Neben dem exponentiellen Tempo des technologischen Fortschritts hat das Aufkommen der Blockchain auch einen wichtigen Mentalitätswandel ausgelöst. Die Idee einer noch nie dagewesenen Dezentralisierung ist für viele Unternehmen attraktiv geworden, in denen Daten das Herzstück der Geschäftstätigkeit sind. Die Geschäftslandschaft wandelt sich langsam von zentralisierten zu dezentralisierten Strukturen und Ansätzen, wodurch Blockchain-basierte Dapps für diese Manifestation entscheidend sind.
In diesem Artikel gehen wir auf die Feinheiten der Dapp- und Smart-Contract-Entwicklung ein und untersuchen die potentesten Anwendungsfälle solcher Applikationen.
Was ist Dapp-Entwicklung?
Bevor wir in das Wesen von Dapps eintauchen, müssen wir die zugrunde liegende Technologie verstehen - die Blockchain, ein öffentliches digitales verteiltes Hauptbuch, das aus Knoten (Computern) besteht, die Daten speichern. Kurz gesagt, bietet die Blockchain-Implementierung die Rechenleistung für Anwendungen, die auf mehreren Knoten ausgeführt werden können. Da die Blockchain nicht zentral gesteuert wird, werden die darauf aufbauenden Anwendungen als dezentrale Anwendungen (Dapps) bezeichnet. Es ist erwähnenswert, dass Dapps nicht ausschließlich auf verteilte Ledger beschränkt sind, da viele beliebte Anwendungen wie BitTorrent auch auf Peer-to-Peer-Netzwerken (P2P) laufen.
Wie sich Webanwendungen und Dapps unterscheiden
Es gibt zwei wesentliche Elemente, die jede Webanwendung ausmachen: das Frontend und das Backend. Die Oberfläche von gut gemachten dezentralen Anwendungen sieht nicht anders aus als die von Web-Apps. Der entscheidende Unterschied zwischen den beiden liegt im Backend. Standard-Webanwendungen verwenden zentralisierte Webserver, auf denen alle Daten gespeichert und verarbeitet werden. Das Backend von Dapps hingegen nutzt die Blockchain. Das bedeutet, dass Dapps die Daten nicht über riesige zentrale Server leiten, sondern die Transaktionslast auf Tausende von Rechnern verteilen.
Smart Contracts, elektronische Protokolle, die die Ausführung von Vereinbarungen zwischen Parteien automatisieren, sind integrale Bausteine der Dapp-Entwicklung. Im Gegensatz zu Standard-Webanwendungen, die über das HTTP-Protokoll mit einem zentralisierten Server kommunizieren, sind Dapps über Smart Contracts mit der Blockchain verbunden.
Die Vor- und Nachteile von Dapps auf einen Blick
Hier sind die wesentlichen Vorteile und Eigenschaften von Dapps:
- Open-Source. Alle Netzwerkteilnehmer können den Code einsehen und durch Konsensmechanismen verändern.
- Transparenz. Da die Betriebsaufzeichnungen der Anwendungen auf der Blockchain gespeichert werden, können die Daten nicht verfälscht oder manipuliert werden.
- Keine Ausfallzeiten. Eine der wichtigsten Eigenschaften einer Dapp ist, dass sie keine zentrale Autorität hat, was es fast unmöglich macht, sie zu Fall zu bringen, da der Übeltäter Tausende von Hosting-Knoten auf einmal ausschalten müsste.
- Keine Zensur.Angesichts der Tatsache, dass es keine Autorität im Netzwerk gibt, kann jeder Dapps einsetzen.
- Datensicherheit. Blockchain-fähige kryptografische Primitive machen die Betriebsdaten von Anwendungen unveränderlich und unanfechtbar.
- Privatsphäre. Bei Blockchain-basierten Anwendungen müssen Nutzer keine Konten erstellen oder ihre Identität preisgeben, da für den Zugriff auf die Anwendungen kryptografische Schlüssel verwendet werden.
Hier sind die aktuellen Barrieren der Dapp-Entwicklung:
- Nicht benutzerfreundlich.Der durchschnittliche Endbenutzer könnte es schwierig finden, mit einer Dapp zu interagieren, da es mehrere zusätzliche Tools gibt, die benötigt werden, damit sie wie vorgesehen funktioniert. Dies sollte nicht als große Komplikation angesehen werden, da man sich nur an neue Methoden gewöhnen muss.
