Dies ist die zweite Folge der Cryptocurrenices-Reihe. Es wird untersucht, wie Blockchain-Technologie funktioniert und wie sie eine Reihe von Wirtschaftssektoren erweitern, transformieren und stören kann. Die erste Ausgabe untersuchte den Aufstieg des dezentralen Geldes.

Die Blockchain-Technologie ist die „Engine“, die Kryptowährungsnetzwerke antreibt und bei Unternehmen schnell Anerkennung findet.

Aber was genau ist das? Wie funktioniert es? Und wie schafft es wirtschaftlichen Wert?

Was ist Blockchain?

Blockchain ist im Wesentlichen ein kryptografisch gesichertes Hauptbuch, das Transaktionen in einem dezentralen Netzwerk verfolgt. Dezentrale Netzwerke wie Bitcoin, Ethereum, Cardano usw. sind eine Sammlung von Computern, die von einem Konsensmechanismus selbst verwaltet werden – einer Reihe von Regeln, die festlegen, wie Daten im gesamten Netzwerk aufgezeichnet, gemeinsam genutzt und synchronisiert werden.

Wie funktioniert Blockchain?

Die theoretische Grundlage von Blockchain verbindet Mathematik, Informatik, Spieltheorie und Kryptographie. Es gibt mehrere Schlüsselkomponenten, die zusammen Blockchain zum Ticken bringen.

1. Hash-Funktion: Kryptografische Hash-Funktionen sind für die Blockchain-Technologie von zentraler Bedeutung. Sie werden verwendet, um Blöcke zu verketten. Die Hash-Funktion verfügt über zwei wichtige Funktionen, mit denen die Sicherheit der Blockchain aufrechterhalten werden kann.

A. Hash-Funktionen sind einseitig oder asymmetrisch. Sie komprimieren eine Eingabe oder Nachricht beliebiger Länge in eine Ausgabe einer vorgegebenen Länge oder eines Hashwerts. Der Hash-Wert einer Eingabe ist leicht zu berechnen, es ist jedoch unpraktisch, die Eingabe aus dem Hash-Wert zu entschlüsseln.

B. Hash-Funktionen sind deterministisch. Für eine bestimmte Eingabe gibt es genau einen resultierenden Hash. Durch Ändern eines einzelnen Zeichens in dieser Eingabe wird der Hashwert geändert. Der gleiche Eingang erzeugt immer den gleichen Ausgang. (Diese Online-Hash-Funktion demonstriert den Prozess).

2. Kryptographie mit öffentlichen Schlüsseln: Kryptowährungsnetzwerke verwenden private und öffentliche Schlüssel, um Ausgabentransaktionen zu generieren und deren Gültigkeit zu überprüfen. Ein privater Schlüssel ist ein Wert, der zufällig von einer digitalen Geldbörse generiert wird. Es dient als eindeutiges Passwort oder Autorisierungscode. Ein öffentlicher Schlüssel entspricht einer Kontonummer. Es wird zusammen mit dem privaten Schlüssel generiert und mathematisch damit verknüpft. Ein öffentlicher Schlüssel oder sein Hashwert ist dem gesamten Netzwerk bekannt.

Jedes Mal, wenn Benutzer eine Transaktion durchführen, signiert ihre Brieftasche diese mit ihrem privaten Schlüssel kryptografisch. Diese digitalen Signaturen dienen als Fingerabdrücke und verbinden die Transaktion kryptografisch mit dem Inhaber des privaten Schlüssels. Das Netzwerk überprüft jede Transaktion mithilfe der Kombination aus öffentlichem Schlüssel und digitaler Signatur. Wenn diese übereinstimmen, genehmigt das Netzwerk die Transaktion, die dann zur Blockchain hinzugefügt wird. Durch die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln kann das Netzwerk sicherstellen, dass nur die Person mit dem privaten Schlüssel die mit einer bestimmten digitalen Geldbörse verbundenen Mittel ausgeben kann.

3. Blockchain: Ein sich selbst ausbreitendes Hauptbuch, das sich in einem Netzwerk befindet. Jeder Block im Ledger besteht aus einem Header und einer Reihe von Transaktionen, die vom Netzwerk in festgelegten Zeitintervallen validiert werden. Jeder Block hat eine eigene Hash-Signatur, die ihn mit einem vorherigen Block verbindet. Das Netzwerk aktualisiert und überprüft ständig die Gültigkeit all dieser Blöcke. Wenn Sie ein einzelnes Zeichen in diesem Block ändern, wird es ungültig.

