Stadtzentrum von Bayreuth. Bild von Falk Lademann über flickr.com. Lizenz: Creative Commons

Das Fraunhofer-Institut in Bayreuth und seine Partner aus Industrie und öffentlichem Sektor entwickeln Anwendungen auf Basis der Blockchain-Technologie. Wir haben gefragt, was Wissenschaftler und Unternehmen von der Technologie erwarten.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist eine ganz besondere Institution, die es wahrscheinlich nur in Deutschland gibt: eine Sammlung von Instituten, die sich als Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie verstehen. Die zahlreichen Fraunhofer-Institute in Deutschland machen Forschung einerseits auf Unternehmen anwendbar, andererseits tragen sie die Bedürfnisse der Wirtschaft in die Wissenschaft.

In der Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnologie (FIT) in Bayreuth beschäftigen sich die Forscher auch mit Blockchain-Technologie. Typischerweise Fraunhofer, entstand dies einerseits aus dem Interesse von Doktoranden und Professoren, andererseits aus der Nachfrage von Unternehmen nach Informationen und innovativen Anwendungsmöglichkeiten für die neue Technologie.

Wir haben mit einem Forscher, Johannes Sedlmeir, gesprochen, um herauszufinden, was das Fraunhofer-Institut und seine Partner in der Blockchain besonders interessiert und wie sie die Industrie und Technologie sehen.

Das klassische Motiv für die Blockchain

Johannes Sedlmeir. Bildrechte bei Johannes.

Sedlmeir stieß bei seiner Arbeit für das Verkehrsministerium auf Blockchain-Technologie und blieb beim Thema. Er begann sich mit den zugrunde liegenden technischen Komponenten von Blockchains vertraut zu machen.

Anschließend führte er mehrere Projekte durch, beispielsweise bei einem Automobilhersteller, die sich auch mit den Verwendungsmöglichkeiten und der Leistung privater Blockchains befassten. Das Ergebnis ist unter anderem eine wissenschaftliche Arbeit und ein Rahmen zum Testen der maximal möglichen Anzahl von Transaktionen pro Sekunde. Heute befasst sich der Doktorand, der ursprünglich Mathematik und theoretische Physik studiert hat, hauptsächlich mit der Kompatibilität von Softwarearchitekturen auf der Basis der Blockchain-Technologie sowie den Anforderungen an Skalierbarkeit und Datenschutz.

Aber was genau erwarten die Geschäftspartner von der Blockchain? Sie hoffen, erklärt Sedlmeir, „organisationsübergreifende Prozesse digitalisieren und automatisieren zu können“. Das würde natürlich auch ohne Blockchain funktionieren. Dies würde Unternehmen jedoch normalerweise von zentralen Plattformen abhängig machen, die sie vermeiden möchten. Mit einer Blockchain können sie hoffentlich zusammenarbeiten, ohne einem Plattformbetreiber vertrauen zu müssen. Eigentlich ein sehr klassisches Motiv: Cut the Middle Men – entfernt die Zwischenhändler.

Das Interesse an der Verwaltung von Lieferketten ist am ausgeprägtesten. Für viele Unternehmen wäre es attraktiv, die Lieferkette für alle Beteiligten transparent und validierbar zu machen, aber auch hier scheuen sie sich, von einer Plattform abhängig zu sein. Für viele ist auch die Dezentralisierung des sehr zentralisierten und übermäßig komplexen Energiemarktes interessant. Oder „Roaming zwischen verschiedenen Anbietern von Ladestationen für Elektroautos“.

Projekte bröckeln häufig beim Kontakt mit der Realität.

Es gibt also mehrere Bereiche, in denen großes Interesse an der Verwendung der Blockchain-Technologie besteht. Bisher blieb es jedoch häufig bei Machbarkeitsstudien und Prototypen. „Mit wenigen Ausnahmen ist meiner Meinung nach noch nichts Produktives entstanden. Man könnte sagen, dass die Unternehmen immer noch mit der Blockchain spielen und mögliche Anwendungsbereiche untersuchen.