- Schwieriger zu aktualisieren. Sobald eine Dapp auf der Blockchain bereitgestellt ist, wird es schwieriger, sie zu ändern, da der Code auch auf der Blockchain gespeichert ist.
- Noch immer zentralisiert. Einige Apps können, obwohl sie auf der Blockchain bereitgestellt werden, immer noch als herkömmliche Apps betrachtet werden. Selbst wenn eine Komponente der Geschäftslogik auf einem zentralen Server gespeichert ist, verliert eine App die meisten Vorteile der Blockchain.
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Anwendungsfälle für Apps
Angesichts der Tatsache, dass Blockchain zunächst als öffentliches Hauptbuch für Kryptowährungstransaktionen aufkam, waren die absolute Mehrheit der Dapps Kryptowährungs-Wallets und Börsen. Im Laufe der Jahre, angesichts der vergleichsweise einfachen Bereitstellung und der wachsenden Aufmerksamkeit für die Technologie, fanden Entwickler die Dapp-Architektur und ihre Abhängigkeit von smart contract/anwendungen besonders nützlich für Glücksspiele und Spiele, die finanzielle Funktionen beinhalten.
Erst in den letzten Jahren haben Unternehmen, die Blockchain ursprünglich nicht zum Kern ihres Geschäftsbetriebs zählten, damit begonnen, die Vorteile von Dapps in Betracht zu ziehen, um Ansätze für ihre internen Arbeitsabläufe neu zu gestalten. Hier sind die stärksten Dapp- und Blockchain-Anwendungsfälle im Unternehmensumfeld, die über das Finanzwesen hinausgehen.
Datenüberprüfung
Theoretisch können intelligente Verträge für eine Vielzahl von Branchen, darunter Versicherungen und das Baugewerbe, von großem Nutzen sein. Anstelle der manuellen Eingabe von Menschen zur Ausführung von Verträgen verwenden intelligente Verträge Daten und Softwarecode, um durchgesetzt zu werden. Dies führt zu einer viel schnelleren Abwicklung, einer erheblichen Kostenreduzierung und mehr Sicherheit.
Wenn es jedoch um Daten außerhalb der Kette geht, die nicht öffentlich verifiziert werden können, werden alle Vorteile von intelligenten Verträgen wie Unabhängigkeit von Vermittlern und Selbstdurchsetzung irrelevant. Während die Ausführung von Smart Contracts autonom bleibt, kann das Orakel, das externe Daten verifiziert, manipuliert werden. Die fortgeschrittene Dapp-Entwicklung ist die Antwort auf dieses Problem.
Das Unternehmen Chainlink hat beispielsweise ein Framework entwickelt, mit dem Smart Contracts auf sichere und vertrauenswürdige Weise auf Datenfeeds zugreifen können. Chainlink ist ein dezentralisiertes Orakelnetzwerk, das ähnliche Konsensmechanismen wie Blockchain verwendet, um die in Smart Contracts eingespeisten Daten zu sichern, was eine Manipulation dieser Daten nahezu unmöglich macht. Die Technologie nutzt externe Adaptoren, um DLTs mit APIs zu verbinden. Im Wesentlichen dezentralisiert Chainlink das Orakel, um jeder Smart-Contract-Anwendung eine verbesserte Sicherheit zu bieten, indem es einen Single Point of Failure eliminiert.
Nehmen wir nun Smart Contracts für Versicherungen als Beispiel. In diesem Fall ersetzen Smart Contracts den Teil der Schadensabwicklung herkömmlicher Versicherungsverträge durch eine unabhängige Vermittlung von Policen.
In den meisten Fällen benötigen Smart-Contract-Plattformen, die für Versicherungen eingesetzt werden, eine Verknüpfung mit externen Ereignissen der realen Welt und bleiben dabei vertraulich. Chainlink ermöglicht Versicherungsverträge mit sicherem Zugang zu verschiedenen Datenquellen, einschließlich IoT-Sensoren und Web-APIs, um intelligente Verträge auszulösen.
Chainlink erreicht dies mit Hilfe einer vertrauenswürdigen Ausführungsumgebung (TEE), in der sich die intelligenten Verträge befinden. Man kann sich eine TEE als eine vakuumähnliche, geschützte Umgebung vorstellen, die es jedem (auch dem Versicherer) untersagt, ihren Inhalt auch nur zu inspizieren. Dies eröffnet insbesondere für die Versicherungsbranche enorme Möglichkeiten, da nun selbst die sensibelsten Daten wie persönliche Anmeldedaten von Orakeln anonym gehandhabt werden können.
