Blockchain. Innovationspotential einer Technologie im Frühstadium

Literaturanalyse zu praxisorientierten Methoden der Technologiebewertung


Bachelorarbeit, 2016

41 Seiten, Note: 1.0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1. Motivation und Zielstellung
1.1 Hintergrund
1.2 Forschungsfrage und Gliederung der Analyse

2. Technologie der Blockchain
2.1 Konzeption
2.2 Kritikpunkte
2.3 Anwendungsspektrum
2.3.1 Finanztransaktionen
2.3.2 Smart Contracts
2.3.3 Dezentrale Organisationen
2.3.4 Erweiterter Forschungs- und Anwendungskreis
2.4 Zwischenfazit Blockchain

3. Technologiebewertung
3.1 Abgrenzung des Technologiebegriffs
3.2 Ansätze der Technologiebewertung
3.3 Vorgehen und Methoden der Technologiebewertung

4. Strukturierung des Bewertungsverfahrens für Blockchain
4.1 Eingrenzung des Bedarfs
4.2 Konkretisierung der Bewertungsmethode

5. Bewertung der Technologie Blockchain

6. Diskussion

7. Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Zusammenfassung

Blockchain gerät als universell einsetzbare Technologie weiter in den Fokus von Forschung und wirtschaftlichen Akteuren. Die aktuelle Literatur beschränkt sich vielfach auf konzeptionelle Darstellungen der Blockchain, und diskutiert ihre möglichen Anwendungsbereiche. Mit steigender Relevanz der Technologie scheint daher eine umfassende Aussage über mögliche Potentiale und Risiken wichtig, um eine zielgerichtete Weiterentwicklung zu ermöglichen. Eine solche Bewertung wurde in der Forschung bisher nicht durchgeführt. Diese Arbeit analysiert daher den aktuellen Forschungsstand und nimmt eine erste indikative Bewertung der Blockchain vor. Dies ermöglicht Anforderungen an ein adäquates Technologiebewertungsverfahren zu klären und bereitet die inhaltliche Untersuchung vor. Es werden generelle Ansätze der Technologiebewertung identifiziert und mit den Anforderungen einer Bewertung für Blockchain abgeglichen. Die Bewertung mit dem ausgewählten Verfahren kommt zu dem Schluss, dass Blockchain eine großes Innovationspotential bietet. Digitale Interaktionen können sich, durch die dezentrale Datenbank, welche Rechtetransfers schnell und global umsetzt, weiter entwickeln. Blockchain hat dadurch das Potential, wie das Internet oder der PC, einen weitreichenden Einfluss auf die Gesellschaft zu nehmen. Eine Weiterentwicklung sollte jedoch auch gezeigte Schwachstellen und mögliche, negativen Begleiteffekte berücksichtigen.

Abkürzungsverzeichnis

DAC Decentralized Autonomous Company

DAO Decentralized Autonomous Organisation

KMU Kleine und mittlere Unternehmen

PEST-Analyse Political-Economic-Social-Technological-Analyse

PoS Proof-of-Stake

PoW Proof-of-Work

SWOT-Analyse Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats-Analyse

Abbildungsverzeichnis

Tabelle 1: Erweiterter Forschungs- und Anwendungskreis der Blockchain

Tabelle 2: Klassifikation von Bewertungsmethoden und Anforderungen an Blockchain. Eigene Darstellung in Anlehnung an Kröll (2007)

Tabelle 3: Analyserahmen für Blockchain. Eigene Darstellung basierend auf Pfeiffer et al. (1987) und Aguilar (1967)

Tabelle 4: Zusammenfassung der SWOT-Analyse der Blockchain

1. Motivation und Zielstellung

1.1 Hintergrund

„Die Revolution ist abgesagt – Das Finanzsystem umkrempeln, die Energieversorgung demokratisieren und Amtsbesuche am besten gleich überflüssig machen. Die Blockchain-Revolutionäre haben Großes vor. Doch kann die Technik das auch einlösen?“1

Das Phänomen Blockchain hat mittlerweile eine rege gesellschaftliche Diskussion ausgelöst. Das Interesse an der Technologie und ihren Einsatzmöglichkeiten zeigt sich auch in Initiativen des Finanz- und IT-Sektors, wie bspw. von Goldman Sachs2 oder von Microsoft3, und deren neue Kooperationen (Yermack, 2015; FAZ, 2016). Daneben entstehen junge Unternehmen, welche Anwendungsfelder für die Blockchain und ihre populärste Anwendung „Bitcoin“ erschließen (Swan, 2015a; O’Dwyer, 2015). Dieser erste breitere Einsatz der Technologie deutet mögliche Chancen für künftige Technologie-Applikationen an.

