Blockchain, Industrie 4.0 und das Internet der Dinge

Dieser Artikel soll die Datenbanktechnologie Blockchain im Zusammenhang mit dem Gebiet der Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge betrachten. Zunächst sollen in aller Kürze die Begrifflichkeiten erläutert werden.

Bei dem Blockchain werden einzelne Transaktionen mittels Blöcken gebündelt und dann verkettet. Die Technologie ist sehr sicher, da über jeden Block ein Hashwert errechnet wird und die Datenbankdatei auf vielen Knoten abgespeichert ist.

Die Bewegung der Industrie 4.0 bezeichnet, nach der Einführung der Dampfmaschine, der Fließbandarbeit und der Computertechnik, die vierte industrielle Revolution, die auch Digitalisierung genannt wird.

Bei dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) haben alle physischen Objekte ein Abbild im Internet, über welches die Gegenstände untereinander kommunizieren können. Das kann zum Beispiel ein Lichtschalter, ein Toaster oder ein Türschloss sein.

Den wichtigsten Bezugspunkt zwischen der Industrie 4.0 und Blockchain umfasst den Bankensektor. Die Kryptowährung BitCoin, aus der die Blockchain-Technik stammt, hat das Potential, den Geldfluss zwischen Unternehmen und auch Personen deutlich zu vereinfachen. BitCoin nutzt Peer-To-Peer-Technologie und kommt ohne eine zentrale Autorität, wie z. B. Banken, aus /1/. Jeder kann BitCoin sofort nutzen, ohne die technischen Details zu kennen. Das Prinzip des Versendens von Geld funktioniert wie bei einer E-Mail, nur das eine BitCoin-Adresse nur einmal verwendet werden kann. Die Blockkette ist ein gemeinsames öffentliches Buchungssystem, auf dem das gesamte BitCoin-Netzwerk basiert. Alle bestätigten Buchungen werden in der Blockkette gespeichert. Eine Transaktion ist ein Transfer eines Betrags zwischen Bitcoin-Wallets (Wallet = Geldbörse), der in die Blockkette eingetragen wird /2/.

Ein wichtiger Punkt in der Industrie sind Verträge. Diese werden in der Blockchain als „Smart Contracts“, also intelligente Verträge, abgebildet /3/. Die Plattform smartcontracts.com hat verschiedene Blockchain basierte Vertragstypen entwickelt, die über klickfertige Webformulare ausgeführt werden können. Eine schriftliche Fixierung des Vertrages wird damit unter Umständen überflüssig und schränkt das Berufsfeld der Anwälte und Notare stark ein. In der Zukunft des Rechtswesen ist es denkbar, dass einfache Vertragswerke über solche Plattformen abgewickelt werden /4/.

Smart Contracts sind also internetbasierte Verträge, deren Vertragsbedingungen mittels einer Programmiersprache festgelegt wurden. Nachdem der Vertrag abgeschlossen wurde, prüft er fortlaufend und selbstständig, ob eine der vorher definierten Vertragsbedingungen eingetreten ist. Sobald dies der Fall ist, erfüllt er den anderen Teil automatisch. Hierdurch verspricht man sich schnellere und kosteneffizientere Verträge, die zudem einen deutlichen Mehrwert an Rechtssicherheit gewähren /5/.

Durch den Einsatz von Blockchains sind eine ganze Reihe von Geschäftsmodellen gefährdet. Zu erwarten sind umfangreiche Umwälzungen im Bankensektor. Durch den Einsatz der BitCoin-Technologie könnten große Banken Infrastrukturkosten in Höhe von 20 Mrd. US-Dollar einsparen. Auch der internationale Geldtransfer, z. B. in Entwicklungsländern, könnte wesentlich vereinfacht in Bezug auf Zeit und Kosten gestaltet werden. Geschäftsmodelle, wie der Geldtransfer von Western Union, sind kaum zukunftsfähig. Witrschaftszweige, wie der Erwerb und Verkauf von Immobilien lässt sich durch die Unterstützung von Smart Contract ohne Makler abwickeln. Auch die Marktmacht der großen Musikkonzerne ließe sich durch blockchainunterstütze Plattformen brechen.

Auf der anderen Seite entstehen neue Branchen und Wirtschaftszweige. Durch das Projekt „Ownership Layer“ könnte Rechtemanagement für geistiges Eigentum neu geordnet werden. Jedes Werk erhält eine eindeutige ID, welche verschlüsselt mit Angaben zum Eigentümer gespeichert wird. Ähnliche Entwicklungen sind im Bereich Patent- und Markenschutz zu erwarten. So kann heute bereits geistiges Eigentum gesichert werden, in dem der Nutzer einen Zeitstempel und einen Hash-Wert erhält. So können Ideen und Werke anonym und sicher gespeichert werden. Ein weiterer Start-Up „Everledger“ speichert 40 Attribute von Diamanten, die somit ein-eindeutig zugeordnet werden können. So können gestohlene oder gefälschte Diamanten vom Wirtschaftskreislauf ausgeschlossen werden /4/.

