angriff bezeichnet wird.

Weiterbildung zu Blockchain und KI

„Blockchain und Künstliche Intelligenz sind nicht die Kür, sondern werden zum Pflichtprogramm für die deutsche Wirtschaft“, sagt Anja Olsok, Geschäftsführerin der Bitkom Servicegesellschaft mbH. „Allerdings fehlt es in vielen Unternehmen an ausgebildeten Experten, die in der Lage sind, die neuen Technologien erfolgreich in die Geschäftsprozesse zu integrieren.“

Die Bitkom Akademie reagiert auf den Bedarf der Unternehmen und bietet 2018 neue Weiterbildungen zu diesen Trend-Technologien an. Im Rahmen des Zertifikatslehrgangs „Blockchain implementieren – Technologie & Anwendung von Blockchain im Unternehmen“ können sich Fach- und Führungskräfte intensiv zur Anwendung von Blockchain weiterbilden. Für Interessenten, die sich einen ersten Überblick über das Thema verschaffen wollen, bietet die Bitkom Akademie außerdem sieben kostenfreie Online-Seminare an.

„Eine weitere Ausbildung zum Einsatz von Künstlicher Intelligenz folgt im ersten Quartal 2018“, verspricht Olsok. „Darüber hinaus bilden wir auch wieder Data Scientists aus.“ Ergänzt wird das neue Seminarprogramm durch Spezialthemen wie User Experience und UX/UI Design sowie die Schwerpunkte IT-Sicherheit und Datenschutz.

Alle Seminare und Ausbildungen der Bitkom Akademie sind verfügbar unter https://www.bitkom-akademie.de/seminare

Blockchain schafft Rechtssicherheit

Inzwischen reduziert sich Blockchain keineswegs mehr auf Kryptowährungen und den Finanzsektor. Die Anwendungsfelder sind breit gestreut. Es geht um Marktplätze für Daten, Management von Identitäten, Verleihen von Geld, um Venture-Funding oder um Darlehen für Selbstständige. Dazu gibt es zahlreiche Player, die sich als Basis-Plattformen für Dritte positionieren.

Auch Verträge unterschiedlichster Art sind über Blockchain abwickelbar. Dabei handelt es sich um sogenannte Smart Contracts: Die Verträge liegen nicht mehr in Papierform vor, sondern sind in Computerprotokolle eingebettet. Diese überprüfen oder unterstützen die technische Verhandlung oder Abwicklung eines Vertrags. Behörden, Notare, Anwälte und Prüfungsgesellschaften werden nicht mehr benötigt, um solche Dokumente zu validieren.

Genau das verspricht der niederländische "Technologiedisruptor" LegalThings, der, 2014 von dem Softwareentwickler Arnold Daniels, dem Steueranwalt Rick Schmitz und dem Ökonomen Martijn Migchelsen gegründet, mit seinem Live-Contracts-Konzept Begrenzungen der herkömmlichen Blockchain-Technologie überwinden will. Erfolgt die Erstellung eines Vertrags auf einer Blockkette, werden die Vergangenheit und jede Transaktion im Entwurfsprozess eindeutig.

Dieser Aspekt der Blockchain-Technologie bietet eine konkurrenzlose Möglichkeit, Rechtssicherheit zu schaffen. Dabei wurde und wird von Verfechtern sogenannter Smart Contracts (codierte Verträge, die selbstausführend sind) die These vertreten, dass diese Codes den herkömmlichen Papiervertrag ersetzen können.

Nach Einschätzung von LegalThings trifft das bestimmte Kontrakte durchaus zu - nämlich solche, die auf festen, objektiv bestimmbaren Ausführungskriterien beruhen. Dazu gehören beispielsweise Aktienoptionen. Intelligente Verträge hingegen seien aber niemals in der Lage, jeden unvorhergesehenen Umstand zu erfassen. Denn auch ein Smart Contract lässt keine Abweichung zu, selbst wenn dies einvernehmlich vereinbart wird. Das ist ein gravierender Nachteil bei der Anwendung von Smart Contracts auf juristische Sachverhalte im wirklichen Leben.

Live Contracts sind für Menschen und Computer verständlich

LegalThings will nun eine Lösung für dieses Problem gefunden haben. Die sogenannten Live Contracts des holländischen Unternehmens reale und rechtsverbindliche Verträge auf einer Blockkette zu protokollieren. Ein Live Contract ist laut LegalThings eine formelle Vereinbarung, die so programmiert ist, dass sie sowohl für Menschen als auch für Computer verständlich ist. Dies ermöglicht es, einige Aufgaben zu automatisieren und andere der menschlichen Ausführung zu überlassen. Dadurch bleibt der Prozess in der Hand des Menschen und nicht der Maschine.

