Die Blockchain-Technologie als nächster evolutionärer Schritt der digitalen Wirtschaft? | Projektstudie an der Universität Stuttgart

Projektstudie

vorgelegt am betriebswirtschaftlichen Institut der Universität Stuttgart,  

Abteilung IX,  

Lehrstuhl für ABWL, insb. Internationales und Strategisches Management   

Eingereicht von:  Jan Powol   

Abgabedatum: 09. Februar 2018   

Prüfer:  Univ.-Prof. Dr. Michael-Jörg Oesterle  

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Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
2. Wie funktioniert eine Blockchain
3. Vorteile und Chancen einer Blockchain im wirtschaftlichen Zusammenhang
4. Chancen zur Ergänzung bestehender Unternehmungen
5. Chancen für neue Märkte
6. Risiken
7. Fazit
8. Literaturhinweise

Die Blockchain-Technologie als nächster evolutionärer Schritt der digitalen Wirtschaft?     

 I. Einleitung

Begonnen hat alles im Jahre 2008 und der Veröffentlichung eines Whitepapers von einem unbekannten Mann oder einer Gruppe unter dem Pseudonym „Satoshi Nakamoto“. In der Ausarbeitung des Whitepapers wird ein „Peer to Peer Electronic Cash System“ vorgestellt, welches die Technologie der Blockchain nutzen soll und dabei ein Zahlungssystem etabliert, welches völlig ohne dritte Partei, demnach ohne Intermediäre auskommt. Der Bitcoin wurde geboren, doch mittlerweile ist er nicht die einzige kryptographische Onlinewährung, sondern eine unter tausend verschiedenen. Es hat sich ein großer, sehr stark wachsender Markt gebildet, der derzeit eine Marktkapitalisierung von ca. 350,000,000,000 USD erreicht. Ob die Technologie auch in Zukunft Anwendung finden wird und ein wesentlicher Bestandteil der digitalen Wirtschaft sein kann, soll in dieser Projektstudie ergründet werden. Dabei wird erarbeitet wie eine Blockchain funktioniert und welche neuen Möglichkeiten diese bedingt. Zudem werden die Themen: Chancen und Risiken, die Anwendungsbereiche, welche jetzt schon vorhanden sind, und die Zukunft  der Blockchain bzw. Bitcoins, erarbeitet.   

II. Wie funktioniert eine Blockchain?

Die Blockchain ist eine Möglichkeit, unter Verwendung eines „Distributed Ledger”, verteiltes Kontenbuch, einen allgemeinen Konsensus zwischen allen beteiligten Parteien zu ermöglichen. Die Verifizierung aller über die Blockchain laufenden Transaktionen wird von der einfachen Mehrheit der teilnehmenden Personen bestimmt. Anstatt auf eine dritte Partei, welche die Transaktionen verifiziert, vertraut die Technologie auf kryptographische Algorithmen. Jede Transaktion ist geschützt durch eine digitale Signatur. Transaktionen werden immer zu einem sogenannten public key vom Empfänger gesendet. Um Geld zu senden muss der Sender den Besitz des private keys bestätigen, denn nur der Besitz vom private key bemächtigt einen über die Kontrolle der gespeicherten Werte. Dadurch wird ein zusätzlicher Sicherheitsmechanismus eingeführt, der es nur unter Besitz des private keys ermöglicht Währungen, von dem zum private key passenden Kontos, zu einem anderen zu versenden.  Wenn eine Transaktion über das Netzwerk läuft, wird diese zu jedem node des Netzwerks geschickt und von den sogenannten Minern verifiziert. Ein sogenanntes node ist jeder Computer der an das Netzwerk angeschlossen ist, (Knotenpunkt). Dabei kann man zwischen full node und lightweight node unterscheiden. Während die lightweight node einen Zugang zum Netzwerk ermöglicht, schreibt die full node alle Transaktionen mit und gleicht diese mit den Anforderungen des Netzwerks ab. Neben der Fähigkeit das Netzwerk zu nutzen, kann jeder sich auch, als sogenannter Miner, an der Konsensus-Bildung beteiligen. Der Miner wird für die Aufrechterhaltung des Systems in der Bitcoin-Blockchain für seinen Aufwand in Bitcoin bezahlt. Derzeit lautet das am häufigsten verwendete Verfahren zur Konsensus Bestimmung Proof of Work. Bei diesem Algorithmus wird Rechenleistung eines Computers eingesetzt, um das Netzwerk vor Spam- Angriffen zu schützen. Dies führt jedoch zu erheblichen Stromkosten, welche sich derzeit auf 2,8 Mio. US-Dollar pro Tag belaufen und dadurch, pro Transaktion, 10 US-Dollar Transaktionsgebühr beim Bitcoin anfallen.[1] Deswegen gibt es viele verschiedene Lösungsansätze, die diese Probleme lösen sollen. Einer davon ist der Proof of Stake Algorithmus, der nicht Rechenleistung und damit Strom nutzt, sondern Geld, welches gesperrt wird und als Sicherheit dient. Dieser würde die Transaktionskosten minimieren, jedoch würden diese nicht wegfallen. Der DAG, Directed Acyclic Graph ermöglicht einen Peer to Peer Transaktionsaustausch ohne Transaktionskosten und bringt somit die größten Nutzenvorteile gegenüber dem gebräuchlichen Geldsystem.  