Der Start Up Slock.it ist in der Lage, Blockchain und IoT zu verknüpfen. Sie nutzen die Technologie der „Blockchain-as-a-Service“ Anbieter Ethereum Computer. Ethereum ist wie BitCoin eine Kryptowährung, die eine Plattform für programmierbare Smart Contracts anbietet. Das Credo von Slock.it ist: „miete, verkaufe oder teile etwas“. So könnte man Wohnungen vermieten, ohne dass sich die Vertragspartner je gesehen haben. Weitere Geschäftsmodelle sind zum Beispiel selbstfahrende und mietende Autos. Slock.it hat damit die Schlüsseltechnologie der „Sharing Economy“ /7/.

Eine interessante Kooperation gingen Slock.it und RWE ein, um Ethereum für die Ladestationen von Elektroautos einzusetzen. Eines der Schwierigkeiten, das Ladestationen heute haben, ist das Bezahlen. Ein technisches Problem ist es, das es nicht wie bei Tankstellen Kassierer gibt, sondern oft einfach nur eine Station. Mit der Blockchain könnte man nun ein einheitliches Bezahlsystem schaffen, welches unabhängig von Kassierern, Münzschlitzen oder den Vandalismus-anfälligen EC-Kartenschlitzen ist /8/.

Hinter der Zusammenarbeit zwischen Slock.it und RWE steckt die Vision, den Vertrieb von Strom für Autos zu revolutionieren. Die Zukunftsvision von RWE ist es, Elektroautos an roten Ampeln zu laden. Mit einer Induktion kann man so in einigen Sekunden etwas Strom laden und vielleicht in Zukunft im Stadtverkehr komplett aufs Laden an Stationen verzichten. Die Bezahlung für den Strom erfolgt dann über Ethereum /8/.

Durch die größere Verbreitung und das bessere Verständnis der Blockchaintechnologie werden althergebrachte Industrien vor große Umstrukturierungen gestellt. Dies umfasst den Bereich der e-Commerce, Rechtsgeschäfte und Eigentumsverhältnisse wie beispielsweise Immobilien die durch den „lower-cost blockchain-based services“ verändert werden /9/. So ist es in den USA bereits möglich, via Blockchain zu heiraten. Den künftigen Ehepartnern wird ein QR-Code angezeigt, der die Transaktion ausführt. Dabei wird die Zustimmung der Eheleute durch das Bestätigen des QR Codes gespeichert /10/.

Ein weiteres Schlagwort für den Einsatz der Blockchain-Technologie ist die „Demokratie 2.0“. Darunter versteht man das Durchführen von Wahlen mittels Blockchain. Dies könnte ein Maßnahme sein, die Wahlbeteiligung wieder zu erhöhen. Ferner könnte man den Bürgern weitere Wahlrechte einräumen. So könnte an Stelle der 4-jährigen Legislaturperiode eine Art „Dauerwahlen“ durchgeführt und die Zusammensetzung der Parlamente in kürzeren Perioden nach den Willen der Wähler zusammengesetzt werden. Ferner könnten Volksabstimmungen schnell, flexibel und kostengünstig durchgeführt werden. Derzeit sträubt sich das Bundesverfassungsgericht gegen diese Technik. Das Argument der Richter ist es, dass Parteien mithilfe von Herstellern von Wahlautomaten sowie Softwareentwicklern die Wahl manipulieren könnten /11/.

Zusammenfassung

Abschließend soll noch einmal das enorme Potential zusammengefasst werden. Die Verwendung von Krypotwährungen wie die BitCoin hat bereits enorme Veränderungen im Transfer von Werten gebracht. So kann Geld binnen weniger Minuten von jeden Punkt auf der Erde ohne Einfluss von politischen Grenzen übermittelt werden. Mittels der Smart Contracts können rechtssichere Verträge geschlossen werden, die selbstständig prüfen, ob die Vertragsinhalte eingehalten werden. Technisch wird das Bezahlsystem für Elektromobile in Zukunft auf eine Kryptowährungen umgestellt. Die Durchführung von Wahlen oder Abstimmungen über Gesetzesvorhaben könnten bereits heute auf eine Blockchain-Infrastruktur umgestellt werden, jedoch hat der Gesetzgeber noch Bedenken bezüglich der Sicherheit dieser Technologie. Eher skurrile Anwendungen, wie das Heiraten mittels Blockchain, haben bereits Anwendung gefunden.

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