Parallel zu dieser wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Relevanz ist das Thema Blockchain auch umfassend in der Forschung repräsentiert. Hierbei kann zwischen einer methodisch-anwendungsorientierten und einer wirtschaftlichen Literatur unterschieden werden. Die entsprechenden Perspektiven finden sich in einer wachsenden IT- (bspw. Vasin, 2014; Wood, 2014; Wang und Liu, 2015) und Ökonomie- bzw. Managementliteratur (bspw. Brandon, 2016; Coy und Kharif, 2016; Atzori, 2015). Zahlreiche Autoren gehen hierbei von sehr großen Potentialen der Technologie aus. So schreibt Swan (2015a, vii) von der nächsten bedeutenden, disruptiven Technologie, vergleichbar mit der Erfindung des PCs, des Internets oder der sozialen Netzwerke. Dagegen existieren auch kritischere Positionen, welche das Eingangszitat spiegeln. Einige Perspektiven gehen soweit, potentielle Anwendungsbereiche völlig auszuschließen und der Technologie eine Durchsetzung für die Zukunft abzusprechen. (Hurlburt und Bojanova, 2014; Atzori, 2015).

Das Experimentieren mit der Blockchain-Technologie, um deren möglichen Potentiale zu nutzen, steht im Widerspruch zum bislang ungeklärten, langfristigen Beitrag des Konzepts. Wegen der uneindeutigen Forschungsmeinungen und ungeklärter Fragen in der breiteren Diskussion ist eine systematische Aufarbeitung und Bewertung des Themas notwendig. Hierfür muss der Status Quo von Blockchain analysiert und mögliche Entwicklungsrichtungen aufgezeigt werden. Zusätzlich ist für die Frage nach dem Potential der Technologie, ihrer Ein- und Umsetzbarkeit und der tatsächlichen gesellschaftlichen Relevanz eine Bewertung ihrer verschiedenen Facetten zielführend.

1.2 Forschungsfrage und Gliederung der Analyse

Zur Beantwortung der oben motivierten Punkte ergeben sich folgende Forschungsfragen: Wie kann die Technologie Blockchain zum heutigen Zeitpunkt dargestellt werden? Welche Anforderungen ergeben sich daraus für eine Technologiebewertung auf Basis bestehender Bewertungsansätze in der Literatur? Und schließlich, welche Aussagen zum künftigen Potential von Bockchain können aus der strukturierten Bewertung abgeleitet werden?

Die Strukturierung der Arbeit folgt den einzelnen Fragestellungen. Im ersten Abschnitt wird der Status Quo der Blockchain aus einer Sekundäranalyse mittels Literaturquellen hergeleitet. Das beinhaltet eine Vorstellung des Grundkonzepts und relevanter Technologie-Charakteristika. Darauf folgt eine Diskussion der aktuellen Forschungsergebnisse zu möglichen (künftigen) Anwendungsfeldern der Blockchain. Im nächsten Schritt wird der Technologiebegriff erörtert und praktische Verfahren der Technologiebewertung eingeführt. Die Verfahren werden auf ihre Unterschiede hin untersucht und für ihre spezifische Einsetzbarkeit kontrastiert. Der dritte Abschnitt integriert die Erkenntnisse zur Blockchain und zur Technologiebewertung. Daraus wird ein spezifischer Bewertungsansatz abgeleitet und eine indikative Technologiebewertung durchgeführt. Die Arbeit schließt mit einer Diskussion der erarbeiteten Ergebnisse, sowie den Einschränkungen der Anwendung der Technologiebewertung in Bezug auf Blockchain.

2. Technologie der Blockchain

Bitcoins und Kryptowährungen gewinnen, neben dem Einfluss auf die Finanzwelt4, weiter an Relevanz und haben die Konsumenten erreicht5. Auch die zugrundeliegende Blockchain rückt mit ihren potentiellen Anwendungen in den Vordergrund. Die Betrachtung der Technologie scheint hierbei mit jeder Forschungsarbeit, welche den Anwendungsrahmen erweitert, an Relevanz zu gewinnen (Yli-Huumo et al., 2016). Die bisherige Diskussion zu aktuellen und zukünftigen Einsatzbereichen stellt teilweise auch fundamental neue Konzepte des digitalen Miteinanderlebens auf (Koonce, 2016; O’Dwyer, 2015).

2.1 Konzeption

Blockchain ist eine Netzwerktechnologie, die als dezentral verteilte Datenbank den direkten (d.h. peer-to-peer) Transfer von Rechten zwischen den Netzwerkteilnehmern ermöglicht (Yermack, 2015; BlockchainTechnologies.com, 2016). Zum einen realisiert Blockchain ein sich selbstkontrollierendes und -ausführendes System, in welchem Vertrauen zwischen den einzelnen Knotenpunkten nicht vorausgesetzt wird. Zum anderen wird mittels kryptographischer Verfahren die Konsistenz der Informationen gewährleistet und Manipulation erschwert (Atzori, 2015; Brandon, 2016; Fanning und Centers, 2016). Sonst oft notwendige Intermediäre werden durch eine gesonderte Gruppe an Netzwerkteilnehmern ersetzt, welche ihre Arbeitsleistung für den Erhalt des Blockchain-Netzwerkes anbieten. Die Technologie gewann erstmals große Präsenz mit der Veröffentlichung der Arbeit und ersten Anwendung „Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system“ (Nakamoto, 2008)6.

