Blockchain-Anwendungsfälle jenseits von Bitcoin

Blockchain-Anwendungsfälle jenseits von Bitcoin

July 20, 2020

Iwan Kot

Leiter des Blockchain Competency Center

Die Blockchain-Technologie wurde zuerst durch Bitcoin populär gemacht. Blockchain-Anwendungen gehen jedoch inzwischen über Kryptowährungen hinaus. Einige Unternehmen setzen heute sogar Blockchain für IoT-Sicherheit ein. Die Zukunft sieht rosig aus, denn zahlreiche Unternehmen, Start-ups und Blockchain-Entwickler arbeiten an einem breiten Spektrum von Blockchain-Anwendungen. Die Fähigkeit der Technologie, die Verarbeitung zu verteilen und gleichzeitig die Echtheit von Transaktionen zu gewährleisten, kann es Unternehmen ermöglichen, Daten wesentlich effizienter zu verarbeiten. Dies wiederum kann sich auf eine Vielzahl von Branchen auswirken.

Wie funktioniert die Blockchain

Wie funktioniert die Blockchain-Technologie? Im Wesentlichen ist eine Blockchain ein riesiges Hauptbuch, das jede Transaktion aufzeichnet und verifiziert. Bei Bitcoin ist jede Transaktion öffentlich, obwohl die Identität der Person, die hinter der Transaktion steht, anonym bleibt.

Blockchain hat seinen Namen von den Informationsblöcken, die dem verteilten Hauptbuch (der Kette) anhand bestimmter Kriterien hinzugefügt werden. Um die Kette zu erweitern, muss jeder Block gemäß dem in der Kette verwendeten Konsensalgorithmus verifiziert werden. Bei Bitcoin geschieht dies durch Miner - Menschen, die enorme Rechenleistung aufwenden, um ein kryptografisches Rätsel zu lösen und so den nächsten Block hinzuzufügen.

How a blockchain works

Bearbeitung von Finanztransaktionen

Eine der offensichtlichsten Blockchain-Anwendungen außerhalb von Bitcoin ist die Zahlungsabwicklung. Ein öffentliches Hauptbuch, das Transaktionen ohne einen zentralen Server verfolgen und verifizieren kann, kann für Unternehmen nützlich sein, die mehrere Transaktionen wie Zahlungen verarbeiten müssen.

Betrachten Sie Visa, das allein im Jahr 2019 138,3 Milliarden Transaktionen pro Tag verarbeitet hat. Das ist ein ressourcenintensives Unterfangen, und Kreditkartenbetrug bleibt eine ständige Bedrohung. Visa und MasterCard arbeiten an Blockchain-Anwendungen, die diese Herausforderungen und Risiken abmildern werden.

Visa hat B2B Connect ins Leben gerufen, eine Blockchain-basierte Plattform für Business-to-Business-Transfers. Die Bearbeitung und Überprüfung internationaler Zahlungen kann bis zu fünf Geschäftstage dauern. B2B Connect von Visa ermöglicht B2B-Transaktionen nahezu in Echtzeit.

Der größere Haken bei internationalen Überweisungen auf Blockchain-Basis sind jedoch die Kosten. Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken: Laut Weltbank machten die erhaltenen persönlichen Überweisungen im Jahr 2019 0,8 % des weltweiten BIP aus. Tonga beispielsweise hat eine der höchsten Überweisungsraten, die 40,7 % seines BIP beträgt.

Western Union und andere Unternehmen, die nach dem MTO-Modell arbeiten, waren die einzigen soliden Optionen für Geldüberweisungen ins Ausland. Obwohl die Banken diesen Dienst in der Regel anbieten, zögern die Menschen, ihn zu nutzen. Banken sind dafür bekannt, dass sie sich auf Vermittler in anderen Ländern verlassen und lange Überweisungszeiten haben. Blockchain-basierte Zahlungssysteme hingegen ermöglichen es sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen, Geld sicher und innerhalb weniger Stunden zu überweisen.

