Vorteile der Blockchain

Blockchain – das Patentrezept, um eine Industrie ins 21. Jahrhundert zu katapultieren?

Kaum.

Die Blockchain-Technologie hat stattdessen zwei wesentliche Vorzüge, die sie in manchen Anwendungsfällen voll ausspielen kann – und in anderen nicht.

Welche sind das?

Teilnehmer einigen sich ohne zentrale Autorität

Der erste und zentrale Vorteil der Blockchain: Sie ermöglicht es einer Gruppe von Menschen, sich auf einen bestimmten Stand – beispielsweise von Eigentumsverhältnissen – festzulegen, ohne dass eine zentrale Autorität regelnd eingreifen muss.

Blockchain: Keine zentralen AutoritätenSie löst damit eines der grundsätzlichen Probleme in jeder Wirtschaft: Die beteiligten Parteien vertrauen sich in der Regel nicht, da jeder auf seinen eigenen wirtschaftlichen Vorteil bedacht ist – oder sein Gegenüber zumindest sicherheitshalber davon ausgehen muss. Aus diesem Grund haben sich beispielsweise die Grundbuchämter entwickelt: Sie haben das letzte Wort in der Frage, wem ein Stück Land gehört. Ähnlich ist es mit Banken: Sie fungieren als vertrauenswürdige Dritte, wenn eine Person A Geld an eine Person B schicken möchte. Wenn Person B gegenüber A behauptet, das Geld sei nie angekommen, dann genügt ein Dokument der Bank, um die rechtmäßige Durchführung der Überweisung zu belegen.

Eine zentrale Autorität muss nicht gleich eine ganze Branche regulieren; im Gesundheitswesen gibt es beispielsweise viele Arten von Autoritäten, die für die ordnungsgemäßen Abläufe in gewissen Bereichen bürgen. So fungiert bei der Transaktion „Patient erhält ein Medikament“ zwischen Patient und Apotheker der Arzt als vertrauenswürdige Autorität, die mit dem Ausstellen des Rezepts bestätigt, dass der Patient tatsächlich Medikament X benötigt. Die Kassenärztliche Vereinigung regelt die Transaktionen zwischen niedergelassenen Ärzten und gesetzlichen Krankenkassen. Die gematik (Gesellschaft für Telematikanwendungen der Gesundheitskarte mbH) vermittelt unter anderem zwischen Herstellern von Hard- und Software einerseits und den Ansprüchen von Gesetzgeber und den Nutzern der Telematikinfrastruktur, also vor allem Patienten und Ärzten, andererseits.

Diese Beispiele zeigen schon, welche drei Probleme zentrale Autoritäten mit sich bringen:

  1. Sie sind teuer und aufwändig einzurichten und zu unterhalten.
  2. Ihre Neutralität und Vertrauenswürdigkeit kann angezweifelt werden.
  3. Sie bieten einen einzigen Angriffspunkt, an dem das ganze System in Frage gestellt werden kann.

Punkt 1 ist klar: Allein schon die Personalkosten einer Bank – die Gehälter, die Sozialversicherung, die ergonomischen Bürostühle, der Firmenausflug… – verhindern, dass sie es mit einem Computernetzwerk aufnehmen kann, für das im Grunde lediglich Hardware-Abschreibungen und Stromkosten anfallen. Einschränkend muss man natürlich im Auge behalten, dass nicht alle Stellen, die als vertrauenswürdige Dritte fungieren, nur diesen einen Zweck erfüllen. So könnte man natürlich Ärzte nicht aus dem Gesundheitssystem wegrationalisieren und durch eine Blockchain ersetzen. (Durch andere Technologien vielleicht eines Tages schon, aber das geht über den Rahmen dieses Buchs hinaus.)

Blockchain: Autoritäten sind zweifelhaftVon Punkt 2 ist abhängig, wie lange eine Autorität tatsächlich eine Autorität bleibt – denn sie kann ihre Funktion nur dann erfüllen, wenn alle Transaktionspartner ihr vertrauen und sie damit anerkennen. So erkennen üblicherweise sowohl Patient als auch Apotheker die Autorität des Arztes bei der Verschreibung eines Medikaments an. Anders sieht es bei Transaktionen zwischen Patient und Pflegeversicherung aus: Hier erkennt die Versicherung den Arzt nicht als letztgültige Autorität an – sie zieht es vor, einen Gutachter des Medizinischen Dienstes der Krankenversicherung (MDK) zu beauftragen. Diese sind laut Gesetz zwar nur ihrem eigenen Gewissen unterworfen, werden aber oft verdächtigt, eher zugunsten der Versicherungen zu urteilen. Ähnlich wird auch der gematik vorgeworfen, Entscheidungen eher zugunsten der IT-Industrie zu treffen. Die Glaubwürdigkeit einer zentralen Instanz ist also auch eine politische Frage und selten über jeden Zweifel erhaben. Und nicht zuletzt hängt die Glaubwürdigkeit auch davon ab, ob der Instanz genug Ressourcen zur Verfügung stehen, um ihre Entscheidungen zeitnah zu treffen und auch durchzusetzen.