Der Aufbau der Blockchain lässt sich als Kette von Datenblöcken beschreiben, welche die gesamte Historie aller getätigten Transaktionen von Rechten in einem Netzwerk speichert. Ein Block beinhaltet alle Transaktionen zwischen Netzwerkteilnehmern, welche in einem vordefinierten Zeitabschnitt getätigt wurden (Fanning und Centers, 2016; Spancken et al., 2016). Die Transaktionen werden mittels eines Verschlüsselungsverfahrens chronologisch in die Kette integriert, wodurch die Blockchain kontinuierlich wächst. Der Inhalt des Blockes ist eine digitale Information und kann vielfältige Formate, bspw. Text, Grafiken, Videos, annehmen (Koonce, 2016). Die Kette (d.h. Datenbank) ist zu jeder Zeit vom gesamten Netzwerk einsehbar, auf Grund der dezentralen Speicherung bei jedem Teilnehmer (Wang und Liu, 2015; Spancken et al., 2016). Dieser Aufbau gewährleistet vollständige Transparenz der Informationen in der Datenbank, da sie von jedem nachvollzogen werden können, wodurch Manipulationsversuche (z.B. die multiple Ausgabe eines digitalen Währungsbestands - „Double-Spending“) einer Partei aufgedeckt würden (Atzori, 2015; Yli-Huumo et al., 2016; Coy und Kharif, 2016).

Eine Blockchain-Transaktion zwischen Netzwerkteilnehmern kann das Übertragen des Eigentumsrechtes an einer Währung wie im Bitcoin-Fall sein, welche mittels asymmetrischer Verschlüsselung gesichert ist. Jedem Nutzer werden eine einmalige Netzwerkadresse (öffentlicher Schlüssel) und ein Passwort (privater Schlüssel) zugeteilt, welche mit einem mathematischen Algorithmus verbunden sind (Wang und Liu, 2015; Spancken et al., 2016). Der Sender kann mit seinem privaten Schlüssel seine Transaktion (mit Inhalt und Zeitstempel) digital signieren, verschlüsseln und an das gewünschte Ziel übermitteln. Das Netzwerk kann durch die einmalige digitale Signatur und den öffentlichen Schlüssel des Senders die Authentizität der Transaktion validieren ohne den Inhalt zu kennen (Spancken et al., 2016). Dieses Verfahren ermöglicht eine Form der Anonymität, da die Transaktionsparteien nur durch ihren öffentlichen Schlüssel zu erkennen sind (Swan, 2015a).

Ein weiteres kryptographisches Verfahren dient der Aneinanderreihung der Blöcke in der Blockchain. Ein mathematischer Algorithmus (Hash-Funktion) ermöglicht es große Eingabemengen an Informationen (ausstehende Transaktionen) in einen kleineren, alphanumerischen und einzigartigen Zielwert (Hashwert) zu transformieren (Brandon, 2016; Wang und Liu, 2015; Back et al., 2014). Jeder Block erhält somit eine unverwechselbare Identifikationsnummer. Auf Grund der Komplexität der Hash-Funktion, kann der Wert mit dem Wissen um den Input der Funktion nachberechnet und kontrolliert, jedoch nicht geschätzt werden. Es ist somit gewisser Aufwand nötig um den Hashwert erstmalig zu berechnen. (Buterin, 2013b; Wang und Liu, 2015; Spancken et al., 2016). Eine Änderung des Inputs einer Funktion würde den gesamten Hashwert ändern, wodurch die einmal festgelegte Identifikation des Blockes fehlerhaft würde. Das Kernelement der Blockchain beruht auf der Verknüpfung der einzelnen Blöcke untereinander (Back et al., 2014). Dies wird realisiert durch das Verwenden des Hashwertes des vorangestellten Blockes als zusätzlicher Input für den zu berechnenden Hashwert des neuen Blockes. Durch diese strukturelle Verflechtung wird eine Manipulation der Daten historischer Blöcke verhindert (Wang und Liu, 2015; Brandon, 2016). Eine Änderung einer Information in der Kette würde eine Anpassung des übergeordneten Hashwertes benötigen, welcher wiederum in allen nachfolgenden Blöcken integriert ist. Der hier entstehende Aufwand, um eine derartige Manipulation durchzuführen, (z.B. Kosten- und Zeitaufwand) ist prohibitiv hoch (Pilkington, 2015; Nakamoto, 2008).

Eine Gruppe an Netzwerkteilnehmern (Miner) arbeitet kontinuierlich an der Erweiterung der Kette um ergänzende Blöcke und beschäftigt sich mit dem Lösen der Hash-Funktionen (Fanning und Centers, 2016). Die Miner wählen die zu verpackenden Informationen aus einem Pool ausstehender Transaktionen aus7, validieren deren Richtigkeit durch einen Abgleich mit der Datenhistorie und suchen einen Hashwert auf Grundlage dieses Inputs, ergänzt um den vorangegangenen Hashwert (Brandon, 2016; Wang und Liu, 2015). Die bereitgestellte Arbeitsleistung eines Miners wird bei Berechnung des Hashwertes und dessen nachträglicher mehrheitlicher Akzeptanz belohnt. Im Bitcoin-System erhält ein erfolgreicher Miner zurzeit rund 12,5 Neu-Bitcoin8 (Mainelli und Gunten, 2014; Wang und Liu, 2015).