So vielversprechend die Blockchain für das Bank- und Finanzwesen auch ist, es gibt noch mehr Anwendungsfälle für die Blockchain in anderen Branchen.

Medizinische Datenverwaltung

Ein Public Ledger ist sowohl transparent als auch anonym. Jede Transaktion wird aufgezeichnet und angezeigt, doch die Identität derjenigen, die die Transaktionen durchführen, bleibt anonym. Diese einzigartige Eigenschaft der Technologie kann sich für eine Reihe von Blockchain-Anwendungsfällen als nützlich erweisen.

Betrachten Sie medizinische Aufzeichnungen. Die darin enthaltenen Informationen müssen in Übereinstimmung mit verschiedenen Vorschriften (wie HIPAA in den USA) vertraulich behandelt werden. Komplexe Vertraulichkeits- und Berichtsanforderungen machen das Gesundheitswesen zu einem sprichwörtlichen Minenfeld. Die eingebauten Vorteile der Blockchain in Bezug auf Vertraulichkeit und Benutzerzugang können diese Belastungen jedoch verringern.

Gegenwärtig sind Krankenakten ein großes Hindernis für Anbieter im Gesundheitswesen. Tatsächlich schätzt der Bericht "State of Medical Communications" von TigerConnect, dass 90 % der medizinischen Dienstleister immer noch auf Faxgeräte angewiesen sind. Das bedeutet, dass Dokumente gedruckt, gescannt und dann erneut gedruckt werden müssen. Infolgedessen haben medizinische Informationssysteme Schwierigkeiten, mit der zeitkritischen Natur vieler medizinischer Verfahren Schritt zu halten.

Ein weiteres Hauptanliegen im Zusammenhang mit medizinischen Aufzeichnungen ist die Datensicherheit im Gesundheitswesen. Bei der berüchtigten Datenpanne bei Anthem wurden beispielsweise rund 80 Millionen Datensätze gehackt, was zu Klagen führte, die für insgesamt 115 Millionen Dollar und weitere 31 Millionen Dollar an Anwaltskosten beigelegt wurden. Im Jahr 2019 wurde die American Medical Collection Agency (AMCA) gehackt, was dazu führte, dass die persönlichen und finanziellen Daten von über 20 Millionen Amerikanern offengelegt wurden.

Wie Sie aus den oben genannten Fakten ersehen können, braucht das Gesundheitswesen einen grundlegenden Wandel in seiner Herangehensweise an Datenschutz und Sicherheit. Da diese Herausforderungen jedoch immer offensichtlicher werden, entstehen immer mehr Anwendungsfälle für Blockchain. Im Jahr 2018 startete das kanadische University Health Network in Zusammenarbeit mit IBM eine Blockchain-basierte Plattform, um diese Probleme anzugehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Datenbanken des Gesundheitswesens können Patienten nun Vorgänge, die ihre Daten betreffen, kontrollieren, und diese Vorgänge können nur geändert werden, wenn die Mehrheit der Teilnehmer des Netzwerks dem zustimmt (die 51 %-Regel). Über die Plattform lässt sich auch bequem verfolgen, wer wann auf die Daten zugreift. Außerdem können die Informationen der Patienten nur noch mit deren Zustimmung weitergegeben werden.

Solch ein fortschrittliches System hat sich besonders bei der Überwachung von COVID-19-Fällen als nützlich erwiesen. MiPasa, das von einer Allianz aus IBM, Microsoft, Oracle, der Linux Foundation und dem neu gegründeten Startup-Unternehmen Hacera entwickelt wurde, hilft bei der gemeinsamen Nutzung von Daten über COVID-19-Fälle auf globaler Ebene. Es bezieht Informationen sowohl von großen internationalen Organisationen als auch von kleineren lokalen Einrichtungen des Gesundheitswesens, um infizierte Personen aufzuspüren. Hacera nutzt Hyperledger Fabric und IBM-Blockchain-Plattformen, um Daten zu sammeln und zu übertragen. Darüber hinaus werden die infizierten Personen identifiziert, ohne dass ihre Identität preisgegeben wird, was bedeutet, dass die Daten über diese Personen niemals von Dritten für irgendwelche Zwecke verwendet werden können.