Und allein schon die Entscheidung, wer bei bestimmten Transaktionen die Aufgaben einer vertrauenswürdigen Instanz übernehmen kann, wird umso schwieriger, je mehr verschiedene Interessensgruppen beteiligt sind. In Bezug auf das Gesundheitswesen: Wer wäre beispielsweise eine geeignete Stelle, um elektronische Patientenakten zentral zu verwalten? Die gematik? Universitätskliniken? Hausärzte? Die Krankenkassen? Google? Über diese Frage sind schon ganze Doktorarbeiten geschrieben worden.

Punkt 3 besagt: Auch, wenn die Autorität nicht unter Verdacht steht, interessengeleitet zu handeln oder eine eigene Agenda zu haben, ist sie doch nicht unangreifbar. Ein Angreifer muss sich nur als diese zentrale Instanz ausgeben, um Transaktionspartner betrügen zu können. So kann sich etwa ein Drogenhändler Kassenrezepte besorgen und mit gefälschter Unterschrift und Stempel den Apotheker dazu bringen, ihm verschreibungspflichtige Medikamente auszuhändigen. Ein anderes häufiges Beispiel: Absender von sogenannten Phishing-E-Mails geben ihren Nachrichten den Anstrich einer offiziellen E-Mail einer Bank und fordern den Empfänger auf, seine Login-Daten einzugeben, die sie dann auf einer ebenso gefälschten Ziel-Webseite abgreifen.

Mit Hilfe der Blockchain kann – je nach Architektur – eine zentrale Instanz überflüssig gemacht werden oder ihr Einfluss stark gemindert werden. Letzteres ist der Fall, wenn auf der Blockchain nur Berechtigungen und Verweise auf Datenbanken gespeichert werden, nicht Nutzdaten selbst. Diese liegen dann in kleineren Datenbanken außerhalb der Blockchain, die dann wiederum von jemandem verwaltet werden müssen.

Ausfälle einzelner Knoten beeinträchtigen die Funktion nicht

In einer Blockchain sind alle Daten redundant auf allen Servern des Netzwerks gespeichert. Jeder Server enthält eine identische Kopie der Blockchain. Das bedeutet, wenn ein Knoten (Server) ausfällt, funktioniert das Netz für alle anderen Knoten weiter wie bisher. Wenn der Knoten wieder ans Netz geht, kann er sich die aktuelle Kopie von einem seiner Nachbarn herunterladen.

Blockchain: Verfügbarkeit und AusfallresistenzDiese Fehlertoleranz oder Robustheit ist eines der Charakteristika, die auch zum Erfolg des Internets beigetragen haben. Sie ist eine Eigenschaft von dezentralisierten Systemen, also Systemen, die nicht von einem zentralen Server oder einer hierarchischen Struktur abhängen. Im Internet bezieht sich diese Robustheit allerdings auf Verbindungen der Server untereinander: Wenn ein Server ausfällt, können dessen Daten durchaus verloren sein, aber Daten, die über ihn weitergeleitet werden sollten, können einfach einen anderen Weg über einen anderen Server nehmen. (Im Laufe der Zeit entwickelt sich das Internet aber auch mehr und mehr in Richtung der Redundanz von Daten, wie sie auch die Blockchain aufweist. Beispielsweise haben viele Download-Server sogenannte Mirrors, auf denen der gleiche Inhalt gespeichert ist und ebenso heruntergeladen werden kann. Manche Server sind sogar explizit dazu da, um Schnappschüsse des gesamten Webs redundant für die Nachwelt zu speichern, wie beispielsweise die Wayback Machine unter web.archive.org.)

Böswillige Angriffe mit dem Ziel, das ganze Blockchain-Netzwerk auszuschalten, setzen also voraus, dass eine große Anzahl von Servern erfolgreich angegriffen werden können. In zentralisierten Systemen genügt es, den zentralen Server auszuschalten (der natürlich, das muss man zugeben, oft entsprechend gut gegen solche Angriffe gesichert ist – oft aber auch unzureichend).

Und diese Redundanz der Daten in der Blockchain führt auch gleich zu den Nachteilen der Blockchain