Es gibt mehrere Konzepte, um eine mehrheitliche Fortsetzung der Blockchain zu motiveren (d.h. Konsensmechanismus). „Proof-of-Work“ (PoW) ist das bekannteste Verfahren, welches Anwendung in der Bitcoin Blockchain findet. Die Grundidee beinhaltet eine vordefinierte, minimale Arbeitsleistung des Miners, um die Hash-Funktion zu lösen (Spancken et al., 2016; Buterin, 2013b). Der zu berechnende Hashwert wird künstlich verkompliziert, wodurch die zu verrichtende Arbeit des Miners erhöht wird. Der Schwierigkeitsgrad des Zielhashwertes kann gesteigert werden, indem das System Zeichenpositionen vordefiniert. Diese Anpassung wird automatisch vorgenommen, sofern die verfügbare Rechenleistung in einem Netzwerk steigt (Pilkington, 2015; Nakamoto, 2008). Die Miner müssen nunmehr ein gewisses Level an Arbeit, Zeit und Kosten in die Lösung der Hash-Funktion investieren, um einen Block validieren zu können. Die Wahrscheinlichkeit einen Block zu berechnen steigt mit dem gehaltenen Anteil des Miners an der Gesamtrechenleistung des Netzwerks (Nakamoto, 2008; Buterin, 2013b). Die Netzwerkteilnehmer können den zuerst publizierten Hashwert eines neuen Blockes akzeptieren, in dem Wissen, dass der Miner zu dessen Berechnung, viel Arbeit investiert hat (Tapscott und Tapscott, 2016; Fanning und Centers, 2016). Die Akzeptanz eines Hashwertes ist auch von Vorteil, um mit der darauf aufbauenden Lösung der nächsten Hash-Funktion zu beginnen und dafür die Belohnung zu erhalten (Hurlburt und Bojanova, 2014).

Ein alternatives Verfahren zur Konsensbildung stellt „Proof-of-Stake“ (PoS) dar (Vasin, 2014). Das Konzept verlangt von den Minern, einen gewissen Anteil von Rechten (bspw. Bitcoins) vorzuweisen (Buterin, 2013b), um den nächsten Block berechnen zu dürfen. Das Vertrauen des Netzwerkes wird dabei durch die Motivation des Miners, die Funktionsfähigkeit des Systems zu beweisen, aufrechterhalten. Durch einen Vertrauensverlust und eine Abwertung der eigenen Rechte würde der Miner für seinen eigenen Anteil einen hohen Schaden erleiden (Vasin, 2014).

2.2 Kritikpunkte

Blockchain wird nicht selten als disruptive Technologie bezeichnet, die einen vergleichbaren Einfluss auf Gesellschaft, Politik und Wirtschaft haben wird, wie das Internet oder der PC (Scott, 2016; Tapscott und Tapscott, 2016; Wright und Filippi, 2015). Es gibt dennoch eine Reihe von offenen Punkten, die Herausforderungen für die Blockchain darstellen und noch geklärt werden müssen (Yli-Huumo et al., 2016).

Sicherheit

Die Blockchain bietet durch die Dezentralität des Systems eine strukturelle Sicherheit, welche den Gesamtausfall bei einem zentralen Fehler verhindert (Yli-Huumo et al., 2016; Roßbach, 2016b, 2016a). Dennoch gibt es zu berücksichtigende Schwachstellen, wie das Verfahren der asymmetrischen Verschlüsselung von Transaktionen. Jenes kann zukünftig, insbesondere durch die Weiterentwicklung von Quantencomputern, problematisch werden (Mainelli und Gunten, 2014; Yermack, 2015). Dies ist jedoch ein bereichsübergreifendes Problem der Kryptographie, weswegen allgemeines Interesse besteht, Alternativen zu finden. Das PoW Konsensverfahren wird ebenfalls kritisch betrachtet, da eine kooperierende Mehrheit (z.B. Rechenzentrum, Mining-Pool) das Netzwerk mit 51% der Rechenleistung kontrolliert (Buterin, 2013a). Somit wäre die Manipulation von entstehenden Blöcken möglich, da der Angreifer stets die dominierende Kette bestimmen könnte. Auch PoS birgt zu klärende Herausforderungen, wie die durch das Konzept forcierte Anhäufung von Vermögen und dem einhergehenden oligarchischen Zentralisierungstrend.9 Als zentraler Bestandteil der Blockchain wird intensiv an alternativen Konsensverfahren geforscht. Ziel ist es, den Akzeptanzprozess zu optimieren und Schwachstellen zu minimieren, um die Funktionsfähigkeit der Technologie zu gewährleisten (Vasin, 2014).

Kontrolle

Blockchain-Netzwerke sind dezentral gestaltet, wobei jeder Teilnehmer seinen Beitrag zur Fortführung des Systems leisten kann, Intermediäre werden somit gänzlich ersetzt. Kritisch ist hierbei, dass sich mit der Erforschung der Blockchain wieder ein Trend hin zu Intermediären entwickelt hat (Yermack, 2015; O’Dwyer, 2015). Verschiedene Dienstleister mit blockchainbasierten Anwendungen wurden gegründet (Scott, 2016), welche Dienste zentralistisch anbieten. Es ist zu klären, ob die Blockchain nicht lediglich eine andere Form der Zentralisierung herbeiführt, welche Fachexperten begünstigt, die die komplexe Thematik verstehen und für sich nutzen können (Wright und Filippi, 2015; Atzori, 2015).

