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Innovative Technologie

Mit Blockchain die digitale Zukunft sicher gestalten

07/2017 – Die Blockchain wird eine digitale Revolution. Aber was ist das überhaupt für eine Technologie – und wie wird sie von der Bahn eingesetzt?

Es ist ein regelrechter Hype, der um die Blockchain-Technologie entstanden ist. Dabei können außerhalb der IT-Welt nur wenige mit dem Begriff wirklich etwas anfangen. Häufig wird Blockchain mit der digitalen Währung Bitcoin gleichgesetzt – oder zumindest als ein reiner Bankenbegriff wahrgenommen. Das ist zum Teil zwar richtig, greift aber viel zu kurz. In der Bahnersprache könnte man sagen: Blockchain ist die Schiene, Bitcoin ist ein Zug.

Bitcoin wurde 2009 als digitales Zahlungsmittel entwickelt, das auf den Prinzipien der Kryptografie – also der Verschlüsselung – beruht. Daher stammt auch die Bezeichnung Kryptowährung. Bitcoin-Überweisungen werden über das Internet von einem Zusammenschluss von Rechnern abgewickelt, eine zentrale Abwicklungsstelle wie eine Bank wird nicht mehr benötigt. Eigentumsnachweise an Bitcoin werden in einer sogenannten persönlichen digitalen Brieftasche, der Wallet, gespeichert. Aber wenn es keine zentrale Instanz gibt, braucht man andere Sicherheitsmechanismen, die Bitcoin-Transaktionen verschlüsselt protokollieren – und gleichzeitig das Ergebnis allen Teilnehmern transparent darstellen.

Und hier kommt Blockchain ins Spiel. Man könnte es als eine Art Journal bezeichnen, das als webbasiertes, dezentralisiertes, öffentliches Buchhaltungssystem alle Bitcoin-Transaktionen protokolliert, die jemals getätigt wurden. Es handelt es sich also um eine dezentrale Datenbank, die chronologisch linear erweitert wird – am besten vergleichbar einer Kette, der ständig neue Elemente hinzugefügt werden. Daher auch der Begriff „Blockchain“ oder auf Deutsch: „Blockkette“. Jeder Block enthält die nicht veränderbare Prüfsumme des vorhergehenden Blocks. Das Besondere: Jeder Computer, der ans zweckgebundene Netz angeschlossen ist, verwaltet damit auch eine 1:1-Kopie der vollständigen Datenkette. So ist jede Änderung sofort für alle anderen Teilnehmer sichtbar.

Viel mehr als nur Bitcoin

Inzwischen ist Blockchain mehr als nur das Fundament für kryptografische Währungen. Die Grundprinzipien, also die Nachvollziehbarkeit jeglicher Transaktion und die Verhinderung von Manipulationen, lassen sich für andere Geschäftsbereiche adaptieren. So können auf der Grundlage von Blockchain neue Applikationen entwickelt und komplett neue Ökosysteme begründet werden. Zum Beispiel wäre es künftig möglich, damit auch Transaktionen von und zwischen Unternehmen, privaten Personen, öffentlichen Einrichtungen oder sogar Maschinen nahezu in Echtzeit durchzuführen und zu verifizieren. Die Einsatzmöglichkeiten sind immens und reichen von der Abbildung einer kompletten Lieferkette über die Automatisierung von Abrechnungsprozessen bis hin zur Vertragsschließung zwischen Maschinen und Objekten. Der Clou: Wie bei Bitcoin werden auch hier weder Mittelsmänner noch andere zwischengeschaltete Einrichtungen benötigt, daher können Geschäftsprozesse optimiert, Kosten gesenkt oder das Risiko von Betrug minimiert werden. Man kann also getrost von einer technologischen Revolution sprechen, die bestehende Geschäftsmodelle radikal verändern wird.

Vertrauenssache

Gemeinsam mit den Kunden arbeitet das Blockchain-Team von DB Systel daran, Prototypen, Piloten und Produkte zu entwickeln. Entlang von Kundenprojeken werden Blockchain-Lösungs- und Werteangebote aufgebaut. Auch neue Kooperationen und Partnerschaften wie mit dem Blockchain Center der Frankfurt School of Finance & Management wurden geschlossen, um die Entwicklung weiter zu fördern. Doch um die Blockchain-Technologie innerhalb und außerhalb des Konzerns zu verankern, reicht es nicht, gute Services zu erzeugen. Eine Hauptaufgabe besteht darin, die komplexe Technik zu erklären, Problemlösungsszenarien zu entwickeln und Vertrauen zu schaffen. Volker Ledig nutzt dafür gern einen Vergleich.