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LegalThings veröffentlicht den Proof of Work in einer Live-Contract-Demoumgebung, in der eine Wettbewerbsverbotsklausel in einem Arbeitsvertrag verletzt wird und die verschiedenen Szenarien, die mit diesem Verstoß einhergehen, durchgespielt werden können. Das von LegalThings verwendete Finite State Machine Protocol wird laut nach Unternehmensangaben bereits in der Praxis eingesetzt - unter anderem von verschiedenen Anwaltskanzleien, multinationalen Unternehmen und niederländischen Behörden. LegalThings hat inzwischen mit dem Pre-Sale seiner Tokens begonnen und bereits drei Millionen davon an den Investor gebracht.

Verwaltungsprozesse mit Smart Contracts vereinfachen

Smart Contracts könnten außerdem grundlegende Prozesse öffentlicher Verwaltungen fälschungssicher automatisieren, so die Einschätzung des des eco-Verbands. Gerade die Stärken der Blockchain – fälschungssichere Register zu führen und als vertrauenswürdige neutrale Instanz zu fungieren – sind zentrale Charakteristika öffentlicher Institutionen.

Öffentliche Verwaltungen pflegen Listen, beispielsweise der Einwohner einer Kommune oder der dort zugelassenen Fahrzeuge. Das Grundbuch ist ein Register, das die Rechte der Bürger an bestimmten Immobilien auflistet. „Dies alles ließe sich heute schon mithilfe der Blockchain-Technologie fälschungssicher, automatisch und effizient führen“, sagt eco-Blockchain-Experte Stephan Zimprich. Eine weitere Stärke dieser Technologie: Sie kann die Umsetzung von Prozessen und die Durchsetzung von Rechtsnormen automatisieren. „Rechtlich zwingende Verfahrensabläufe ließen sich als Smart Contracts in die Blockchain einprogrammieren und so deren Einhaltung quasi erzwingen, sobald alle Voraussetzungen erfüllt sind“, so Zimprich.

Doch bevor sich Verwaltungsprozesse in die Blockchain überführen lassen, gelte es einige Herausforderungen zu lösen. So braucht Verwaltungen laut eco neue rechtliche Grundlagen und hohe Veränderungsbereitschaft bei Verantwortlichen. Auch technologische und personelle Herausforderungen seien nötig. Schließlich müsse die Akzeptanz der Menschen für den Blockchain-Einsatz gestärkt werden.

Blockchain - Wegbereiterin der digitalen Gesundheitsökonomie

Ein weiterer Bereich, in dem die Blockchain-Technologie ein Höchstmaß an Sicherheit bietet, ist die Transaktion von Gesundheitsdaten. Nach einer Studie des Marktforschungsunternehmens Frost & Sullivan wird die Konvergenz von Blockchain mit innovativen Technologien wie mHealth und dem Internet der medizinischen Dinge neue Möglichkeiten zur Entwicklung einer digitalen Gesundheitsökonomie eröffnen. „Neue, vernetzte, medizinische Geräte und die Notwendigkeit, Daten vor Datenschutzverletzungen zu schützen, machen die Blockchain-Technologie mit ihrer umfassenden Sicherheitsinfrastruktur zur offensichtlichen Lösung für aufkommende digitale Abläufe und fortschrittliche Interoperabilität im Gesundheitswesen.", erläutert Kamaljit Behera, Transformational Health Industry Analyst von Frost & Sullivan. "Sie sorgt durch eine einzigartige Übereinstimmung der verteilten Netzwerke, die Verschlüsselungstechniken zur Minimierung von Cyberattacken einsetzt, für eine zusätzliche Sicherheitsschicht."

Auch wenn Blockchain nicht das Allheilmittel für die Herausforderungen der Gesundheitsbranche darstelle - durch die Optimierung der derzeitigen Arbeitsprozesse hat sie aber das Potenzial, in den nächsten fünf bis zehn Jahren Milliarden Dollar einzusparen und einige hochpreisige Gatekeeper durch Disintermediation zu ersetzen, ist F&S-Analyst Behera überzeugt.