Anonymität

Die Anonymität der Nutzer wird durch das asymmetrische Verschlüsselungsverfahren der Transaktionen und der vollständigen Transparenz der Blockchain gemindert. Akteure treten im Netzwerk mit ihrem öffentlichen Schlüssel in Erscheinung. Durch eine gezielte Analyse getätigter Transaktionen ist es möglich, häufig frequentierte Konten zu identifizieren und gegebenenfalls Muster zu erkennen, die dahinterstehende Personen aufdecken (Mainelli und Gunten, 2014; Scott, 2016; Coy und Kharif, 2016). Weitere Schwachstellen entstehen durch die Nutzung von semi-anonymen Anwendungen, wie digitalen Geldbörsen (d.h. eWallets). Es werden persönliche Informationen (z.B. Name, Adresse, Kontoverbindung) und der eigene öffentliche Schlüssel beim Dienstleister gespeichert, wodurch ein Angriff auf dessen Datenbank obengenannte Informationen gemeinsam betreffen würde.

Effizienz

Transaktionen mittels eines Blockchain-Netzwerks sind effizient in Hinsicht auf Geschwindigkeit und die direkten Transaktionskosten. Bitcoin Transaktionen werden weltweit innerhalb von rund zehn Minuten getätigt mit vergleichsweise geringen Transaktionsgebühren durch das Umgehen des Intermediäres10 (Lemieux und Lomas, 2016). Jedoch existieren erhebliche negative Effekte auf die Umwelt durch das Verfahren PoW (Wang und Liu, 2015; Yli-Huumo et al., 2016). Durch die künstliche Erschwerung des Hashwertes werden auf der Suche nach dem Ergebnis pro Sekunde ca. 2 Billiarden Berechnungen benötigt, um im 10-Minuten-Takt einen Bitcoin-Block zu validieren (Blockchain.info, 2016). Das Resultat sind immens hohe Stromkosten einer Bitcoin-Transaktion, welche dem ca. 5000-fachen einer Visa-Transaktion oder dem 1,6-fachen eines täglichen Haushaltsbedarfs entsprechen (Roßbach, 2016c; Ha und Coghill, 2006). Ein weiteres Problem der Blockchain besteht in ihrer Skalierbarkeit. Bitcoin stößt zur derzeitigen Auslastung bereits an Leistungsgrenzen, bedingt durch eine definierte Blockgröße.11 Es können pro Sekunde höchstens 7 Transaktionen durchgeführt werden12 (Barber et al., 2012).

2.3 Anwendungsspektrum

Das Forschungsfeld Blockchain hat sich mit Bekanntwerden von Bitcoin entwickelt und lässt zunehmend komplexere Anwendungen erkennen (Yli-Huumo et al., 2016; Swan, 2015a). Begünstigt durch das flexible Konzept zum digitalen Rechtetransfer bietet sich ein breites Nutzungsfeld. Der Forschungsstand zeigt hierbei unterschiedliche Bereiche auf, welche bereits umgesetzt oder in absehbarer Zeit vorgestellt werden. Andere Konzepte sind wohl eher philosophischer Natur (Swan, 2015b).

2.3.1 Finanztransaktionen

Den wohl wichtigsten Teil der Finanztransaktionen stellen aktuell Kryptowährungen dar. Als Zahlungsmittel haben jene keinen inhärenten Wert und funktionieren lediglich durch das Vertrauen der Nutzer in die hiermit gebotene Kaufkraft (Spancken et al., 2016). Bitcoin ist die bekannteste Kryptowährung, wobei seit deren Veröffentlichung vielzählige weitere digitale Zahlungsmittel entstanden13. Im Kern der Transaktion dienen sie alle der Übermittlung von Werten (Fanning und Centers, 2016). Dennoch unterscheiden sie sich in vier Aspekten, welche das angewendete Verschlüsselungsverfahren, den Konsensmechanismus, die Geldmenge im Markt und die Transaktionsgeschwindigkeit (d.h. Zeitspanne zur Blockerstellung) betreffen (Spancken et al., 2016). Eine Vielzahl von Banken und Finanzdienstleistern hat begonnen die Möglichkeiten von Blockchain zu eruieren (Tapscott und Tapscott, 2016; Scott, 2016). Eine dabei naheliegende Anwendung stellt die „eWallet“ dar, eine Webapplikation, von der aus Transaktionen verwaltet werden können (Hurlburt und Bojanova, 2014). Ihr Vorteil ist die Zwischenspeicherung der Blockchain, welche für die lokale Ablage auf Smartphones zu groß ist und damit mobile Transaktionen erschwert. Die aktuelle Größe der Bitcoin-Blockchain beträgt bspw. mehr als 90 Gigabyte an Daten (Blockchain.info, 2016). Krytowährungen sind ein logischer Schritt in der Entwicklung der digitalen Gesellschaft und können als Zahlungsmittel ein zentraler Bestandteil des Lebens werden (Hurlburt und Bojanova, 2014). Dies unterliegt jedoch der Nutzerakzeptanz und den regulatorischen Anforderungen einzelner Jurisdiktionen. So verbieten Bangladesch, Vietnam und Island Bitcoin bereits vollständig, wohingegen China alleine den Handel durch Finanzinstitute untersagt. Die westliche Welt steht digitalen Währungen offener gegenüber. So haben Großbritannien und die USA begonnen, Kryptowährungen in den bestehenden Rechtsrahmen einzugliedern. Hier wird Bitcoin als echte Währung klassifiziert und erwirtschaftete (Kapital-)Erträge werden versteuert (Swan, 2015a).