Gesamt gesehen richtet sich dieser Vektor der Softwareentwicklung im Gesundheitswesen gegen die Datenschutzrechte der Patienten. Übeltäter finden immer Wege, um Daten aus dem Gesundheitswesen zu ihrem persönlichen Vorteil zu nutzen, aber bevor Blockchain-Anwendungsfälle aufkamen, hatten wir einfach nicht die Technologie, um die Daten von Patienten vor der Einmischung Dritter zu schützen. Früher war die beste Option für die Speicherung von Daten ganz einfach eine zentrale Datenbank, die leider von vornherein anfällig ist. Einfach ausgedrückt: Bei einer zentralisierten Architektur haben die Organisationen die Kontrolle über die Patientendaten. Mit Blockchain im Gesundheitswesen können die Patienten endlich Eigentümer dieser Daten sein und sie verwalten.

Im MIT Review schreibt Mike Orcutt, dass Fachleute des Gesundheitswesens auf der ganzen Welt in der Blockchain-Technologie eine sichere Möglichkeit sehen, den Austausch von Krankenakten zu optimieren, sensible persönliche Daten vor Cyberkriminellen zu schützen und den Patienten die Kontrolle über die Daten zurückzugeben. Orcutt merkt außerdem an, dass eine maßgeschneiderte, auf das Gesundheitswesen zugeschnittene Blockchain, die den vielen Nuancen und Vorschriften der Branche gerecht werden kann, noch entwickelt werden muss. In ihrer jetzigen Form ist die Blockchain möglicherweise noch nicht bereit für eine solch spezifische, hochwertige Anwendung.

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Smarte Verträge anstelle von Zwischenhändlern

Ein interessanter Aspekt der Blockchain ist ihre Fähigkeit, durch die Implementierung intelligenter Verträge die Notwendigkeit von Zwischenhändlern zu beseitigen. Bei Kryptowährungen braucht man keine zentralisierte Bank. Bei Krankenakten braucht man kein kompliziertes System und kein Personal, das Nachrichten zwischen medizinischen Einrichtungen koordiniert. Wenden wir dies nun auf Verträge an.

Nach dem traditionellen Modell müssen sich Unternehmen und Einzelpersonen auf Anwälte verlassen, die sowohl die Verträge aufsetzen als auch sicherstellen, dass jeder seinen "gerechten Anteil" erhält. Wenn zum Beispiel ein Künstler einen Tantiemenvertrag aufsetzen würde, müsste ein Anwalt sicherstellen, dass er richtig formuliert und durchgesetzt wird.

Da die Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain über Bitcoin hinausgehen, haben Programmierer und Anwälte erkannt, dass die Plattform für die Erstellung selbstausführender oder intelligenter Verträge genutzt werden kann. Im Wesentlichen wird der Vertrag selbst in Code umgewandelt und dann auf die Computer verteilt, auf denen eine Blockchain läuft.

How a smart contract works

Wenn die Bedingungen erfüllt und Zahlungen getätigt werden, können Smart-Contract-Plattformen auf der Grundlage der Blockchain die Transaktionen aufzeichnen und überprüfen. Bislang wird dies noch mit Hilfe eines vertrauenswürdigen Vermittlers durchgeführt. Damit eine Transaktion verifiziert werden kann, muss der Vertrag von zwei der drei Parteien (in der Regel dem Käufer und dem Vermittler) unterzeichnet werden.

Ein intelligenter Vertrag kann auch Bestimmungen enthalten, wie z. B. integrierte Strafen für verspätete Zahlungen. Wenn eine Zahlung nicht rechtzeitig erfolgt, würde der intelligente Vertrag automatisch aktualisiert werden, um die Strafe zu reflektieren. Wird eine Dienstleistung oder ein Produkt nicht geliefert oder erbracht, könnte eine Rückerstattung oder Strafe eingeführt werden.