Zu den wichtigsten Marktteilnehmern im Blockchain-Markt der Gesundheitsbranche zählen nach der F&S-Studie "Blockchain Technology in Global Healthcare, 2017–2025":

  • Guardtime: Die urheberrechtlich geschützte Plattform KSI (Keyless Signature Infrastructure) verspricht 100prozentige Genauigkeit bei abgerufenen Patientenakten. 2016 kooperierte Guardtime mit der eHealth-Stiftung, um die Gesundheitsdaten einer Million estnischer Bürgern zu sichern.
  • PokitDok Inc: Das Unternehmen offeriert eine Software-Entwicklungsplattform mit einer Reihe Endpunkten einer Anwendungsprogramm-Schnittstelle (API), die Eignungsprüfungen, Forderungen, direkte Terminvereinbarung, Zahlungsoptimierung, Patientenidentitätsmanagement, Arzneimittelumsätze und andere Geschäftsabläufe erleichtert. Das Unternehmen arbeitet mit Intel und anderen digitalen Gesundheitsfirmen zusammen.
  • Gem Health: Die Unternehmensplattform GemOS von Gem Health und Partnerschaften des Unternehmens mit Medizintechnikunternehmen wie Philips und Capital One beschleunigt Blockchain-Lösungen für das IoMT und RCM Use Cases.
  • Patientory: Das IT-Unternehmen hat eine Blockchain-basierte, verteilte Computing- und SaaS-Plattform für medizinische Datenspeicherung entwickwlt und arbeitet mit Kaiser Permanente (U.S.) an der Speicherung von Patientendaten.
  • iSolve LLC: Die Blockchain-Plattorm ADLT unterstützt Unternehmen in der Life-Science-Branche beim Drug Development Lifecycle durch die Schaffung eines intelligenten Marktplatzes für Ausschreibungen, das Tracking und die Kooperation/Kollaboration von Unternehmen, Technologietransfer-Einrichtungen, Investoren und Dienstleistungsanbieter.

„Die Gesundheitsbranche muss Blockchain-Konsortien einrichten, um Partnerschaften zu ermöglichen und Standards für die zukünftige, großflächige Einführung von Anwendungsfällen im Gesundheitswesen zu schaffen”, erläutert F&S-Experte Behera. „Ein auf Blockchain basierendes System trägt zu Innovationen in der medizinischen Forschung bei und bringt neuartige Gesundheitskonzepten wie die Präzisionsmedizin oder das bevölkerungsbezogene Gesundheitsmanagement voran.”

Mit Smart Meter und Blockchain in die dezentrale Energiezukunft

Auch den Energiemarkt könnte Blockchain in absehbarer Zeit gründlich umkrempeln, glauben Fachleute wie Dr. Ansgar Steinkamp, Senior Expert von Open Grid Europe: "Sie könnte es Energie-Erzeugern und -Verbrauchern ermöglichen, den Besitz von Energie direkt auszutauschen, ganz ohne die heute üblichen Zwischenhändler und Intermediäre.

Die Beteiligten könnten dann über die Blockchain direkt miteinander interagieren und mit Strom, Gas und Zertifikaten für erneuerbare Energie handeln.“ Die Blockchain kann dabei als Transaktionstechnologie den Austausch, die Validierung, die Abrechnung und die Dokumentation vereinfachen.

Bastian Wilkat, Digital Strategist beim Oldenburger Beratungsunternehmen BTC Business Technology Consulting AG, verweist darauf, welche Anziehungskraft die Blockchain – besonders im Energiesektor – hat: So gründete sich etwa im Mai 2017 die Energy Web Foundation, um das Anwendungspotenzial der Blockchain zu erforschen. Und im Juni fanden sich 31 Teilnehmer zur Gründung des Bundesverbands Blockchain zusammen.

Auch die ersten Projekte und Machbarkeitsstudien laufen bereits: Der Energiekonzern Vattenfall untersucht zum Beispiel in seinem Projekt, wie man Strom ohne einen zentralisierten Markt handeln kann. TenneT und sonnen sowie Vandebron und IBM testen in zwei Pilotprojekten ein flexibles und dezentrales Grid-Management.

Voraussetzung für den Energiemarkt der Zukunft sind Smart Meter, intelligente Energiezähler, die über das Internet direkt mit einer Blockchain verbunden sind, dort Leistung und Verbrauch erfassen und die Datenbasis für automatisierte Transaktionen liefern. Die Bedingungen und der Ablauf solcher Transaktionen wäre dann in einem Smart Contract festgehalten. Möglich wäre das beispielsweise mit Ethereum, einer Blockchain mit eingebauter Programmiersprache.

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Fehlende Rechtsgrundlagen bremsen Blockchain-Geschäftsmodelle aus

In einem Strom- beziehungsweise Gasmarkt auf Basis der Blockchain-Technologie ließen sich dezentrale Erzeugungsanlagen zudem leicht ans Energienetz anbinden und die Gewinnung erneuerbarer Energien fördern, um die Energiewende zu unterstützen. „Die Blockchain könnte große Umbrüche in der Energiewirtschaft auslösen“, so BTC-Digitalstratege Wilkat. „Damit könnten Verbraucher beispielsweise flexibel ihre Energie aus der jeweils gewünschten Gas- oder Stromquelle beziehen.“ Dank der dezentralen und manipulationssicheren Speicherung der Transaktionsdaten ließen sich so auch Echtheitsnachweise für Strom aus erneuerbaren Energien oder CO2-Zertifikate weitergeben und nutzen.