2.3.2 Smart Contracts

Das grundlegende Konzept eines Smart Contracts existiert gemäß Spancken et al. (2016) bereits seit 1998 und kann durch Blockchain umgesetzt werden (Maloney, 2016). Ein solcher Vertrag beschreibt Mehrparteienverhältnisse, welche durch Computerunterstützung Es gibt bisher rund 750 Kryptowährungen unterschiedlicher Relevanz (Spancken et al., 2016). Transaktionen vordefinieren und deren relevante Kernaspekte (z.B. Zahlungsbedingungen, Durchsetzbarkeit) dann automatisch ausführen können (Spancken et al., 2016). Buterin (2014) definiert den Smart Contract als dezentrale Anwendung. Die Vertragspartner machen Vermögensgegenstände direkt mit zum Vertragsbestandteil und bestimmen (dynamische) Regeln für die (Neu-)Allokation.

Mögliche Anwendungen sind Treuhand-, Hedging- oder auch mehrparteiliche Verträge (Swan, 2015a; Buterin, 2014; Mainelli und Gunten, 2014), wobei das zugrundliegende Vermögen digitales, physisches (z.B. digitaler Schlüssel des Autos) oder geistiges Eigentum betreffen kann (Swan, 2015a). Bibliotheken könnten Smart Contracts zukünftig verwenden: Mit Leihgabe eines Buches wird beidseitig ein Smart Contract akzeptiert, der Studenten bezüglich einer fristgerechten Rückgabe des Buches kontrolliert. Im Falle einer Verzögerung könnte automatisch Strafgebühren oder auch der entsprechende Kaufpreis eingezogen werden.

Das Ethereum Projekt arbeitet derzeit an einer Programmiersprache, welche die Verwendung von Smart Contracts vereinfachen wird (Yli-Huumo et al., 2016; Maloney, 2016) Zudem soll ein vertragsbasiertes, integratives System von Blockchain-Netzwerken unterschiedlicher Anwendungen geschaffen werden, um eine gemeinsame Plattform zu entwickeln und übergreifende Transaktionen zu realisieren (Wood, 2014).

2.3.3 Dezentrale Organisationen

Ein weiterer Schritt in der Nutzung der Blockchain stellen dezentrale, selbstständige Organisationen14 (DAOs) dar (O’Dwyer, 2015), welche durch komplexere Smart Contracts realisiert werden. Koonce (2016) schreibt, dass es sich bei DAOs um eine hypothetische Darstellung von Organisationen handelt, welche durch softwarebasierte Regeln die Interaktion der agierenden Individuen steuert (McKinnon et al., 2014; Wright und Filippi, 2015; Mainelli und Gunten, 2014). Buterin (2014) ergänzt in seiner Definition, dass DAOs Organisationen sind, in welchen Entscheidungen automatisiert getroffen und nicht durch den Menschen bestimmt werden. Die Automatisierung wird erweitert durch die Notwendigkeit der Arbeit der Netzwerkteilnehmer für den Fortbestand der Organisation. Die arbeitenden Netzwerkknoten werden durch intern zur Verfügung stehendes Kapital vergütet, somit kann in der DAO Geld verdient werden, obwohl die Organisation selbst gemeinnützig ist (Buterin, 2014; Wright und Filippi, 2015; Swan, 2015b).

Relevante Charakteristika einer DAO lassen sich näherungsweise anhand Bitcoin erklären, welche als grundlegende Ausführung der bisherigen Theorie gewertet wird (McKinnon et al., 2014; Mainelli und Gunten, 2014; Buterin, 2014). Bitcoin hat ebenfalls ein integriertes Regelwerk, welches die Erweiterung der Kette automatisch kontrolliert und steuert. Die Arbeit der Miner ist hierbei von Wichtigkeit für die Funktionsfähigkeit von Bitcoin.

Dezentrale, selbstständige Unternehmen15 (DACs) können gemäß Buterin (2014) den DAOs untergeordnet werden. Weiterhin schreibt er, dass relevante Unterschiede in der Gewinnabsicht der DACs sind und Anteile erworben, bzw. gehandelt werden können. Anteilseigner partizipieren somit am Erfolg einer DAC mittels einer Dividendenzahlung. Die Schwelle zwischen der Definition der DAOs und DACs ist jedoch fließend. Eine mögliche Wertzunahme des internen Kapitals der DAOs (z.B. Bitcoin) mit steigender Bekanntheit der Anwendung lässt Parallelen zu einem gehaltenen Anteil an einer DAC erkennen.

Die Möglichkeit der zukünftigen, umfassenden Verwendung von DAOs oder DACs bleibt vorerst ungeklärt. Die Literatur beschreibt deren Potentiale und Anwendungsbereiche. Dennoch ist zu hinterfragen, in welchem Ausmaß jene auf das Wirtschaftsgeschehen Einfluss nehmen werden oder Unternehmen vollständig ersetzen können. Der Erfolg dezentraler Organisationen wird maßgeblich durch die flächendeckende Adaption der Blockchain und der Akzeptanz vorgelagerter Anwendungsgenerationen beeinflusst werden.