Ein Antragsteller kann beispielsweise sensible Daten über ein Gesundheits-Wearable-Gerät mit der Versicherungsgesellschaft teilen, ohne dass der Versicherer Zugriff auf diese Informationen hat. In ähnlicher Weise können intelligente Häuser automatisch Ansprüche auf der Grundlage der von IoT-Geräten gemessenen internen Schäden regulieren.
Identitätsmanagement
Konventionelle Benutzername-Passwort-Methoden zur Benutzerauthentifizierung haben sich als anfällig für herkömmliche Brute-Force-Hacks erwiesen. Um die Risiken solcher Angriffe zu bekämpfen, wurde das KYC-Verfahren (Know Your Client) eingeführt. Obwohl es die Zuverlässigkeit der Identitätsüberprüfung deutlich erhöht, ist das Verfahren recht umständlich, ineffizient und intransparent. In der Regel reicht ein Nutzer seine Dokumente ein, und das Unternehmen gleicht sie mit internen oder staatlichen Datenbanken ab. Um ganz sicher zu gehen, kann das Unternehmen den Antragsteller dann auch noch befragen.
Die App-Entwicklung wird nun von Unternehmen als wesentlich sicherere und optimierte Lösung für das Identitätsmanagement erforscht. Blockchain-eigene Funktionen wie kryptografisches Hashing ermöglichen eine Multi-Faktor-Authentifizierung und machen es Übeltätern schwerer, die Informationen zu hacken, da sie nun durch den kryptografischen Code verborgen sind. Neben der erhöhten Sicherheit entfällt auch die Notwendigkeit, die Authentizität der Informationen durch einen Dritten zu überprüfen. Dies bedeutet, dass der Nutzer das KYC-Verfahren nur einmal durchlaufen muss, während gleichzeitig die Betriebskosten erheblich gesenkt werden.
Zusammenfassend lassen sich die wichtigsten Vorteile von Blockchain-basiertem KYC wie folgt beschreiben:
- Anstatt Daten in einem zentralisierten System zu speichern, impliziert der Blockchain-basierte KYC-Ansatz, dass die Informationen von einem Netzwerk von Teilnehmern gesammelt und in einer dezentralen Datenbank gespeichert werden. Im Gegensatz dazu wird das KYC-Verfahren, wenn es nicht auf der Blockchain basiert, von einer einzigen Stelle abgewickelt, sei es ein bestimmtes Unternehmen oder ein spezialisierter KYC-Anbieter. Eine solche Monopolisierung der Datenkontrolle stellt eine große Chance für Hacker dar - ein einziger erfolgreicher Versuch, das System zu knacken, kann die gesamte Datenbank für die Ausbeutung öffnen.
- Der Zugang zu den Daten wird von den Nutzern in einem Peer-to-Peer-Verfahren bereitgestellt. Es ist wichtig zu verstehen, dass Unternehmen nicht wirklich auf persönliche Daten zugreifen, sondern auf eine Identifikationskarte, die den Abschluss eines Verfahrens verifiziert, was Vertraulichkeit ermöglicht. Dies ist vor allem im Zusammenhang mit immer strengeren Vorschriften wie der Allgemeinen Datenschutzverordnung (GDPR) relevant.
- Konventionell werden KYC-Informationen zwischen verschiedenen Teilnehmern des Ökosystems ausgetauscht. So leiten die Banken die Daten beispielsweise über mehrere Vermittler weiter, die unterschiedliche Formate und Dokumentenverwaltungssysteme verwenden können, was auch eine manuelle Datenüberprüfung erfordert. Dies führt zu einem Mangel an Interoperabilität, Konsistenz und Anfälligkeit für unbefugten Zugriff. Mit Blockchain-basiertem KYC und intelligenten Verträgen ist der Datenaustausch autonom, standardisiert und sicher.
Zum Beispiel wird KYC-Chain, eine globale schlüsselfertige Compliance-Lösung, inzwischen von einer Vielzahl von Unternehmen genutzt, um ihre KYC-Prozesse zu optimieren. Das Unternehmen kann mit Hilfe seiner Überwachungslisten-Datenbank, die mehr als 100 Millionen Unternehmen in über 240 Ländern umfasst, Strafregisterauszüge sowohl von Einzelpersonen als auch von Firmenkunden überprüfen.