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[1] Vgl. Pohlmann, N. (2017) s. 19     

III. Vorteile und Chancen einer Blockchain im wirtschaftlichen Zusammenhang     

Neben den angesprochenen Vorteilen, der erhöhten Transaktionsgeschwindigkeit und den verringerten Transaktionskosten, bringt die Blockchain einen erhöhten Schutz vor Hackerangriffen mit sich. Um den Transaktionsverlauf zu ändern, müsste extrem viel Rechenleistung eingesetzt werden. Außerdem ermöglicht die dezentrale Verteilung der Konsensus-Bildung einen zusätzlichen Sicherheitsmechanismus. Im derzeitigen Zahlungssystem sind die Daten oft auf wenigen Servern verteilt, wodurch es einem Hacker leicht fällt, die geringere Menge an Sicherheitsmechanismen zu überwinden. Bei der Blockchain ist der Transaktionsverlauf dezentral verteilt und ein möglicher Angriff auf das System müsste somit mindestens 50% aller am Verifizierungsablauf beteiligten Computer und deren Sicherheitssysteme überwinden. Dadurch steigt die Sicherheit mit der Anzahl der vernetzten Systeme.  
Zudem verfügen einige auf Blockchain basierende Netzwerke sogenannte smart contracts, was im Grunde genommen Computerprogramme sind, die automatisch die Bedingungen eines Vertrages ausführen, wenn eine vorher konfigurierte Bedingung eingetreten ist (if-then Bedingung).[2] So werden beispielsweise Zahlungen erst ausgeführt, wenn zuvor die erbrachte Leistung ausgeführt wird. Dies führt zu einer Verringerung der Kosten in den Bereichen der Überwachung bzw. Unsicherheit zwischen Vertragspartnern und ermöglicht eine erhöhte Transparenz. Verbunden mit diesem Konzept, ist der smart property eine Erweiterung des smart contract Prinzips, welcher den Besitz einer Immobilie oder eines Besitzeigentums über eine Blockchain, regelt. Das Eigentum kann physisch sein wie z.B. ein Auto, Haus oder Smartphone, oder virtuell sein, wie z.B. Aktien eines Unternehmens. Es sollte hier angemerkt werden, dass sogar Bitcoin nicht wirklich eine Währung ist. Bei Bitcoin dreht sich alles um die Kontrolle des Geldbesitzes. So ist es vorstellbar, dass der Besitz von Aktien über die Blockchain geregelt werden kann, was somit eine erhöhte Handlungsgeschwindigkeit und Transparenz impliziert.[3]  
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 [2] Vgl. Crosby, M. et al. (2016), S. 8   [3] Vgl. Crosby, M. et al. (2016), S. 8 f.   

