Verteilt dezentrale Netzwerke

Blockchain-Technologie in der Logistik – Anwendungen erklärt

| Autor: Sebastian Hofmann

Blockchain-Technologie basiert auf verteilt dezentralen Netzwerken. Sie ermöglicht vielfältige neue Anwendungen und könnte auch in der Logistik für revolutionäre Veränderungen sorgen.
Blockchain-Technologie basiert auf verteilt dezentralen Netzwerken. Sie ermöglicht vielfältige neue Anwendungen und könnte auch in der Logistik für revolutionäre Veränderungen sorgen. (Bild: ©photographicss - stock.adobe.com)

Hier erfahren Sie, wie Blockchain-Systeme funktionieren und welche Anwendungsbereiche es für die Technologie in der Logistik gibt!

Der Begriff in Kürze: Blockchains (übersetzt „Blockketten“) sind transparente Datenbanken, die in verteilt dezentralen Netzwerken auf allen teilnehmenden Rechnern gespiegelt werden. Ihre Information ist in Blöcken zusammengefasst und abgespeichert.

Eine ausführlichere Definition findet sich auf Chip.de: „Eine Blockchain ist eine Datenbank. Sie enthält Transaktionsdatensätze und wächst stetig. Der Clou: Die Blockchain stellt ein webbasiertes, öffentliches und dezentralisiertes Buchhaltungssystem dar. Das heißt: Jeder Computer, der Teil des Netzwerks ist, verwaltet eine vollständige Spiegelung der Blockchain.“

Was sind verteilt dezentrale Netzwerke und was macht sie so besonders?

Um diese Frage zu klären, hilft ein Blick auf die Geschichte des größten Netzwerks der Welt – des Internets. Für die breite Masse interessant wurde dieses Anfang der 1970er Jahre durch die Erfindung der E-Mails beziehungsweise Ende der 1980er Jahre durch die Erfindung der WWW-Software (sprich: des World Wide Web). Die Netzwerkstruktur war damals im Vergleich zu heute jedoch noch relativ flach: Es gab nur einzelne Server, auf die viele User zugriffen. Man spricht vom zentralisierten Netzwerk.

Das größte Netzwerk der Welt

Die Geschichte des Internets

Das größte Netzwerk der Welt

06.04.17 - 3,4 Mrd. Internetnutzer gibt es heute auf der ganzen Welt. Ursprünglich bestand das Word Wide Web jedoch aus einem Zusammenschluss von nur vier Geräten. Es entstand aus einem Projekt, mit dem die Amerikaner ihre Vorherrschaft in der Raumfahrt absichern wollten. lesen

Schon deutlich komplexer wurde es dann durch Web 2.0, also zum Beispiel durch das Aufkommen von Suchmaschinen wie Google. Immer mehr Unternehmen und Plattformen brachten eigene Server ins Spiel, auf die Nutzer nach Gutdünken zugreifen konnten. Neben Kommunikation ging es jetzt zunehmend auch um Interaktion – nicht zuletzt durch die Erfindung sozialer Plattformen und damit Web 3.0. Dezentralisierte Netzwerke waren entstanden.

Im zentralisierten Netzwerk ging es vor allem um Kommunikation, im dezentralisierten Netzwerk um Interaktion und im verteilt dezentralen Netzwerk um Transaktion.
Im zentralisierten Netzwerk ging es vor allem um Kommunikation, im dezentralisierten Netzwerk um Interaktion und im verteilt dezentralen Netzwerk um Transaktion. (Bild: Sebastian Hofmann, MM Logistik)

Blockchain-Technologie basiert nun auf der sozusagen dritten Generation von Netzwerken, nämlich verteilt dezentralen Netzwerken. Diese Zusammenschlüsse sind für jeden frei zugänglich – und sobald man Teil des Netzwerks wird, verwaltet man eine vollständige Spiegelung (oder Kopie) der Blockchain. Jeder Nutzer kann dadurch zu jedem Zeitpunkt sehen, welche Transaktionen stattfinden, wem wann welches Asset gehörte und so weiter.