Allerdings fehlen in Deutschland noch die rechtlichen Rahmenbedingungen. Neue Blockchain-Geschäftsmodelle sind oft nicht kompatibel mit bestehenden Regulierungskonzepten; deshalb sei davon auszugehen, dass Deutschland nicht ganz vorne dabei ist, wenn es um die Entwicklung von Blockchain-basierten Geschäftsmodellen im Energiesektor geht, befürchten Branchenkenner. Länder mit schwächer ausgeprägten regulatorischen Rahmenbedingungen seien hier im Vorteil und könnten das Innovationspotenzial der Blockchain-Technologie für die Energiewirtschaft schneller nutzen.

Eher verhaltenes Interesse im Automobilbereich

Erstaunlich wenig Interesse bringt man in der Automobilindustrie für die Blockchain-Thematik auf. Lediglich ein Drittel der Automobilhersteller und –zulieferer, die der ITK-Verband Bitkom im Vorfeld der diesjährigen Internationalen Automobilausstellung (IAA) befragt hat, hat bislang von der Blockchain als Technologie für den Unternehmenseinsatz gehört, Zum Vergleich: Bei Big Data (96 Prozent), 3D-Druck (92 Prozent) oder Internet of Things (73 Prozent) erfreuen sich wesentlich größeren Bekanntheit und werden von der Unternehmen der Automotive-Branche offenbar als relevanter erachtet.

„Blockchain wird nicht nur die Finanz- oder Energiewirtschaft verändern, Verwaltungsvorgänge oder die Logistik revolutionieren“, sagt Bitkom-Präsident Achim Berg. „Gerade im Verkehrssektor gibt es faszinierende Einsatzszenarien. Viele der aktuellen Herausforderungen der Automobilindustrie können mit Blockchain leichter bewältigt werden. Jedes Unternehmen sollte ,digital first‘ denken und handeln. Die Entscheidungsträger in der Automobilindustrie sollten die Chancen der Blockchain-Technologie für ihre jeweiligen Unternehmen ausloten.“

Schließlich ermöglicht es die Blockchain-Technologie in vielen Bereichen Transaktionen ohne zentrale Vertrauensinstanz. So kann beispielsweise die komplette Lieferkette eines Produkts - zum Beispiel eines Automobils oder eines Zulieferprodukts - transparent dargestellt und ins Internet of Things (IoT) eingebunden werden. Mit Blockchain können Fahrzeugflotten optimal verwaltet werden und das Elektrofahrzeug bezahlt autonom den Strom aus dem eigenen Wallet, der digitalen Brieftasche.

Bosch startet „Trusted IoT Alliance“

Für den Bosch-Konzern - einen globalen Player in Sachen Automotive und Automation - besitzt Blockchain hingegen höchste Priorität. Mit dem Ziel " Mehr Transparenz, Sicherheit und Effizienz" hat der Konzern mit Partnern kürzlich die„Trusted IoT Alliance“ ins Leben gerufen - ein neues Bündnisses rund um die Blockchain-Technologie Der Grund: Schon heute sind Millionen internetfähiger Geräte fester Bestandteil des Alltags: Das Auto hilft bei der Parkplatzsuche, das Haus meldet dem Bewohner ein offenes Fenster und der Acker dem Landwirt die Bodentemperatur.

Aufgrund der stark zunehmenden Verbreitung wird es nach Einschätzung Bosch-Chef Dr. Volkmar Denner immer relevanter, die Sicherheit von IoT-Geräten gegen Hackerangriffe kontinuierlich zu verbessern und das Vertrauen der Nutzer in IoT-Lösungen zu stärken. Dazu plant das Bündnis die Entwicklung eines Standards, der den Einsatz der Blockchain-Technologie in IoT-Geräten ermöglicht.

„Für uns sind die Blockchain und verwandte Technologien von hoher strategischer Bedeutung“, so Konzernlenker Denner zum offiziellen Start der „Trusted IoT Alliance“. „Ohne das Zutun Dritter lassen sich mit Hilfe von Blockchain und technologisch ähnlicher Ansätze auf sichere Weise Daten online zwischen Nutzern austauschen, Vereinbarungen und Verträge anonymisiert abschließen und Zahlungen sicher durchführen“, benannte Denner die Chancen. „Gemeinsam mit unseren Partnern werden wir bei Bosch neue Lösungen zur Marktreife bringen und damit zum weiteren Erfolg des Internets der Dinge beitragen.“

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Mögliche Einsatzgebiete sieht das Bündnis bei der sicheren Identifikation und Vernetzung von Gegenständen – vom Auto über Fertigungsanlagen und Drohnen bis hin zu Paketen oder Energiezählern. Weitere Potenziale liegen in der Automatisierung von Geschäftsprozessen.

