* Seminararbeit

Blockchain - Potentiale der Nachhaltigkeit

Termin: 19. November 2020 15.15 Uhr

Ort: BBB-Raum BIS.SIM

Thema: Florian Dähnert: Blockchain - Potentiale der Nachhaltigkeit

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Ankündigung

So wie das Mysterium um den Namen des Erfinders der Kryptowährung Bitcoin, so unsicher ist auch unsere heutige Gesellschaft mit dem Umgang von Blockchain. Nach gut 10 Jahren der Existenz können erste Erfolge und Misserfolge betrachtet werden.

Im Vortrag wird grundlegendes Wissen vermittelt. Zunächst wird auf den Unterschied zwischen Distributed-Ledger-Technologie und Blockchain eingegangen. Im Anschluss wird die Entwicklung zu Blockchain 2.0 dargestellt. Dabei wird auf aktuelle Frameworks und Techniken eingegangen.

In diesem Semester steht das Thema der Nachhaltigkeit im Vordergrund. Daher wird u.a. untersucht, wie Blockchain es schaffen kann, unsere Welt zu verbessern. Dabei stehen neben dem Umweltbewusstsein auch gesellschaftspolitische Themen im Fokus.

Florian Dähnert, 12.11.2020

Anmerkungen

Blockchain ist eine spezifische, auf asymmetrischen kryptografischen Protokollen aufbauende Technologie, Vereinbarungen zwischen sich nicht vertrauenden Seiten fälschungssicher zu dokumentieren und aufzubewahren. Bitcoin ist eine spezielle Anwendung dieser Technologie.

Eine solche Funktion existiert schon lange im geschäftlichen Umfeld und wurde zunächst durch von beiden Seiten unterschriebene Dokumente in mehrfacher Ausfertigung realisiert. Die Umsetzung der Funktionalität kam ohne Dritten aus – nach genauer Prüfung der Identität der Dokumente wurden beide von beiden Seiten unterzeichnet. Es galt der "gute Name" und die (mit damaligen Mitteln schwer fälschbare) Unterschrift des "ehrbaren Kaufmanns". Fälschungen wäre später an Schäden am Papier oder einer gefälschten Unterschrift zu erkennen gewesen und spielten in Intrigen schon immer eine wichtige Rolle. Dieses Vertrauen ohne Einschaltung eines Dritten mit Depositfunktion erreichte also auch in einer analogen Welt schnell ihre Grenzen, weshalb die Funktion des Notars hinzutrat. Dieser hat – neben seiner Hauptfunktion der Prüfung der formalen rechtlichen Korrektheit des Schriftsatzes – die Aufgabe, die vereinbarte und von beiden Vertrag schließenden Seiten unterzeichnete Erklärung seinerseits zu unterschreiben (zu "siegeln") und das "Original" aufzubewahren. Damit wird die Möglichkeit der Fälschung weiter reduziert. Der Notar ist dabei verpflichtet, die Plausibilität der Aussage in der Erklärung angemessen zu prüfen, etwa durch Grundbuchauszüge bei Immobiliengeschäften, und diese vertraglich auch so zu gestalten, dass Risiken angemessen gekapselt werden. So erfolgt ein Immobilienverkauf "Zug um Zug", von der Auflassungsvormerkung im Grundbuch über den Kaufvertrag, die verifizierte Zahlung der Kaufsumme, die Feststellung des Eigentumsübergangs (der "Lasten und Pflichten") auf den neuen Eigentümer bis hin zur Umtragung im Grundbuch. All diese Schritte sind eigenständige Rechtsakte, die fälschungssicherer Dokumentation bedürfen.

Beim Thema Blockchain ist es sinnvoll, sich dieses Hintergrunds bewusst zu sein, um das Thema zu entzaubern. Technisch ist der Ansatz wenig mystisch, wenn die beiden Begriffe "digitale Identität" und "digitale Unterschrift" als verstanden vorausgesetzt werden. Die Vertrag schließenden Seiten erstellen ein Vertragsdokument, siegeln dieses mit ihren digitalen Signaturen, wofür privater (dieser natürlich nur privat) und öffentlicher Schlüssel der digitalen Identität verfügbar sein müssen. Diese Verträge werden von den "Minern" geprüft und regelmäßig in "Blöcken" zusammengefasst – vergleichbar der Notarrolle – von den "Minern" gesiegelt und an viele Stellen im Netz verteilt. An dieser Stelle kommt es darauf an, die "schwache" (aber dennoch hohe) Fälschungssicherheit der digitalen Unterschrift durch ein stärkeres Verfahren zu sichern. Dazu werden (ebenfalls kryptografische) Hashwerte aus dem Blockinhalt sowie dem Hashwert des vorherigen Blocks gebildet. Diese Information kann verwendet werden, um die Unversehrtheit der lokalen Kopie des Blocks zu prüfen und (ggf.) den gefälschten Block automatisiert durch eine ungefälschte Kopie aus dem Netz zu ersetzen. Die Hashwerte sind nach einem vorgegebenen Algorithmus zu berechnen, der neben dem Text auch noch einen "Nonce" genannten Parameter benötigt. Die Schwierigkeit des Minens besteht darin, einen Nonce zu finden, damit der Hash auch noch eine vorgegebene Form hat. Dieses Problem ist – wie bei allen asymmetrischen kryptografischen Verfahren – schwierig, die Verifikation der Validität aus Hashwert und Nonce dagegen einfach.