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Wir alle nutzen Smartphones, um damit zu kommunizieren – ohne wirklich zu verstehen, wie das funktioniert. Dennoch vertrauen wir der Mobilfunktechnologie, obwohl wir nicht zweifelsfrei von der Sicherheit unserer Daten und Gespräche überzeugt sind.

Volker Ledig, CIO DB Energie

Könnte Blockchain Ihnen helfen, Ihre Prozesse zu optimieren oder gar neu zu denken? Kontaktieren Sie uns unverbindlich unter blockchain@deutschebahn.com

In der Tat: Die Informationssicherheit in der Blockchain ist einer der größten Vorteile: Daten sind verschlüsselt, jede Transaktion wird für alle am Prozess beteiligten Nutzer transparent durchgeführt. Eine Fälschung oder gar Löschung der Daten ist de facto nicht mehr möglich. Argumente, die sowohl den Konzern als auch Partner überzeugen dürften.

Die Zukunft hat begonnen

Sehr überzeugt von den Blockchain-Aktivitäten der DB Systel ist die Hochschule Mittelweida: Das Projektteam der DB Systel hat das dort ansässige neue Blockchain Competence Center mit gegründet. Gemeinsam mit der Hochschule wird der Lehrplan gestaltet, darüber hinaus sind Vorlesungen geplant. Für DB Systel bietet die Zusammenarbeit großes Potenzial – vor allem, weil man sich den Studenten als innovatives Unternehmen präsentieren kann – und so möglichen Nachwuchs schneller erreicht.

Wichtige Begriffe rund um Blockchain

Block
Eine Zusammenfassung von Transaktionen, die alle mit einem Zeitstempel versehen sind, bezeichnet man als Block. Darin ist auch eine Referenz zum jeweils letzten gültigen vorhergehenden Block gespeichert. Dadurch entsteht die sogenannte Blockchain.

Blockchain
Unter einer Blockchain wird eine Datenbank verstanden, deren Integrität (Sicherung gegen nachträgliche Manipulation) durch Speicherung des Hashwerts (Prüfsumme) des vorangehenden Datensatzes im jeweils nachfolgenden, also durch kryptografische Verkettung, gesichert ist. Blockchain kann in verteilten Systemen zur Verbesserung/​Vereinfachung der Transaktionssicherheit im Vergleich zu zentralen Systemen beitragen.

Bitcoin
Bitcoin (englisch sinngemäß „digitale Münze“) ist eine virtuelle Kryptowährung, die dezentral in einem Rechnernetz mithilfe eigener Software verwaltet wird. Das System basiert auf einer von den Teilnehmern gemeinsam verwalteten dezentralen Datenbank, in welcher alle Transaktionen in einer Blockchain aufgezeichnet werden. Im Gegensatz zum herkömmlichen Bankverkehr wird keine zentrale Abwicklungsstelle benötigt.

Transaktion
Die Überweisung von Bitcoins zwischen den Teilnehmern wird in Transaktionen abgewickelt, die für den Benutzer praktisch so funktionieren wie eine Banküberweisung. Allerdings ist Blockchain nicht auf finanzielle Transaktionen beschränkt, sondern kann für jede Art von Information genutzt werden. Innerhalb der Blockchain kann eine Informations-Transaktion jederzeit nachvollzogen werden – auch für neue Teilnehmer.

Smart Contracts
Bei Smart Contracts handelt es sich um digitale Vorgänge, die sich nach der Verifizierung zwischen zwei Parteien über die Blockchain ohne Mittelsmänner ausführen.

Node
Jede Blockchain besteht aus einer Vielzahl untereinander vernetzter Computer beziehungsweise Clients. Jeder einzelne von ihnen wird als Node (Knoten) bezeichnet. Jeder Node speichert die gesamte Blockchain, überprüft jede Transaktion und leitet sie – sofern alles stimmt – an alle Parteien weiter.

Dezentralität
Im Kontext von Blockchain bedeutet dezentral, dass das Protokoll, eine riesige Datenbank, nicht auf einem Server oder bei einem Unternehmen liegt, sondern über viele Computer (Nodes) verteilt ist. Jeder Teilnehmer hat die gleichen Zugriffsrechte und Möglichkeiten.

Parteien
Die Parteien sind die Teilnehmer, die an einer auf Blockchain basierenden Lösung teilnehmen und den jeweiligen Regeln der Blockchain folgen.

Transparenz
Die Transparenz der Blockchain, also dem Journal oder Datenbank, entsteht dadurch, dass das Journal ständig durch aus Nodes bestehendes ein Netzwerk kontrolliert und verifiziert wird.