Vom Barcode zur Blockchain

Die Ausarbeitung eines einheitlichen Blockchain-Standards fürs IoT kann als nächste Phase einer technischen Entwicklungslinie betrachtet werden, die beim Barcode – dem ersten digitalen Produktidentifikator – ihren Anfang nahm. Der Barcode hat im Einzelhandel und im Fertigungssektor enorme Verbesserungen ermöglicht, etwa durch schnelleres Bezahlen an der Kasse oder schnellere Identifizierung von Waren.

Doch auch der Strichcode birgt Sicherheitslücken. Heute sind Produktfälschungen im Wert von Billionen Dollar im Umlauf. Die Blockchain als sichereres Identitätssystem, das sich durch Offenheit und Interoperabilität auszeichnet, kann nach Expertenmeinung ähnliche Umwälzungen bewirken wie seinerzeit der Barcode.

Bosch erforscht bereits zahlreiche Nutzungsansätze für die Blockchain-Technologie. Ein weit fortgeschrittenes Projekt dreht sich um den weit verbreiteten Tachobetrug bei Fahrzeugen. Um diesen zu verhindern, sendet das Auto in regelmäßigen Abständen den Tachostand an eine sichere und weltweit verfügbare dezentrale Datenbank. Die Echtheit der Angaben wird über ein Zertifikat nachgewiesen. Alle übertragenden Daten werden zudem kryptografisch verschlüsselt und können ausschließlich vom Fahrzeugbesitzer gelesen werden.

Darüber hinaus ist Blockchain-Einsatz in der Fertigungsindustrie sinnvoll, vor allem in der Lieferkettenlogistik. Dort kann mit kryptografischen Signaturen die Identität von Gegenständen in jeder Transport- und After-Sales-Phase bestätigt werden. Der Nutzen: Qualität und Effizienz steigen, Kosten sinken.

Transparente Logistikprozesse mit Sensor-Driven Track &Trace

So bietet der Digitalisierungsspezialist Camelot Innovative Technologies Lab (Camelot ITLab) mit dem Camelot Hypertrust Network eine Lösung zur Identifizierung und Umsetzung konkreter Anwendungsfälle in der Logistik an. Kunden werden damit in die Lage versetzt, individuelle Einsatzmöglichkeiten der Blockchain-Technologie in ihrem Unternehmen zu prüfen und innerhalb weniger Wochen erlebbare Lösungs-Prototypen zu entwickeln.

Genutzt werden dabei unterschiedliche Blockchain-Technologien wie Ethereum oder Hyperledger. Im Rahmen der Entwicklung des Hypertrust Network kombinierte Camelot ITLab seine über 20jährige Logistikexpertise mit Blockchain-Technologiekompetenz. „Unsere Experten erarbeiten auf Basis von Design Thinking gemeinsam mit dem Kunden idealtypische Anwendungsfälle, die Camelot Innovation Labs setzen diese dann mit agilen Methoden zielgerichtet in Prototypen um.“, beschreibt Steffen Joswig, Geschäftsführer der Camelot ITLab, die Idee hinter dem Lösungsportfolio Camelot Digital Experience2, zu dem auch das Hypertrust Network gehört.

Steffen Joswig, Geschäftsführer Camelot ITLab: „Unsere Experten erarbeiten auf Basis von Design Thinking gemeinsam mit dem Kunden idealtypische Anwendungsfälle, die Camelot Innovation Labs setzen diese dann mit agilen Methoden zielgerichtet in Prototypen um.“
Steffen Joswig, Geschäftsführer Camelot ITLab: „Unsere Experten erarbeiten auf Basis von Design Thinking gemeinsam mit dem Kunden idealtypische Anwendungsfälle, die Camelot Innovation Labs setzen diese dann mit agilen Methoden zielgerichtet in Prototypen um.“
(Bild: Camelot ITLab)

Ein konkretes Produkt der Camelot Digital Experience2 in Bezug auf die Blockchain-Technologie ist das Sensor-Driven Track &Trace, eine sensorbasierte Lösung zur Optimierung von Transportlogistikprozessen. Interessant ist diese Lösung vor allem für Unternehmen, die physische Güter transportieren.

