Das Ziel dieser Seminararbeit soll es sein, die Funktionsweise von blockchainbasierten Technologien grundlegend zu beschreiben, ohne dabei zu technisch zu werden. Anschließend wird ein Anwendungsbeispiel einer Blockchain-basierten Anwendung zur Transparenz einer Lieferkette von der Beschaffung von Blei vorgestellt. Abschließend wird die Technologie kritisch gewürdigt.
Die durch das Kreditinstitut „Lehman Brothers“ herbeigeführte Weltwirtschaftskrise im Jahr 2008 führte zu einem starken Misstrauen in der Weltgemeinschaft gegenüber Banken. Es wurden hochriskante Kredite an Schuldner vergeben, die im Endeffekt nicht zurückgezahlt werden konnten. Eine zentrale Organisation, die einen großen Einfluss auf die Weltwirtschaft hat, wurde Ursache für eines der größten Wirtschaftskrisen in der Geschichte. Im selben Jahr erschien eine wissenschaftliche Ausarbeitung von einem Satoshi Nakamoto, wobei es sich hierbei um ein Pseudonym handelt (Satoshi, 2008). In der Abhandlung wurde ein dezentrales Zahlungssystem vorgeschlagen, bei dem Kreditinstitute durch ein Blockchain-Protokoll und einer dezentralen Datenbank mit kryptografischer Verschlüsselung und einem Konsensalgorythmus substituiert werden könnten. Die daraus entstandene Bewegung war der Anfang der Währung Bitcoin, was heute der bekannteste Anwendungsfall der blockchainbasierten Technologien ist. Die letzte Dekade hat gezeigt, dass Blockchain-basierte Technologien disruptiv für verschiedene Branchen sein könnten (Schlatt, et al., 2016). Denn eine Blockchain-basierte Anwendung ist bekannt als hochresistent gegen Manipulation, wahrt die Privatsphäre von Anwenderinnen und Anwendern, wird nicht zentral verwaltet und bedarf daher auch keine Mittel-Organisation. Das Potenzial der Blockchain-basierten Technologien ist neben dem bekanntesten Anwendungsfall Kryptowährungen weitaus größer und wird häufig als „noch in den Kinderschuhen“ bezeichnet (Jan Heinrich, et al., 2020).
Inhaltsverzeichnis
1 Die Blockchain-basierte Technologie
1.1 Konsensmechanismus
1.1.1 Proof-of-Work
1.1.2 Proof of Stake
1.2 Skalierbarkeit
2 Anwendungsbeispiel – Mindspider „Product Passport“
3 Diskussion und Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit verfolgt das Ziel, die grundlegende Funktionsweise der Blockchain-Technologie verständlich zu erläutern und ihre Anwendungsmöglichkeiten über Kryptowährungen hinaus zu beleuchten, wobei insbesondere die Transparenz in Lieferketten am Beispiel des „Product Passports“ untersucht wird.
- Grundlagen und dezentrale Funktionsweise der Blockchain
- Konsensmechanismen wie Proof-of-Work und Proof-of-Stake
- Herausforderungen der Skalierbarkeit bei Blockchain-Systemen
- Transparenz in der Bleilieferkette der Volkswagen AG
- Anwendung des „Product Passports“ zur Nachhaltigkeitssicherung
Auszug aus dem Buch
Die Blockchain-basierte Technologie
Die Blockchain-basierte Technologie kann für viele Branchen eine disruptive Innovation darstellen. Das kann darauf zurückzuführen sein, wie aktuell der Austausch von Werten geregelt ist (Merz, 2019 S. 31). Die Digitalisierung des persönlichen Treffens zweier oder mehrerer Personen und der physische Austausch von Werten wird derzeit überwiegend über eine zentralisierte Plattform oder einem Hub ermöglicht und verwaltet. Gemeint sind Organisationen wie beispielsweise Amazon, Airbnb und Kreditinstitute, die Regeln für Transaktionen festlegen, die Übertragung von Werten kontrollieren und Informationen zu Teilnehmern abspeichern. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sich unbekannten Personen gegenseitig bei der Übertragung von Werten vertrauen können. Die Regeln werden durch den Plattformbetreiber festgelegt und als digitalen Raum zur Verfügung gestellt. Ein Teil der Werte, die zwischen den Transaktionspartnern getauscht werden, gehen als Geldwert an den Betreiber der jeweiligen Plattformen als Gebühr für die Bereitstellung des Dienstes. Die Hoheit über die Daten zu den Nutzern des Dienstes und der Transaktionen verbleiben bei dem Plattformbetreiber. Was mit den gesammelten Daten passiert, sind weder im Einflussbereich der Nutzer noch Dritter. Organisationen tendieren häufig zur Monopolbildung und kontrollieren somit ganze Branchen (Merz, 2019 S. 34).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Die Blockchain-basierte Technologie: Dieses Kapitel erläutert die technologischen Grundlagen, die dezentrale Struktur sowie die wichtigsten Konsensmechanismen einer Blockchain.