Lieferkettenmanagement

Supply Chain Management ist eine Kunst der Genauigkeit, Effizienz und Zusammenarbeit. In den meisten Fällen arbeiten Unternehmen rund um den Globus zusammen, um bestimmte Waren so schnell wie möglich an den Bestimmungsort zu liefern. Hier liegt das erste Problem: Die Unternehmen haben unterschiedliche IT-Systeme, was zu Verzögerungen, Etikettierungsfehlern und letztlich zu Umsatzeinbußen führt. Eine Studie der University of Guelph zeigt beispielsweise, dass mindestens 32 % der nach Kanada eingeführten Fische falsch etikettiert sind.

Mit Chronicled werden physische Güter mit einer digitalen ID versehen. Das System von Chronicled nutzt Smart-contract-Anwendungen und die Nachverfolgung von physischen Vermögenswerten, alles über eine Blockchain. So können Unternehmen nicht nur Waren verfolgen, sondern auch Zahlungen, Transaktionen, Liefertermine und andere Aktivitäten verwalten. In Kombination mit der Sendungsverfolgung kann das System von Chronicled sogar dazu verwendet werden, die Echtheit der gelieferten Produkte zu überprüfen.

Zum Beispiel wird Hyperledger Sawtooth, eine Blockchain-Plattform für Unternehmen, verwendet, um den Weg von Meeresfrüchten vom Ursprungsort bis zum Kunden aufzuzeichnen. Der Endverbraucher kann auf eine vollständige Aufzeichnung dieser Reise zugreifen, während das Logistikunternehmen die erforderlichen Telemetrieparameter einschließlich Standort und Temperatur des Produkts angemessen verfolgen kann.

Blockchain technology driven solution

Ein weiteres Problem des modernen Lieferkettenmanagements ist die Transparenz, ein Thema, das besonders für die Lebensmittelindustrie relevant ist. Es ist äußerst komplex, angemessen nachzuvollziehen, ob ein bestimmtes Produkt den Qualitäts-, Umwelt- und Ethikstandards entspricht. Wenn man dann noch die Produktfälschungen hinzunimmt, die laut OECD 3,3 % des Welthandels ausmachen, haben wir einen Fall für das Lieferkettenmanagement, der nach einer massiven Veränderung schreit.

Die Automobilindustrie verfügt über eines der komplexesten Lieferkettenmanagementsysteme der Welt, an dem oft eine Vielzahl von Parteien beteiligt ist. Blockchain-Anwendungen haben sich für die Zwecke dieser Branche bereits als nützlich erwiesen. So nutzt BMW beispielsweise Blockchain, um Komponenten zurückzuverfolgen und sicherzustellen, dass ihre Qualitätsstandards eingehalten werden. 2019 startete BMW ein Pilotprojekt namens PartChain, eine Blockchain-gestützte Plattform, die die Daten in der Lieferkette lückenlos nachverfolgen und verifizieren kann. Der Automobilriese konnte bereits Effizienzsteigerungen und Kostensenkungen feststellen. Derzeit wird die Plattform von zwei BMW-Werken und drei Teilelieferanten genutzt. Für 2020 plant BMW, sieben weitere Zulieferer in das Projekt einzubinden.

Lassen Sie uns nun auf das Gesundheitswesen zurückkommen. Die Weltgesundheitsorganisation behauptet, dass 10 % der medizinischen Produkte wie Tabletten und Impfstoffe in Entwicklungsländern von minderer Qualität oder gefälscht sind. Wenn es um Produkte des Gesundheitswesens geht, wird die Qualitätskontrolle zu einer Frage von Leben und Tod, vor allem angesichts der aktuellen Pandemie-Situation. Um dieses aufkommende Problem in den Griff zu bekommen, wendet sich die Pharmaindustrie effizienten Blockchain-Anwendungsfällen zu. Auch hier wird die Vertrauenswürdigkeit nicht mehr von einer einzelnen Stelle, sondern von einem ganzen Netzwerk von Teilnehmern begründet. Unternehmen können nun zusammenarbeiten, um den Datenaustausch zu beschleunigen und die Sicherheit zu erhöhen, ohne sensible Informationen preiszugeben.