Mittels Sensoren erhalten diese ein wirksames Track & Trace-System zur Nachverfolgung und zum Monitoring ihrer Produkte. Das System erkennt beispielsweise proaktiv, wenn verderbliche Güter aufgrund zu hoher Temperaturen während des Transportprozesses ihre Haltbarkeit verlieren. Diese Informationen werden in Echtzeit in die Blockchain geschrieben und sind somit nicht mehr veränderbar. Dies bietet auch dem Verbraucher ein Höchstmaß an Schutz.

SophiaTX will Blockchain-Lösung für Pharma-Supply-Chains etablieren

Eine auf pharmazeutische Supply Chains und Logistik zugeschnittene Blockchain-Lösung kündigt SophiaTX, die erste Open-Source-Plattform zur Integration von Blockchain mit SAP und anderen Enterprise-Systemen,. Dabei handelt es sich um eine ganzheitliche Track-and-Trace-Lösung für den Transport von Produkten und Medikamenten in der pharmazeutischen Industrie.

Jedes der derzeit zwanzig besten verschreibungspflichtigen Medikamente (im Jahr 2016: 10% des Weltmarktes) wird von einem Unternehmen hergestellt, das SAP-Softwareprodukte im Rahmen seiner Beschaffungs-, Herstellungs- oder Supply-Chain-Prozesse einsetzt. Nach der Unterzeichnung eines Letter of Intent (LOI) planen SophiaTX und die in Riad ansässige KITA Logistics, einem Spezialisten für Pharma-Logistik, eine Zusammenarbeit bei der Konzeption und Entwicklung einer solchen Blockchain-Lösung.

SophiaTX stellte kürzlich einen funktionierenden Proof of Concept vor und veröffentlichte ein Whitepaper, das zeigt, wie die Plattform genutzt werden kann, um die Zusammenarbeit zwischen mehreren Parteien aus dem im Pharmabereich über Wertschöpfungsketten hinweg zu erleichtern (Track and Trace). Das pharmazeutische Ökosystem ist hochkomplex, umfasst viele Kooperationspartnern, Herstellungsprozesse, Qualitätssicherungspunkte, Versandprozesse und Risiken", erklärt Jaroslav Kacina, CEO von SophiaTX. "Alle Hersteller und Partner stehen vor gemeinsamen Problemen, die nicht allein mit einem zentralisierten und isolierten System gelöst werden können."

Blockchain soll die Lebensmittelsicherheit verbessern

Mehr Lebensmittelsicherheit hat sich eine Gruppe führender Unternehmen aus der weltweiten Supply Chain für Lebensmittel auf die Fahnen geschrieben und eine Blockchain-Kooperation mit IBM angekündigt. Zu dem Konsortium gehören Dole, Driscoll's, Golden State Foods, Kroger, McCormick and Company, Nestlé, McLane Company, Tyson Foods, Unilever und Walmart. Gemeinsam mit IBM arbeiten die Unternehmen daran, neue Einsatzfelder für Blockchain in der weltweiten Supply Chain für Nahrungsmittel zu identifizieren.

Mehr Lebensmittelsicherheit hat sich eine Gruppe führender Unternehmen aus der weltweiten Supply Chain für Lebensmittel auf die Fahnen geschrieben und eine Blockchain-Kooperation mit IBM angekündigt.
Mehr Lebensmittelsicherheit hat sich eine Gruppe führender Unternehmen aus der weltweiten Supply Chain für Lebensmittel auf die Fahnen geschrieben und eine Blockchain-Kooperation mit IBM angekündigt.
(Bild: IBM)

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation erkrankt aufgrund verunreinigter Nahrung pro Jahr einer von zehn Menschen; rund 400.000 sterben an den Folgen. Viele Probleme rund um Lebensmittelsicherheit werden durch einen fehlenden Zugang zu Informationen und schlechte Rückverfolgbarkeit noch verstärkt. So kann es heute Wochen dauern, um die genaue Ursache von Verunreinigungen ausfindig zu machen. Dadurch erkranken weitere Menschen. Für Unternehmen bedeutet dies zudem Umsatzeinbußen, da viele Nahrungsmittel rückgeholt und vernichtet werden müssen.

Die Blockchain-Technologie bietet hingegen allen Beteiligten eine vertrauenswürdige Umgebung, in der Transaktionen transparenter abgewickelt werden können. Im Fall der weltweiten Nahrungsmittellieferkette gehören dazu zum Beispiel Landwirte und Erzeuger, Lieferanten, die verarbeitende Industrie, Händler, Behörden und Verbraucher.