2.3.4 Erweiterter Forschungs- und Anwendungskreis

„Aufgrund seiner generischen Konzeption ist der Blockchain-Ansatz universell einsetzbar, da die Blockchain im Grunde einen Informationsspeicher darstellt. Entsprechend breit ist das mögliche Anwendungsspektrum.“ (Roßbach, 2016b) Nach den grundlegenden Konzepten der Technologie folgt in diesem Abschnitt eine tabellarische Zusammenfassung weiterer Anwendungsgebiete und -tendenzen der aktuellen Forschung. Der Wirkungsbereich der Forschungsarbeiten unterscheidet sich nach Technologie, Gesellschaft, Politik oder Wirtschaft, wobei globale Auswirkungen und auch Einzelanwendungen untersucht werden.

Tabelle 1: Erweiterter Forschungs- und Anwendungskreis der Blockchain.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Aktuelle Internetdienste (z.B. Email, Social Media) schalten McKinnon et Werbung, die Nutzer im Internet beeinflussen al. (2014) Eris bietet Dezentralisierung von Internet-Kommunikation (Email, Social Networking) ohne Nutzung zentraler Server Ergänzung Input-Verarbeitung-Output Prozess um Swan (2015b) Erinnerung (Speicher) und Wahrnehmung (Sensoren) Integriertes Regelwerk steuert reaktiv Handlungen des Systems mit Zugriff auf dezentrales Netz an Computern Annäherung an menschliches Denken und Handeln möglich durch hohe Rechenleistung weltweiten Computernetzwerks Automatisierung und Dezentralisierung diverser Atzori (2015) behördlicher Dienstleistungen, Potential Staat zu ersetzen Dezentralisierung der staatlichen Führungsgewalt mit Gefahr der Machtposition von Entwicklern Relevanz des Staates als zentrale Autorität hat Bestand, ggf. partielle Serviceoptimierung Wright und Filippi (2015) Blockchain verlangt Anpassung des Rechtssystems auf Grund fundamentaler Änderung der Logik des Netzwerks Herausforderungen in Regulierung dezentraler Netzwerke und DAOs, Bedeutungsverlust durch Smart Contracts Rechtsprechung wird nicht ersetzt, durch Blockchain-unabhängige Rechtsfälle, negative Begleiterscheinungen Ziel der Weltbank finanziellen Zugang aller bis 2020 zu Pilkington ermöglichen, mittels Mikrozahlungen und -transaktionen (2015) Realisierung eines kostengünstigen Zugangs von KMU zu weltweiten Märkten, Stärkung der Wirtschaft Änderung der Wirtschaft in allg. Transparenz, Trans- Yermack aktionsgeschwindigkeit und erhöhter Liquidität der Märkte (2015) Gemischte Einflüsse für Großinvestoren, Ändern der Anlagestrategien in Richtung Managementunterstützung Insiderhandel von Managern wäre erschwert, Stimmenabgabe der Shareholder erleichtert Versicherungsbranche mit weltweitem und individuellem Anwendungsspektrum und Einflussbereich Dezentral gespeicherte, vollständige Identitäten jedes Weltbürgers unabhängig behördlicher Datenbanken Individuelles Risikomanagement und Echtzeitanpassung mit geregelten Ein- und Auszahlungen der Nutzer Vielversprechende Technologie, die Buchführung erweitert und noch sicherer, effizienter und auch leichter macht Arbeitsfeld externer Wirtschaftsprüfer könnte automatisiert werden (d.h. selbstkontrollierendes Netzwerk) Ganzheitliches, integratives Blockchain-Netzwerk aus Handelspartnern ermöglicht Zeitersparnis, Kosteneffizienz Mainelli und Gunten (2014) Brandon (2016)

2.4 Zwischenfazit Blockchain

Die Neuheit der Blockchain liegt in der Neustrukturierung bestehender netzwerkorganisatorischer und kryptographischer Elemente. Das weitere Potential entsteht aus der grundsätzlichen Redefinition des gesellschaftlichen Verständnisses von Datenorganisation, -speicherung und -austausch. Die Technologie befindet sich in einem frühen Entwicklungsstadium, wobei die Funktionsweise geklärt ist, Details der Umsetzung und ihr optimaler Einsatz jedoch noch bestimmt werden müssen. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel einen Beitrag zur Abschätzung der Möglichkeiten von Blockchain zu liefern, aber auch kritisch mögliche Leistungsgrenzen und Risiken zu untersuchen. Der generische Aufbau der Technologie ermöglicht eine Adaption in unterschiedlichsten, bekannten aber auch unentdeckten, Anwendungsfeldern. Dieser Status Quo gibt einen Anspruchsrahmen für die folgende Technologiebewertung vor. Es wird ein Bewertungsverfahren benötigt, welches einem breiten, explorativen Ansatz folgt und in dieser Frühphase grundlegende Potentiale und Risiken bewertet. Hierbei wird eine vergleichende Bewertung nur schwierig durchzuführen sein, auf Grund des Fehlens einer Alternativtechnologie. Eine überwiegend qualitative Herangehensweise kompensiert das Fehlen verlässlicher quantitativer Quellen, welche im Rahmen dieser Arbeit nicht ergänzt werden können. Im Nachfolgenden werden Technologiebewertungsansätze beschrieben, um einen Abgleich mit den Anforderungen für die Blockchain-Bewertung zu ermöglichen.