1.1 Konsensmechanismus: Es wird erklärt, wie ein Netzwerk durch Algorithmen wie Proof-of-Work oder Proof-of-Stake auch ohne zentrale Instanz einen validen Status sicherstellt.
1.1.1 Proof-of-Work: Detaillierte Betrachtung des Verfahrens, bei dem komplexe Rechenaufgaben gelöst werden, um Transaktionen zu validieren.
1.1.2 Proof of Stake: Beschreibung der alternativen Konsensform, die auf dem Besitz von Kryptocoins basiert und keine intensive Rechenleistung zur Validierung erfordert.
1.2 Skalierbarkeit: Analyse der Kapazitätsgrenzen von Blockchain-Systemen bei steigender Nutzerzahl sowie Ansätze zur Performancesteigerung.
2 Anwendungsbeispiel – Mindspider „Product Passport“: Vorstellung eines Pilotprojekts zur Rückverfolgbarkeit von Blei in Lieferketten, um ökologische und soziale Nachhaltigkeitsstandards zu dokumentieren.
3 Diskussion und Fazit: Kritische Würdigung der Blockchain-Technologie, ihrer Akzeptanz in Gesellschaft und Wirtschaft sowie ein Ausblick auf ihr Potenzial als vertrauenswürdiges Kommunikationsmedium.
Schlüsselwörter
Blockchain, Dezentralisierung, Konsensmechanismus, Proof-of-Work, Proof-of-Stake, Skalierbarkeit, Transparenz, Lieferkette, Product Passport, Mindspider, Volkswagen AG, Nachhaltigkeit, Kryptowährung, Smart Contracts, Datensicherheit
Häufig gestellte Fragen
Was ist das zentrale Thema dieser Arbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der Funktionsweise von Blockchain-Technologien und veranschaulicht deren praktisches Potenzial durch ein konkretes Anwendungsbeispiel in der Industrie.
Welche technologischen Schwerpunkte werden behandelt?
Es werden insbesondere dezentrale Datenbankstrukturen, Konsensmechanismen sowie Ansätze zur Steigerung der Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken untersucht.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, die Funktionsweise der Blockchain verständlich zu machen und aufzuzeigen, wie sie über den klassischen Finanzsektor hinaus Transparenz und Vertrauen in Wertschöpfungsketten schaffen kann.
Welche wissenschaftliche Methode liegt der Arbeit zugrunde?
Die Arbeit basiert auf einer theoretischen Literaturanalyse sowie der deskriptiven Aufarbeitung eines Fallbeispiels in Form des „Product Passport“ Projekts.
Was bilden die Inhalte des Hauptteils?
Im Hauptteil werden zunächst die technischen Grundlagen und verschiedenen Konsensformen analysiert, gefolgt von einer fallstudienbasierten Untersuchung der Bleilieferkette der Volkswagen AG.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am stärksten?
Zu den prägenden Begriffen zählen Blockchain, Dezentralisierung, Konsensmechanismus, Transparenz und Nachhaltige Lieferkette.
Warum wird die Skalierbarkeit als kritische Herausforderung genannt?
Die Arbeit stellt fest, dass mit zunehmender Transaktionslast die Geschwindigkeit in öffentlichen Blockchain-Netzwerken an technische Grenzen stößt, was die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber klassischen Zahlungssystemen einschränkt.
Welchen konkreten Nutzen bietet der „Product Passport“ im Projekt von Mindspider?
Er ermöglicht die lückenlose und manipulationssichere Dokumentation von Herkunftsinformationen für Rohstoffe wie Blei, wodurch sich Umwelt- und Sozialstandards über die gesamte Lieferkette hinweg besser prüfen lassen.
- Arbeit zitieren
- Vera Sigida (Autor:in), 2021, Blockchain. Funktionsweise und Anwendungsbeispiel Mindspider "Product Passport", München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1303625