Mit Zugangsberechtigung können sie über ein Blockchain-Netzwerk für ihre Transaktionen gesicherte und verlässliche Informationen über Herkunft und Zustand von Nahrungsmitteln erhalten. Lebensmittelhändler und andere Mitglieder des Ökosystems können so verunreinigte Produkte sehr schnell bis zu ihrer Quelle zurückverfolgen, entsprechende Produkte umgehend aus dem Verkauf nehmen und die Ausbreitung von Krankheiten eindämmen.

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Pilotprojekt bei Walmart liefert Proof of Concept

Die Partner der neuen Allianz wollen diejenigen Bereiche im Nahrungsmittel-Ökosystem identifizieren, in denen Blockchain-Technologie am meisten bewegen kann, und diesen Bereichen Priorität einräumen. Zahlreiche IBM-Pilotprojekte - zum Beispiel mit der amerikanischen Supermarktkette Walmart - haben bereits laut IBM erfolgreich gezeigt, wie Blockchain-Technologie die weltweite Nachverfolgbarkeit von Lebensmitteln verbessern kann. Auch diese Erfahrungen sollen in die gemeinsame Arbeit einfließen.

„Blockchain-Technologie verändert die Art und Weise wie gleichgesinnte Organisationen zusammenarbeiten können. Weil alle Beteiligten die exakt gleiche Sicht auf die Dinge haben, also eine „single view of the truth“, steigt das gegenseitige Vertrauen enorm“, sagt Marie Wieck, IBM General Manager Blockchain. „Unsere Arbeit mit Organisationen aus dem ganzen Lebensmittel-Ökosystem und auch IBMs neue Blockchain-Plattform werden helfen, das Potenzial dieser vielversprechenden Technologie für Unternehmen voll auszuschöpfen.“

Die IBM Blockchain Platform ist über die IBM Cloud zugänglich und erleichtert alle Schritte beim Aufbau eines Blockchain-Netzwerkes: Sie ermöglicht es mehreren Parteien gemeinsam Blockchain-Netzwerke zu entwickeln, zu steuern und zu betreiben. Damit können Organisationen eigene Geschäftsnetzwerke sehr schnell in Betrieb nehmen.

Was Blockchain und 3D-Druck miteinander zu tun haben

Produktsicherheit ist ein weiteres Einsatzgebiet, in dem Blockchain-Technologie wertvolle Dienste leisten kann. So bietet der 3D-Druck zahlreiche Vorteile: Prototypen können schnell und kostengünstig hergestellt werden; die Lagerhaltung von Ersatzteilen entfällt. Passgenauer Ersatz lässt sich bei Bedarf einfach ausdrucken. Doch birgt die additive Fertigungsverfahren auch allerlei Gefahren. Beispielsweise können Bauteile von nicht-autorisierten Personen mit minderwertigen Materialien nachgedruckt werden und womöglich ein Sicherheitsrisiko darstellen.

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Abhilfe bietet das Verbundprojekt SAMPL (Secure Additive Manufacturing Platform): Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung erarbeiten Informatiker vom Ulmer Institut für Verteilte Systeme ein neues Modell der digitalen Rechteverwaltung, das auf der Blockchain-Technologie basiert. Für das Projekt SAMPL stellt das Partnerunternehmen PROSTEP eine Datenaustauschlösung zur Verfügung, in die das Blockchain-Lizenzmanagement integriert werden soll.

Secure Additive Manufacturing Platform: Fachwelt zeigt reges Interesse

Aber wie lassen sich billige, teils sicherheitskritische Raubkopien verhindern und gegebenenfalls identifizieren? Die Forschergruppe hat mit dem 3D-Druck und dem Blockchainkonzept zwei bekannte Verfahren zu einer durchgängigen Sicherheitskette für additive Fertigungsverfahren verknüpft.

Mit dem 3D-Drucker lassen sich in kurzer Zeit maßgeschneiderte Ersatzteile herstellen. Um zu verhindern, dass Bauteile von nicht-autorisierten Personen mit minderwertigen Materialien nachgedruckt werden, erarbeiten Informatiker des Instituts für Verteilte Systeme ein neues Modell der digitalen Rechteverwaltung. Es basiert auf der so genannten Blockchain-Technologie.
Mit dem 3D-Drucker lassen sich in kurzer Zeit maßgeschneiderte Ersatzteile herstellen. Um zu verhindern, dass Bauteile von nicht-autorisierten Personen mit minderwertigen Materialien nachgedruckt werden, erarbeiten Informatiker des Instituts für Verteilte Systeme ein neues Modell der digitalen Rechteverwaltung. Es basiert auf der so genannten Blockchain-Technologie.
(Bild: Institut für Verteilte Systeme)

„Mithilfe der Blockchain wollen wir zwischen Konstrukteuren, Druckdienstleistern und Endkunden vermitteln und so das Lizenzmanagement sicherer machen – von der Erzeugung der Druckdaten über den Austausch mit Dienstleistern bis zur Kennzeichnung der Werkstücke, beispielsweise mit RFID-Chips“, erklären Felix Engelmann und Henning Kopp, wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Verteilte Systeme der Universität Ulm.