3. Technologiebewertung

Zunehmend dynamische Märkte, Globalisierung, höhere Komplexität der Technologien und kürzer werdende Innovationszyklen verlangen stete Neuanpassungen im öffentlichen und privaten Sektor (Kröll, 2007; Granig et al., 2014). Die Technologiebewertung stellt hierbei ein Instrument dar, welches mit Hilfe verschiedener Ansätze versucht diese Aufgabe beherrschbar zu machen. Durch Planung und Strukturierung kann eine ineffektive Experimentierphase umgangen und somit schneller auf neue Einflüsse reagiert werden. Damit soll ein zielführender Lern- und Entwicklungsprozess angestoßen werden (Schomberg, 2011; Schot und Rip, 1997).

3.1 Abgrenzung des Technologiebegriffs

Die relevante Literatur beinhaltet zahlreiche Bewertungsverfahren, welche ihren Schwerpunkt unterschiedlich auf Technologien, Technik, bzw. Produkte setzen. Mit Blick auf die Bewertung der Blockchain ist es daher wichtig die Begrifflichkeiten zu differenzieren (Granig et al., 2014), wenngleich die inhaltliche Nähe eine klare Zuordnung erschwert.

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1 FAZ vom 21.08.2016; Online verfügbar unter www.faz.net/aktuell/wirtschaft/ netzwirtschaft/wie-revolutionaer-ist-die-blockchain-technologie-14396748.html (abgerufen: 08.12.2016).

2 Handelsblatt vom 22.11.2016; Online verfügbar unter www.handelsblatt.com/unternehmen/banken-versicherungen/blockchain-technologie-goldman-sachs-schert-aus/14880368.html (abgerufen: 08.12.2016).

3 Microsoft Azure, Blockchain-as-a-Service, Online verfügbar unter www.azure.microsoft.com/de-de/solutions/blockchain/ (abgerufen 08.12.2016).

4 Der Aktionär vom 21.10.2016, Online verfügbar unter www.deraktionaer.de/aktie/allianz-gibt-bei-digitalisierung-gas--die-blockchain-machts-moeglich-282300.htm (abgerufen 08.12.2016).

5 heise online vom 15.11.2016, Online verfügbar unter www.heise.de/newsticker/meldung/Deutschlands-erster-Bitcoin-Automat-steht-in-Berlin-2108051.html (abgerufen 08.12.2016).

6 Der Name ist ein Pseudonym des Entwicklers - die eigentliche Identität des Autors ist bisher nicht bekannt.

7 Ein Block hat eine limitierte Datengröße, wodurch eine Vorauswahl an Input notwendig ist. Die aktuelle Größe eines Blocks beträgt rund 0,8 MB gemäß www.blockchain.info/de/charts/avg-block-size?daysAverageString=7 (abgerufen 08.12.2016).

8 Der Wert von 12,5 Bitcoin beträgt rund 8.725 € gemäß www.finanzen.net/waehrungsrechner/bitcoin_euro (abgerufen: 08.12.2016).

9 Die Kryptowährung Blackcoin entwickelt hierzu eine Lösung. Deren Konsensfindung berücksichtigt das Alter der gehaltenen Währung (d.h. Coin Age). Der Miner muss den Besitz einer definierten Geldmenge mit einem gewissen Coin Age beweisen. Durch eine Transaktion an sich selbst präsentiert er sein Vermögen, wobei das Coin Age zurückgesetzt wird (Vasin, 2014).

10 Die aktuellen Transaktionskosten betragen rund 1% des Transaktionswertes. Siehe hierzu www.blockchain.info/de/charts/cost-per-transaction-percent (abgerufen 08.12.2016).

11 Es können somit pro Sekunde maximal 7 Transaktionen durchgeführt werden (Barber et al., 2012).

12 Siehe hierzu Visa, welche eine maximale Auslastung von 56000 Transaktionen pro Sekunde schaffen (Croman et al., 2016).

13 Aus dem Englischen übersetzt, original: „decentralized autonomous organisations“.

14 Aus dem Englischen übersetzt, original: „decentralized autonomous organisations“.

15 Aus dem Englischen übersetzt, original: „decentralized autonomous companies“.

Ende der Leseprobe aus 41 Seiten

Details

Titel
Blockchain. Innovationspotential einer Technologie im Frühstadium
Untertitel
Literaturanalyse zu praxisorientierten Methoden der Technologiebewertung
Hochschule
Humboldt-Universität zu Berlin  (Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät Berlin)
Note
1.0
Autor
Jahr
2016
Seiten
41
Katalognummer
V379820
ISBN (eBook)
9783346216564
ISBN (Buch)
9783346216571
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Blockchain, Technologie, Bitcoin, Kryptowährung, Informatik, Ethereum, BTC, Potenialanalyse
Arbeit zitieren
Antonius Strauch (Autor), 2016, Blockchain. Innovationspotential einer Technologie im Frühstadium, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/379820

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