Das MediLedger Network beispielsweise, ein Konsortium mit Schwerpunkt auf dem Management der pharmazeutischen Lieferkette, soll die Echtheit von Medikamenten überprüfen. Bis zur Einführung von Blockchain war es die Aufgabe der Händler, die Echtheit der von ihnen gehandelten Medikamente durch das Aufspüren von Seriennummern sicherzustellen. Dieser Prozess ist zwar obligatorisch, aber zeitaufwändig und daher ineffektiv. Durch den Einsatz von MediLedger und Barcode-Scannern können Unternehmen nun sicherstellen, dass Medikamente nicht gefälscht sind. Außerdem können sie leicht zurückverfolgen, woher ein bestimmtes Produkt stammt, ohne geschäftskritische Informationen preiszugeben.

Das sieht in der Tat alles zu gut aus. Wie bei jeder digitalen Revolution ist die Unterstützung der Mehrheit der Teilnehmer erforderlich, damit dieser Wandel eine echte globale Wirkung entfalten kann. In der Lieferkette prallen digitale und physische Welten aufeinander, was den Übergang noch komplexer macht und die Blockchain-Interoperabilität erfordert.

Zum Vergleich: In einigen Entwicklungsländern ist eine Seriennummer nicht einmal rechtsverbindlich. Obwohl das oben erwähnte MediLedger-Projekt von den größten Namen der Branche unterstützt wird, darunter Walmart, Cardinal Health und FedEx, um nur einige zu nennen, werden solche Pilotprojekte nur Phantome einer strahlenden Zukunft bleiben, bis einheitliche Geschäftsstandards weltweit durchgesetzt werden.

Es gibt jedoch eindeutige Schritte in die richtige Richtung. Das Gesetz über die Sicherheit der Arzneimittelversorgungskette (Drug Supply Chain Security Act) verpflichtet die US-Hersteller beispielsweise, bis 2023 Rückverfolgungssysteme einzurichten. Das bedeutet, dass jeder Weg eines Medikaments von der Produktionsstätte bis zum Patienten irgendwie dokumentiert werden muss. Solche Vorschriften zwingen Unternehmen dazu, nach den effektivsten Lösungen zu suchen, und Blockchain ist in dieser Hinsicht ein unbestreitbarer Gewinner.

Automatisierung von Bauabläufen

Bei komplexen Bauprojekten verschlingt die Vertragsabwicklung einen großen Teil des Budgets und verlangsamt die Lieferzeiten. Hinzu kommt, dass der Papierkram und die undurchsichtige Kommunikation zwischen allen an Bauprojekten Beteiligten die derzeitigen Prozesse ineffizient machen. Nach Angaben des globalen Bau- und Infrastrukturkonzerns Aon Risk Solutions gehen zudem 95 % der Baudaten bei der Übergabe an den ersten Eigentümer verloren.

Blockchain-Anwendungen haben das Potenzial, diese Ineffizienzen im Bauwesen zu beseitigen und den Gesamtprozess sowohl für die Eigentümer als auch für die Bauunternehmen transparenter und sicherer zu machen. So nutzt beispielsweise das in Kalifornien ansässige Unternehmen Briq Blockchain, um Baudaten zu digitalisieren. Es schafft einen Datenspeicher für die transparente Dokumentation des gesamten Bauprozesses. Diese unveränderliche Aufzeichnung von Transaktionen im Zusammenhang mit allen Bauarbeiten an einem bestimmten Projekt hat sich als äußerst leistungsfähiges Instrument für das Risikomanagement erwiesen.

Es könnte beispielsweise sein, dass Übeltäter unerwünschte Angaben in der Dokumentation weglassen wollen, die den Preis einer Immobilie erhöhen können. Blockchain-Anwendungen können eine solche Möglichkeit vollständig ausschließen.