Auf der Hannover Messe 2017 stieß die Anwendung, mit der die Echtheit von Produktdaten im 3D-Druck sichergestellt wird, auf reges Interesse. Zur Verdeutlichung ihres Konzepts hatte die Forschergruppe einen Demonstrator vorgestellt. „Wir wissen bereits, dass das Grundkonzept funktioniert, müssen jedoch noch die Angriffsfläche minimieren“, so Prof. Frank Kargl, der das Instituts für Verteilte Systeme leitet und vor allem zu Sicherheit und Privacy forscht. Zudem könnte eine Stärke des Konzepts, nämlich seine Transparenz, zur Schwäche werden. Ein Beispiel: Nicht alle Konstrukteure wollen, dass ihre Mitbewerber sehen, welche Ersatzteile sie bestellen. Es gilt also – im Rahmen des Konzepts „Blockchain“ – eine sinnvolle Form der „Anonymisierung“ anzubieten. Schon in rund zwei Jahren soll das neue Verfahren marktreif sein.

Blockchain löst E-Invoicing-Probleme

Der Schweizer Blockchain-Spezialist SophiaTX ist soeben in die Finalrunde eines sehr erfolgreichen Token Generation Events (7. bis 17. Dezember 2017) eingetreten, in dem bereits weit über 11 Millionen Dollar eingesammelt werden konnten. Die zweckgebundene Blockchain-Plattform und der Marktplatz wurden speziell dafür entwickelt, um Business-Anwendungen wie ERP-, SCM- und CRM-Systeme in eine kollaborative Umgebung über mehrere Unternehmen und Branchen hinweg zu integrieren.

Umfassende Untersuchungen aktueller Geschäftsprozesse haben ergeben, dass mehr als 90 Prozent aller Rechnungen weltweit immer noch manuell bearbeitet werden (per Post, in gedruckter Form oder als E-Mail), was wertvolle Zeit kostet. Jedoch wird das Volumen elektronischer Rechnungen bis Ende 2017 weltweit mindestens 36 Milliarden Einheiten erreichen. Die geschätzte Größe des E-Invoicing-Marktes beträgt 3,3 Milliarden Euro (2017) und soll bis zum Jahr 2024 auf 16,1 Milliarden Euro zulegen.

Das Hauptproblem bei der traditionellen elektronischen Rechnungsstellung besteht darin, dass die Bearbeitung auf der Eingangsseite relativ schwerfällig ist, dazu teuer in der Implementierung und sich eher auf einen ausgewählten Dokumententyp beschränkt. "Dagegen bietet die Blockchain-Technologie einen echten Peer-to-Peer-Informationsaustausch von einer Vielzahl von Dokumenttypen", sagt Jaroslav Kacina, CEO von SophiaTX.

SophiaTX führt den Prozess der elektronischen Rechnungsbearbeitung in mehreren Schritten weiter, indem sie die E-Rechnungsdaten in die eigene Blockkette eingibt und diese Informationen zu einem leicht zugänglichen und nachweisbaren E-Rechnungsdokument automatisiert. Dieses wird dann an den Empfänger gesendet. Nachweisbar ist dies über das unveränderliche, transparente Ledger, das eine detaillierte Aufzeichnung mit Zeitstempel jedes einzelnen Prozessschrittes (Transaktionen) führt.

Angesichts der Tatsache, dass 2016 rund 47 Prozent aller geschäftlichen Forderungen betrügerische Rechnungen waren, ist es für ein Unternehmen überaus wichtig, leicht nachprüfbare Datensätze zu haben. Darüber hinaus werden im Schnitt 40 Prozent der Rechnungen in Europa nicht oder verspätet beglichen. Hinzu kommt, dass es keine gemeinsame oder kostengünstige Plattform für den Datenaustausch zwischen Handelspartnern gibt, was die Schaffung eines kollaborativen Ökosystems für die Lösung von Problemen im Zusammenhang mit dem E-Invoicing behindert.

Mit der Implementierung von SophiaTX in ERP-, SCM- oder CRM-Umgebungen fällt im günstigsten Fall die manuelle Bearbeitung von Rechnungen komplett weg. Außerdem können sich Unternehmen vor betrügerischen Forderungen schützen, weil ihre Plattform hohe Transparenz, erweiterte Kontrolle, ein verbessertes Cash Management sowie die Prüfbarkeit und Einhaltung der Steuervorschriften garantiert.

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