IV. Chancen zur Ergänzung bestehender Unternehmungen  

Die Blockchain-Technologie bietet nicht nur neue Möglichkeiten den Zahlungsverkehr effizienter abzuwickeln, sondern kann auch als Datenspeicher verwendet werden, wodurch sich neue Use Cases ergeben. So werden zum Beispiel die Bestandteile eines komplexen Systems, wie z.B. eines Autos, auf der Blockchain gespeichert. Somit kann z.B. das Produktionsdatum, der Kilometerstand, und Daten über den Hersteller auf der Blockchain gespeichert werden und nicht im Nachgang manipuliert werden. Die Blockchain könnte ermöglichen, dass jeder in dem Produktionsprozess beteiligte Hersteller auf diese Daten zugreifen kann und damit Wartungsprozesse verkürzt und kostengünstiger gestaltet werden können.[4]  Das Kryptowährungen nicht nur ein Spekulationsphänomen sind, sondern auch reale Anwendung finden und sogar bei etablierten Unternehmen ein Thema geworden sind, zeigt Johann Jungwirth, der Chief Digital Officer bei der Volkswagen AG. Er will als Mitglied der IOTA-Foundation die Vision selbstbezahlender Autos voranbringen. In IOTA, eine Kryptowährung basierend auf dem DAG, sieht er großes Potenzial. Er äußerte sich wie folgt: “In dieser spannenden, neuen Mobilitätswelt könnten selbstfahrende Fahrzeuge mit IOTA zum Beispiel Zahlungen für Fahrten abrechnen, die Gebühr fürs Parken im Parkhaus entrichten, Tank- und Stromrechnungen, Mautgebühren oder Werkstattbesuche bezahlen. Autonome Fahrzeuge könnten damit wie eigenständige Unternehmer agieren und sogar abhängig von Angebot und Nachfrage den optimalen Preis pro Fahrt selbstständig bestimmen und abrechnen“[5]  
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[4] Vgl. Dietel, M. (2017), zitiert nach Harms, J. (2018) S. 35 f.   [5] Handelsblatt (2018), Zugriff 2.9.2018      

 V. Chancen für neue Märkte     

Die Technologie ermöglicht, dass für alle Beteiligten klar ersichtlich ist, ob, wann und in welcher Höhe Transaktionen stattgefunden haben. Diese eröffnet neue Möglichkeiten für digitale Märkte, die demokratisch aufgebaut sind und viel besser Skalieren als bestehende Systeme. Der Vorsitzender der Investment Bank LHV Bank in Estland Rain Lohmus erklärte, dass Blockchain die am besten getestete und sicherste Technologie für Anwendungen für das Bankwesen und für die Finanzierung sei.[6] Durch den Aufschwung des Bitcoins und die damit verbundene Wertsteigerung der digitalen Onlinewährung ist mittlerweile ein völlig neuer Markt entstanden. Die bringt, neben dem Handel mit bestehenden kryptographischen Währungen auch eine neue Finanzierungsmöglichkeit von Start-Ups, mit sich. Die Möglichkeit sich über ICOs, Initial Coin Offerings, zu finanzieren, ermöglicht jungen Unternehmen eine neue Möglichkeit ihr Projekte zu fundieren. Ein ICO ähnelt dem an Börsen üblichen Mittel der IPO, Initial Public Offering, nur dass anstelle von Unternehmensanteilen vorab Token, welche auf der neu ergründeten Plattform als Zahlungsmittel fungieren sollen, ausgestellt werden. So haben sich in der Vergangenheit Plattformen vorgestellt, welche beispielsweise das zeitlich begrenzte Vermieten von Wohnungen ermöglichen sollen. Dabei wird einem Investor, abhängig von seiner Investitionsmenge Tokens ausgeschüttet, die über bestehende Börsen und Netzwerke miteinander getauscht werden können. Im Vergleich zum Branchenriesen Airbnb können somit Wohnungen oder Häuser, auf bestimmte Zeit, direkt von Person zu Person vermittelt werden, ohne dabei eine dritte Partei einzubeziehen. Die Bereitstellung der Plattform wird dabei durch die Einnahmen des ICOs aufgebaut. So wurden bis Oktober 2017 fast 400,000,000,000 USD durch ICOs unterschiedlichster Firmen mit unterschiedlichen Produkten eingenommen. Mit einer fast exponentiellen Wachstumsrate, wie Graph (1) zeigt. Ein Finanzierungskonzept mit derzeitig großem Erfolg. 