Einer der Gründe für die langsame Implementierung in der Produktion sind die Technologieprobleme, auf die das Institut und seine Partner wiederholt gestoßen sind: Wie verwalten Sie eine Governance-Struktur, die es Unternehmen ermöglicht, sich auf Standards zu einigen? Welche Daten möchten Sie weitergeben und welche nicht? Wie können Unternehmen ihre Privatsphäre schützen, während die Daten noch überprüfbar sind oder in intelligenten Verträgen erwartet werden können? Und natürlich: Wie skalieren Sie eine Blockchain auf das Leistungsniveau, das die Branche benötigt?

Unter diesen Problemen sind verschiedene Projekte zum Kontakt mit der Realität "zusammengebrochen". Sedlmeir kann keine wirklichen Erfolgsgeschichten aus Deutschland in der Industrie nennen. Er bezieht sich auf MediLedger, eine private Blockchain, die einer Koalition von Pharmaunternehmen in den USA hilft, gefälschte Medikamente zu bekämpfen. Hier werden die Herausforderungen von Blockchains in Bezug auf sensible Daten mit wissensfreien Beweisen angegangen. Die Architektur basiert eng auf der von Zcash.

Derzeit scheitern die meisten Projekte an der hohen Komplexität der Kompatibilität von Transparenz und Datenschutz. Die meisten Unternehmen versuchen zuerst eine "erlaubte" Blockchain wie Hyperledger Fabric. Die Herausforderungen im Zusammenhang mit sensiblen Daten und Leistungsproblemen können leichter gemeistert werden, da Anzahl und Art der Teilnehmer gesteuert werden können. Diese Probleme können mit diesem Ansatz jedoch normalerweise nicht vollständig gelöst werden.

Die Zukunft gehört den öffentlichen Blockchains.

Sedlmeir erkennt die Vorteile offener Blockchains an. Er glaubt sogar, dass private Blockchains auf lange Sicht möglicherweise nicht einmal ein Existenzrecht haben. Aus geschäftlicher Sicht überwiegen jedoch die Probleme offener Blockchains, vom unkontrollierbaren Zugriff über geringe Skalierbarkeit bis zur Abhängigkeit von Open Source-Entwicklern.

Der Forscher ist jedoch überzeugt, dass diese Probleme gelöst werden können. Dann werden „Dinge entstehen, von denen im Moment nicht geträumt werden kann. Da jedoch alles sehr komplex ist und selbst Experten oft nicht alles verstehen, kommt es zu einer Welle, in der die Spreu vom Weizen getrennt wird. Dies war bereits im x-ten Blockchain-Projekt und auch im ICO-Hype zu sehen. ”

Eine der Technologien, die er mit Begeisterung verfolgt, sind die wissensfreien Rollups, wie sie bereits bei Ethereum verwendet werden. "Sie ermöglichen die Zusammenfassung und Überprüfung vieler Transaktionen mit wenig Speicherplatz und Aufwand, wodurch das Problem der Skalierbarkeit gelöst werden kann. Datenschutzprobleme können jedoch auch teilweise oder sogar vollständig gemeistert werden."

Bisher ist die Blockchain für die Forscher des Fraunhofer-Instituts und seine Partner aus der Industrie jedoch in erster Linie ein indirekter Effekt. Es ist „ein grundlegender Treiber für die Weiterentwicklung der Kryptographie. Mir ist kein anderes Thema bekannt, das eine so hohe Nachfrage nach Technologien wie Infrastrukturen mit öffentlichem Schlüssel, digitalen Signaturen, wissensfreien Beweisen, Mehrparteienberechnung oder homomorpher Verschlüsselung ausgelöst hat. Dank der Blockchain ist die allgegenwärtige Verwendung der Kryptographie im Alltag, von der Kryptographen früher geträumt haben, Realität geworden.

Darüber hinaus haben viele Mitarbeiter in Unternehmen durch ihre Arbeit mit der Blockchain zum ersten Mal etwas über Technologien gelernt. Es gibt Jahrzehnte: Hashes und Merkle-Bäume, asymmetrische Kryptographie, verteilte Datenbanken und mehr. Bisher hat dies die Blockchain weniger zu einer Technologie gemacht, die direkt produktiv eingesetzt wird, als zu einer inspirierenden und aufschlussreichen Technologie, in deren Umfeld Innovationen der letzten Jahrzehnte, einschließlich der Kryptographie und des Bereichs des verteilten Rechnens, in die Praxis umgesetzt werden.


Herrlich sowas diese Newsschlagzeile kam von
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