Weiß im verteilt dezentralen Netzwerk dann jeder wer ich bin?

Öffentliche verteilt dezentrale Netzwerke arbeiten mit asymmetrischer Verschlüsselung. Jeder Teilnehmer hat dabei einen öffentlichen und einen privaten Schlüssel. Sendet Partner A nun eine Transaktion, so wird diese mit dem öffentlichen Schlüssel von Partner B enkodiert. Partner B kann die empfangene Transaktion dann mit seinem privaten Schlüssel entschlüsseln. In öffentlich dezentralen Netzwerken kennt jeder Teilnehmer den anderen also nur mit dem jeweiligen öffentlichen Schlüssel. Es ist letztendlich niemandem klar, wer tatsächlich dahintersteckt. Diese Tatsache ist übrigens auch der Grund dafür, warum Blockchain-Systeme besonders im Darknet und illegalen Kreisen so beliebt sind.

Wie laufen Transaktionen ab und wie kommt der Begriff „Blockchain“ ins Spiel?

Das besondere an Transaktionen in verteilt dezentralen Netzwerken: Sie laufen ohne Intermediäre, also Mittelsleute wie Banken, Regierungen oder andere kontrollierende Instanzen, ab. Sicherheit gibt es für die Transaktionspartner dadurch, dass alle Transaktionsdaten im System festgehalten werden und kontinuierlich einsehbar sind. Nur wenn alle Informationen einer Transaktion schlüssig und stimmig sind, kann der Vorgang abgeschlossen werden.

Wie Transaktionen auf Basis von Blockchain-Technologie funktionieren, lässt sich besonders schön am Beispiel des Bitcoin erklären:

  • 1. Partner A will Partner B einen bestimmten Wert Bitcoins transferieren. Dazu gibt er den entsprechenden „Überweisungsbefehl“.
  • 2. Die Transaktion wird vom System gemeinsam mit weiteren Transaktionen zu einem so genannten Block zusammengefasst.
  • 3. Dieser Block wird schließlich vom System erkannt, mathematisch verschlossen und bekommt zur Identifikation einen eindeutigen Hashcode zugewiesen.

    Was passiert, wenn alle Hashcodes aufgebraucht sind?
    Darüber muss sich niemand Sorgen machen. Hashcodes sind so aufgebaut, dass man theoretisch mehr unterschiedliche Zeichenfolgen bilden könnte, als es Atome gibt.
  • 4. So genannte Miner, also Netzwerkmitglieder mit einer besonderen Funktion, versuchen nun, die mathematische Formel zu lösen, mit der das System den Block verschlossen hat. Dazu braucht es eine hohe Rechenleistung. Der Clou der Formel: Relativ schnell lässt sich an der vom Miner ermittelten Zahl feststellen, ob es Ungereimtheiten im Block gibt oder ob der Block freigegeben werden kann.
  • 5. Das Netzwerk erkennt die Lösung des Miners an, bestätigt sie und gibt den Block frei. (Man spricht hier vom so genannten Konsensus-Verfahren Proof-of-work.) Die Transaktion ist vollzogen.
  • 6. Die Miner suchen sich den nächsten ungelösten Block und versuchen, die mathematische Formel als erster zu lösen (dafür bekommen sie nämlich Kryptowährung).

In diesem Video erklärt das Institute for the Future (IFTF) das Grundprinzip von Blockchain-Technologie – ansprechend aufbereitet und super erklärt!

Exkurs: Konsensusverfahren Proof-of-work versus Proof-of-stake

Derzeit ist das Proof-of-work-Verfahren das am häufigsten genutzte Konsensusverfahren in Blockchain-Mechanismen. Nach diesem Prinzip werden so genannte Miner belohnt, die als erste die mathematischen Formel eines Blocks gelöst haben. Proof-of-work ermöglicht eine Win-Win-Situation: Das System bekommt die zur Bestätigung von Transaktionen benötigte Rechenleistung von den Minern gestellt und diese wiederum verdienen Bitcoins (oder eine andere Kryptowährung).