Bitcoin (und andere digitale Währungen) stellen eine besonders einfache Anwendung der Blockchain-Technologie dar. Die zu verifizierenden Verträge sind standardisierte Überweisungen zwischen Wallets (digitalen Geldbörsen). Der gemeinsame "Zustand der Welt" ergibt sich aus den Inhalten der Geldbörsen, jede einzelne Überweisung ändert diese Inhalte auf definierte Weise. Eine Überweisung ist genau dann gültig, wenn der überwiesene Betrag (die Transaktionskosten eingeschlossen) den Inhalt der Geldbörse nicht übersteigt. Geldbörsen sind digitale Identitäten zugeordnet, die über ihren öffentlichen Schlüssel identifiziert werden. Die Miner, welche die Transaktionen bestätigen, stellen einerseits Transaktionskosten in Rechnung und erhalten andererseits einen Obolus von "der Bank". Dieser Betrag entsteht "automatisch" durch das Schürfen von Bitcoins, ist also wenig anders als das realweltliche Drucken von Geld durch eine Zentralbank.

Der Designer der Bitcoins, der ebenso berühmte wie mysteriöse Satoshi Nakamoto, hat die Geldmenge auf 21 Mio. BTC beschränkt, da er ein Anhänger einer ökonomischen Theorie ist, welche die Beschränkung der umlaufenden Geldmenge fordert. Als Folge muss das Schürfen neuer Bitcoins immer schwerer werden, was in den Schürfalgorithmus eingebaut ist. Dass Bitcoin nur in einem System funktioniert, in dem es schon ein funktionierendes Geldsystem gibt, ist offensichtlich, auch wenn dieser Aspekt weder im Vortrag noch in der Diskussion eine Rolle spielte. So kam es auch zur absurden These, dass man in Deutschland keine Euro in BTC tauschen könne, nur weil den Banken solche Geschäfte rechtlich verboten sind. Das Beispiel der unterirdischen Mining-Anlage auf Island zeigt, dass die Konvertibilität sogar eine klare Betriebsbedingung ist, da kaum anzunehmen ist, dass der Betreiber seine Infrastruktur und Betriebsmittel in BTC bezahlen kann. Auch seine Transaktionseinnahmen bezifferte er in Euro und nicht in BTC. Da zur Umwandlung von BTC in Euro Partner benötigt werden, die Euro in BTC zu tauschen bereit sind, wäre auch zu klären, welche Partner das sind und welche Geschäftsinteressen diese antreiben. Auch das blieb in Vortrag und Diskussion komplett ausgeblendet.

Schauen wir zuletzt auf die Nachhaltigkeit des Geschäfts – ich beschränke mich auf Bitcoin, da dies im Vortrag im Wesentlichen mit der Blockchain-Technologie identifiziert wurde. Weitergehendes Potenzial der Blockchain-Technologie lasse ich außer Betracht. Mit steigenden Kosten für die Minerinfrastruktur steigen sowohl die Transaktionskosten als auch die Transaktionszeiten. Da die BTC-Geldsumme (weitgehend) konstant ist, wird sich das Geschäft zu jenen verlagern, die jenes Verhältnis von überwiesener Summe und Transaktionskosten bezahlen können und wollen. Auch könnten Miner das Interesse verlieren und aus dem Geschäft aussteigen. Im Gegensatz zu Zahlen zur Entwicklung aktiver Bitcoin-Nutzer (also solcher, die noch keine Karteileichen sind, sondern in einem fixierten Jahr überhaupt Transaktionen vorgenommen haben – weniger als 5%) sind genaue Zahlen dazu schwer zu finden. Deutlich wird aber eine zunehmende Konzentration auf einzelne Regionen. So wird China mit 65% der aktuellen Miningkapazität genannt, wobei die chinesische Regierung dieses Geschäft als offensichtlich spekulativ betrachtet und es ausländischen Firmen überlässt, die ihre dafür erforderlichen Investitionen in die chinesische Wirtschaft in "klassischen Währungen" bezahlen müssen. Auch haben Miner offensichtlich mit Krypto-Malware ein neues Betätigungsfeld für sich entdeckt.

Das Spiel ist aus, wenn der letzte Miner aufgibt. Dann liegt das Geld in den Wallets fest wie schon bei anderen Second World Währungen vorher geschehen.

Hans-Gert Gräbe, 22.11.2020