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[6] Vgl. Crosby, M. et al. (2016), S. 8  

VI. Risiken    

Doch ein neuer Markt bringt auch viele Risiken und Gefahren mit sich. Dabei ist eine Dualität der Rolle des Staates erkennbar. Zum Einen bietet der derzeit noch sehr gering regulierte Markt wenige rechtliche Absicherungen für Investoren. So kommt es häufig vor, dass mehrere Millionen USD in ein Projekt investiert werden, welches von Anfang an nie ein Produkt oder eine Dienstleistung auf den Markt bringen will. Es gibt keine rechtlichen Rahmenbedingungen oder Anforderungen, die ein Projekt zu erfüllen hat und somit auch kaum Sicherheiten für einen Investor. Zum Anderen herrscht noch eine sehr große Unsicherheit am Markt, da nicht genau klar ist wann und in welcher Weise der Staat eingreift und welche Regulierungsmaßnahmen eingesetzt werden. Auch ist nicht ausgeschlossen, dass einzelne Regierungen ihren Bürgern verbieten werden, am Markt teilzunehmen.  Zudem laufen die ausgereiftesten Blockchain Netzwerke noch über den Proof of Work Algorithmus. Der Stromverbrauch dafür ist viel zu hoch und schädigt damit nicht nur die Umwelt, sondern erzeugt auch zu hohe Transaktionskosten. Auch hier muss das Netzwerk sich noch weiterentwickeln, um als weltumspannendes Transaktionsnetzwerk zu fungieren.   Als letzten Risikofaktor ist auf die Anonymität der Bürger hinzuweisen, denn die derzeitige Bitcoin-Blockchain kann als pseudo-anonym bezeichnet werden. Jede Transaktion ist mit einem public key verbunden und sofern diese mit einer Person verbunden ist, kann der gesamte Transaktionsverlauf der Person nachvollzogen werden. Ein Umstand, der in vielerlei Hinsicht Sinn ergibt, jedoch keine Rücksicht auf die Privatsphäre von Bürgern nimmt.  

 VII. Fazit     

  Die Technologie funktioniert und bietet neue Möglichkeiten die Investitions- und Finanzierungswelt neu zu gestalten, jedoch ist die Rolle des Staates noch nicht ganz klar. Sofern dies nicht geklärt ist, kann der Markt sich sowohl nach oben als auch nach unten entwickeln. Doch eins ist klar, auch wenn der Staat Kryptowährungen verbietet, den Bitcoin wird er nicht mehr abschaffen können. Denn das weltweit sehr gut vernetzte System ist nicht löschbar und wird von mehreren Millionen Menschen weltweit genutzt. Sollte ein Staat sich für die Verwendung von digitalen Währungen als alternatives Zahlungsmittel entscheiden, so wird die Zuordnung des public key zu der jeweiligen Person, das Größte zu lösende Problem sein. Sowohl aus Gründen der Privatsphäre, als auch aus dem Grund, dass in wenigen Sekunden ein neuer public key generiert werden kann und damit nicht nachvollziehbar ist wer die Transaktionen tätigt. Eine Zwischenlösung wäre denkbar, in der verschiedene public keys einer Person zugewiesen werden und für den staatlich relevanten Zahlungsverkehr genutzt werden, wie beispielsweise das Bezahlen der Steuern. Die Blockchain bietet die Möglichkeit den nächsten evolutionären Schritt in der digitalen Wirtschaft zu gehen, jedoch ist der Markt noch sehr jung und es müssen noch einige generelle Regulierungen im Markt stattfinden, damit der endgültige Durchbruch gelingt.     

VIII. Literaturverzeichnis

Coindesk (2017), All-Time CumulativeICO Funding, URL: 

https://www.coindesk.com/ico-tracker/, Zugriff am 2.2.2018 (Graph 1.)   

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Crosby, M; Nachiappan, I; Pattenayak, P; Verma, S; Kalyanaraman, V (2016), BlockChain Technology: Beyond Bitcoin, in: Applied Innovation Review, 2 Auflage, Berkeley  

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Jungwirth, J (2018), Das Auto hat bald ein eigenes Konto, in: Handelsblatt, URL: http://www.handelsblatt.com/my/meinung/kolumnen/expertenrat/jungwirth/expertenrat-johann-jungwirth-das-auto-hat-bald-ein-eigenes-konto/20911600.html?ticket=ST-696515-gDVCcSzoP4xkvxd51WFT-ap4, Zugriff am 2.2.2018   

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Pohlmann, N. (2017), BlockChain Technologien - Potential, eine ganze Branche auf den Kopf zu stellen, Westfälische Hochschule Gelsenkirchen, Bocholt, Recklinghausen, University of Applied Sciences