4. Bergbau: Beim Mining werden Blöcke in einem Netzwerk validiert, bei dem Proof-of-Work (PoW) als Konsensmechanismus verwendet wird. Die Teilnehmer in diesen Netzwerken erhalten einen Anreiz, Kryptowährung zu verdienen, indem sie dazu beitragen, Transaktionen während des Mining-Prozesses einzubeziehen. Bergbau erfordert Zeit und Rechenleistung, um ein schwieriges mathematisches Problem durch Ausprobieren zu lösen. Die Ergebnisse des Bergbaus sind leicht zu überprüfen, verursachen jedoch hohe Kosten für schlechte Akteure, die versuchen, legitime Transaktionen zu manipulieren. Campbell Harvey bot eine hilfreiche technische Präsentation zur Funktionsweise des Abbauprozesses.

Die Blockchain-Technologie verwendet Hash-Funktionen zum kryptografischen Verknüpfen und Sichern von Blöcken, Kryptografie mit öffentlichem Schlüssel zum Autorisieren und Überprüfen von Transaktionen und einen Konsensmechanismus zum Synchronisieren des Netzwerks.

Während die erste Version der Blockchain in einem Netzwerk ohne Berechtigung angezeigt wurde, ist dies keine strikte Voraussetzung für das Funktionieren der Blockchain-Technologie. Blockchain-basierte Netzwerke können von privaten Konsortien betrieben werden und nur eingeschränkten Zugriff / Mitgliedschaft haben. Hyperledger ist beispielsweise ein Open-Source-Projekt der Linux Foundation, das verschiedene Branchen zur Einführung der Blockchain-Technologie ermutigt. IBM und Microsoft sind zwei weitere wichtige Akteure in diesem Bereich mit ähnlichen Angeboten auf Unternehmensebene.

Wie erzeugt Blockchain wirtschaftlichen Wert?

Der grundlegende Wert von Blockchain beruht auf seinen beiden kritischen Eigenschaften: Persistenz und Dezentralisierung. Diese ermöglichen es Blockchain, Transaktionen in einem billigen, genauen, überprüfbaren und sicheren Netzwerk aufzuzeichnen, das immer offen ist. Diese kombinierten Eigenschaften können nicht nur die wirtschaftliche Reibung in Wertschöpfungsketten verringern, sondern auch einige wirtschaftliche Vermittler ersetzen, da ihre Funktionen von diesen Netzwerken übernommen werden.

In welchen Sektoren ist mit erheblichen Blockchain-getriebenen Veränderungen zu rechnen?

Bankwesen: Trotz seiner relativ jungen Phase hat Blockchain das alte Modell der grenzüberschreitenden Geldtransfers bereits überholt. Blockchain-basiertes Geld kann innerhalb von Sekunden den Globus überqueren, während herkömmliche Methoden Tage oder Wochen dauern können. Das langsamste Blockchain-Netzwerk kann bis zu einer Stunde dauern, um Übertragungen zu bestätigen, das schnellste dauert 4 bis 5 Sekunden. Als Referenz dauern ACH-Überweisungen drei Werktage, während inländische Überweisungen mehrere Stunden dauern und 15 USD oder mehr kosten können. Vergleichen Sie das mit dem Litecoin-Netzwerk, das 2,5 Minuten brauchte, um umgerechnet 99 Millionen US-Dollar für nur 0,40 US-Dollar an die andere Seite der Welt zu senden.

Blockchain könnte auch das Commercial Banking stören. Aus Verbrauchersicht macht Blockchain die Notwendigkeit traditioneller Banken überflüssig, da Benutzer Kapital ohne Zwischenhändler halten, akkumulieren und verteilen können. Blockchain-Netzwerke sind billiger zu verwenden als solche, die von Visa oder Mastercard eingerichtet wurden. Mit Blockchain-Banking-Apps und Fiat-gestützten Kryptowährungen mit geringer Volatilität am Horizont steht das traditionelle Banking möglicherweise vor einer existenziellen Herausforderung.

Meine Vorhersage? Früher oder später werden Banken zu Knotenpunkten in einem dezentralen Netzwerk der US-Notenbank.

Grundeigentum: Blockchain ist eine perfekte Technologie, um Eigentumsrechte zu verfolgen. Eine nationale Datenbank mit Eigentumsrechten könnte den Verbrauchern zugute kommen, Immobilientransaktionen beschleunigen, die Transaktionskosten senken und möglicherweise die Versicherungs- und Zinssätze senken.

Gesundheitsvorsorge: Die Gesundheitsbranche setzt eine Vielzahl von IT-Systemen ein, die kaum miteinander kommunizieren. Während Leistungserbringer und Versicherungsunternehmen mit denselben Patientendaten arbeiten, ist die Datenübertragbarkeit ein großes Problem. Oft müssen Patienten dieselben Informationen an verschiedenen Standorten des Gesundheitswesens erneut eingeben. Dieses System ist sehr ineffizient und fragmentiert. Blockchain könnte diesen Prozess rationalisieren, indem jedem Benutzer Zugriff auf seine Datensätze gewährt wird. Bei Bedarf können Patienten ihre Daten im Netzwerk teilen. SimplyVitalHealth ist eines von vielen Start-ups in diesem Bereich, die Blockchain-basierte Gesundheitslösungen anbieten.