Lieferkettenmanagement
Die Lieferkette erfordert eine einheitliche Kontrolle über verschiedene Geschäftseinheiten, die oft über viele Teile der Welt verstreut sind. Ähnlich wie herkömmliche Identitätsmanagementlösungen und Datenüberprüfungssysteme sind zentralisierte Ansätze für Lieferkettennetzwerke anfällig für Störungen, die durch einen einzelnen Ausfallpunkt verursacht werden. Blockchain-basierte Dapps hingegen sorgen dafür, dass die Abläufe synchronisiert und koordiniert werden und einfach zu melden sind. Blockchain-Standards implizieren von Natur aus, dass Transaktionen dauerhaft und unveränderlich aufgezeichnet werden, so dass Unternehmen Streitigkeiten ausschließen und die Prüfung optimieren können. Generell ist Blockchain ein wesentlicher Bestandteil von Smart-Lieferketten.
Die Entwicklung von Dapps auf Blockchain-Basis kann Lebensmittellieferanten dabei helfen, die Verfolgung und Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln zu optimieren. Dies ist besonders für Länder relevant, die auf Importe angewiesen sind. So werden zum Beispiel über 90 % der Lebensmittel in Singapur aus der ganzen Welt importiert. Nach einem Bericht der Weltgesundheitsorganisation erkranken jedes Jahr 600 Millionen Menschen und 420.000 sterben an den Folgen verunreinigter Lebensmittel. Aus diesem Grund hat das in Singapur ansässige Unternehmen DiMuto eine Handelsplattform für Agrar- und Lebensmittel entwickelt, die einen digitalen Zwilling jedes physischen Produkts erstellt und so eine bessere Rückverfolgbarkeit ermöglicht. Dies hilft auch bei der Beilegung von Handelsstreitigkeiten und verbessert das Vertrauen zwischen den verschiedenen Teilnehmern des Ökosystems der Lieferkette.
Ein weiteres Unternehmen aus Singapur, DLT.sg (Distributed Ledger Technologies, Singapur), hat eine Lösung entwickelt, die die grenzüberschreitende Handelsfinanzierung und das Lieferkettenmanagement rationalisiert. Große Lieferkettenunternehmen nutzen diese Dapp derzeit, um ihren Warenfluss zu verfolgen und die Rechnungsausführung mit Hilfe von Smart Contracts zu automatisieren. DLT.sg wird inzwischen von mehr als 4.000 Unternehmen weltweit genutzt, die über die Plattform Geschäfte im Wert von 3 Mrd. USD abgewickelt haben.
Zukunftsperspektiven
Ungeachtet des Blockchain-Hypes wird sich ein dezentraler Ansatz für Operationen in Zukunft unweigerlich zu einem Geschäftsstandard entwickeln. Der Großteil der laufenden Dapp-Entwicklungsinitiativen findet jedoch immer noch im Finanzwesen statt. Die anfänglichen Bedingungen, die durch die Natur dieser Branche geschaffen wurden, sind einladend genug für Unternehmen, sich vertrauensvoll in Richtung einer Blockchain-basierten digitalen Transformation zu bewegen.
Die relativ langsame Einführung von Dapps in anderen Branchen lässt sich im Wesentlichen durch drei Faktoren erklären: regulatorische Unsicherheit, mangelndes Vertrauen in die Technologie und ein geringes Maß an Zusammenarbeit zwischen den Akteuren der Branche. So haben beispielsweise die vereinten Bemühungen der Teilnehmer der Finanzbranche, ein Blockchain-Ökosystem zu schaffen, neben den offensichtlichen Vorteilen auch eine Anpassung der regulatorischen Rahmenbedingungen zur Folge.
Die Schaffung eines solchen Ökosystems ist entscheidend für die breite Einführung von Blockchain und die damit verbundene Entwicklung von Dapps. Erfreulicherweise zeichnen sich jetzt genau die koordinierten Maßnahmen ab, die dazu beitragen können, dies zu erreichen. Die Enterprise Ethereum Alliance (EEA) beispielsweise ist eine Gruppe ehrgeiziger Unternehmen, die den Einsatz von Dapps zur Lösung ihrer Probleme erkunden wollen. Vorerst experimentieren zukunftsorientierte Unternehmen jedoch weiterhin mit Blockchain und Dapps für ihre internen Abläufe.