Centralized databases vs. Blockchain

Wenn ein Produkt oder eine Spezifikation in einem Gebäude gefunden werden muss, gibt es endlich einen Ort, an dem man einfach nach dem suchen kann, was sich tatsächlich in diesem Gebäude befindet. Die in der Blockchain kodierten Spezifikationen sind detailliert: Farben, Deckenleuchten, LED-Glühbirnen, Türbeschläge - plus Handbücher, Garantien und Lebensdauer in einer Countdown-Uhr, die Gebäudebesitzer überwachen können.

Bassem Hamdy

Bassem Hamdy

CEO, Briq

IP-Rechtsschutz

Künstler, die in der Regel von den Feinheiten der geschäftlichen Aspekte weit entfernt sind, sind niedrig hängende Früchte für Betrüger aller Art. Der Mediensektor bettelt um eine robuste Lösung, mit der sich die Rechte an Inhalten nachverfolgen lassen und zahllose Streitigkeiten und Gerichtsverfahren vermieden werden können. Unter den Anwendungsfällen für die Blockchain ist dies ein Fall für die Verfolgung, wer wem was schuldet.

Beispielsweise ist Verifi ein Blockchain-basierter Dienst zur Verfolgung von Musik-Metadaten, der das hartnäckige Problem der Verwaltung von Musikrechten in Angriff nimmt. Die Plattform registriert alle Daten im Zusammenhang mit einer Musikveröffentlichung in der Blockchain, die Änderungen an geschützten Daten verfolgt. Solche Blockchain-Anwendungen können die Macht auf die Urheber von Inhalten verlagern und als Schutz für geistiges Eigentum dienen.

Mit mehr Blockchain-Anwendungsfällen im Medienbereich werden auch in dieser Branche die Preise für digitale Inhalte sinken. Durch den Wegfall von Zwischenhändlern können die Urheber von Inhalten so wenig verlangen, wie sie wollen, und einen größeren Teil der Einnahmen für sich behalten.

Abschließende Gedanken

Nachdem wir den Hype um die Blockchain längst hinter uns gelassen haben, ist die transformative Kraft der Technologie unbestreitbar. Mit Anwendungsfällen, die von Blockchain-für-gemeinnützige-organisationen bis hin zu intelligenten Verträgen in der Versicherungsbranche reichen, ist das in den Nachrichten kolportierte Blockchain-"Potenzial" verwirrend, da es nicht die Qualitäten eines herkömmlichen Branchenwechslers aufweist.

Die Chance besteht hier nicht darin, einige wenige Prozesse umzugestalten, um sie effizienter zu machen, sondern die Herangehensweise an Geschäftsprozesse als Ganzes zu verändern. Der Begriff "signiertes Dokument" beispielsweise hat im Kontext von Blockchain-Anwendungen eine deutlich stärkere rechtliche Kraft. Mit der Unterzeichnung werden Verträge automatisch einklagbar. Papierkram, ein notorischer Stolperstein in vielen Branchen, wird aus einer völlig anderen Perspektive betrachtet werden müssen.

Wir bei Itransition sind der Meinung, dass diese vielversprechenden Blockchain-Anwendungen globale Auswirkungen haben werden, wenn mehr Unternehmen die Vorteile von Blockchain erkennen. Die bedeutenden Gewinne, die durch Blockchain-Anwendungen erzielt werden, werden die Aufmerksamkeit anderer Unternehmen auf sich ziehen und die Notwendigkeit des Wandels noch dringlicher machen. Die Regierungen werden unweigerlich nachziehen und neue erforderliche Standards und Vorschriften durchsetzen. Doch wer so früh wie möglich mit der Einführung dieser Technologie beginnt, hat die Chance, größere Märkte zu erobern.

Ich denke, so wie das Internet alle gezwungen hat, sich weiterzuentwickeln, wird die Blockchain das Spiel erneut verändern.

Adam Draper

Adam Draper

Gründer & Geschäftsführer, Boost VC