Regierungs- / IT-Sicherheit: Die zunehmende Schwere von Cyberangriffen zeigt, dass unsere Daten weiterhin Hackern und anderen Kriminellen ausgesetzt sind. Cyberangriffe werden voraussichtlich bis 2021 Schäden in Höhe von 6 Billionen US-Dollar verursachen. Die Equifax-Datenschutzverletzungen stellen die Identität der meisten Amerikaner ohne ihre Zustimmung zum Verkauf. Blockchain befähigt Einzelpersonen und könnte die Sicherheit, Transparenz und Überprüfbarkeit in der Regierung verbessern.

Im weiteren Sinne könnte Blockchain das Rückgrat vieler Regierungsfunktionen werden, darunter Wahlen, Beschaffungsdienste, Autokennzeichen, Identitätsmanagementsysteme, Aufzeichnungen und soziale Sicherheit.

Transport: Maersk und IBM haben kürzlich ein Joint Venture angekündigt, das Blockchain verwendet, um den Versandprozess zu optimieren. Morgan Stanley schätzt, dass blockkettenbezogene Umsatzmöglichkeiten 500 Milliarden US-Dollar erreichen könnten.

Herausforderungen

Regulierung ist die größte Hürde für die Einführung von Massenblockketten. Die Eigenschaften von Blockchain, einschließlich der offenen Architektur, erschweren die Definition innerhalb unserer traditionellen Rechtssysteme. Die Verwahrung von Vermögenswerten ist eine große Herausforderung.

Es mag rechtliche Herausforderungen geben, aber sie sind nicht unlösbar, selbst wenn ihre Lösungen innovatives Denken erfordern. Blockchain erweitert die Grenzen der Kapitalbildung und -allokation weltweit. Neue Gesetze sind erforderlich, um sein Potenzial auszuschöpfen, ohne die Grundprinzipien des derzeitigen Finanzsystems zu beeinträchtigen. Sobald die volle wirtschaftliche Bedeutung der Blockchain erkannt ist, werden wahrscheinlich vernünftige neue Vorschriften folgen.

Bitcoin benötigt beträchtliche Energieressourcen, um sein Netzwerk mit Strom zu versorgen. Es verbraucht 62,24 Terawattstunden – genug, um die ganze Schweiz mit Strom zu versorgen. Solch ein hoher Energiebedarf hat Kritik hervorgerufen, aber der Raum untersucht weniger kostspielige alternative Konsensmechanismen. Eine mögliche Lösung könnte der Proof-of-Stake (PoS) sein, ein weniger energieintensiver Konsensmechanismus.

Fazit

Wir leben in einer Welt mit zunehmender Digitalisierung, einer Welt, in der unsere persönlichen Daten auf dem Computer eines anderen gespeichert werden, in der Ideen mit Gedankengeschwindigkeit Millionen erreichen können und in der gefälschte Nachrichten seriöse Verkaufsstellen leicht untergraben oder überwältigen können. Vertrauen ist in dieser Welt Mangelware, aber von unschätzbarem Wert.

Blockchain befähigt den Einzelnen. Durch ein permanentes, überprüfbares und manipulationssicheres Hauptbuch kann Blockchain dieses Vertrauen und diesen Wert bereitstellen.

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Alle Beiträge sind die Meinung des Autors. Als solche sollten sie weder als Anlageberatung ausgelegt werden, noch spiegeln die geäußerten Meinungen notwendigerweise die Ansichten des CFA-Instituts oder des Arbeitgebers des Autors wider.

Bildnachweis: © Getty Images / Panuwat Sikham

Umed Saidov, CFA

Umed Saidov, CFA, ist der Gründer von Oqulent, LLC. Er verfolgt aufmerksam die Entwicklungen bei künstlicher Intelligenz und Krypto-Assets, um den Anlegern zu helfen, die sich aus diesen Bereichen ergebenden Risiken / Chancen zu verstehen. Vor der Einführung von Oqulent war Saidov über 10 Jahre bei der International Finance Corporation (IFC) und der EBWE tätig, wo er eine Reihe hochkarätiger Investitionen in Infrastruktur und erneuerbare Energien weltweit leitete und durchführte. Er hat einen MBA von INSEAD und einen Bachelor-Abschluss in General Management vom französisch-russischen Institut für Betriebswirtschaftslehre.