Das Proof-of-stake-Verfahren spielt derzeit vor allem bei der zweitwichtigsten Kryptowährung, Ethereum, eine Rolle. Hier wird das Mining-Volumen an das Besitzvolumen der Kryptowährung geknüpft. Besitzt ein Teilnehmer beispielsweise 2% aller Ethereums, bekommt er auch ein Mining-Volumen von 2% zugewiesen. Zwar gibt es für den Miner keinen Verdienst, wenn er die Formel eines Blocks gelöst hat, Proof-of-stake-Währungen sind jedoch nicht selten sehr viel kosteneffizienter als Proof-of-work-Währungen.

Welche Vorteile bietet Blockchain?

Im Vergleich zu traditionellen Netzwerken bieten verteilt dezentrale Netze unschlagbare Vorteile. Diese sind die vier Wichtigsten:

  • Transparenz: Alle Transaktionshistorien sind immer für jedes Netzwerkmitglied einsehbar. Das Risiko, bei Transaktionen von undurchsichtigen Geschäftspartnern über den Tisch gezogen zu werden, ist damit relativ gering.
  • Fälschungssicherheit: Die Transaktionshistorien sind nachträglich nicht veränderbar oder beeinflussbar. Zensierung ist nicht möglich.
  • Direkter Kontakt: Bei Transaktionen gibt es keine Mittelsmänner mehr. Die Partner haben direkten Kontakt miteinander. Es wird vermieden, dass wenige Intermediäre (wie zum Beispiel Kreditinstitute) die Regeln für Finanztransaktionen bestimmen und gegebenenfalls auch zu den eigenen Gunsten beeinflussen.

In diesem Video beschreibt das World Economic Forum welche disruptiven Veränderungen sich durch Blockchain-Technologie ergeben können – auch in der Logistik.

  • Verschlüsselung: Eine asymmetrische Verschlüsselung macht Blockchain-Technologien sicher. Netzwerkmitglieder in öffentlich zugänglichen Netzen können anonym agieren.

Warum erleben Blockchain-Technologien momentan so einen Hype?

Dafür, dass Blockchains derzeit in aller Munde sind – nicht zuletzt in der Logistik und im Supply Chain Management – ist der Bitcoin wesentlich mitverantwortlich. Das System der Kryptowährung funktioniert nur auf der Grundlage von Blockchains. Ehemals notwendige Mittelsmänner – zum Beispiel Kreditinstitute – werden von verschiedenen Konsensusverfahren abgelöst.

Warum der Hype um Blockchains im Moment so groß ist, lässt sich mit der stark gestiegenen Nachfrage nach Bitcoins und der daraus resultierenden Wertsteigerung erklären. Derzeit bekommt man laut Finanzen.net für einen Bitcoin immerhin rund 11.400 Euro – Tendenz steigend.

Exkurs: Wer hat's erfunden?

Der Gründer der weltbekannten Kryptowährung ist nur unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto bekannt. Welche Frau, welcher Mann oder welche Gruppe sich konkret dahinter versteckt, ist unklar. Wie der Businessinsider berichtet, gab es zwischenzeitlich schon Mutmaßungen und Gerüchte, Elon Musk könne der Erfinder sein – klare Ansatzpunkte gibt es bis heute jedoch nicht.

Kaum ein Thema beschäftigt die Finanzwelt derzeit so sehr wie der Bitcoin. Die dahinterstehende Blockchain-Technologie wird zunehmend auch innerhalb von Unternehmen eingesetzt.
Kaum ein Thema beschäftigt die Finanzwelt derzeit so sehr wie der Bitcoin. Die dahinterstehende Blockchain-Technologie wird zunehmend auch innerhalb von Unternehmen eingesetzt. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Wie kann Blockchain die Logistik revolutionieren?

Zunehmend wollen von den Vorteilen der Blockchain-Technologien auch Unternehmen intern profitieren. Neben öffentlich zugänglichen Netzwerken treten deshalb auch immer mehr Enterprise Blockchains in Erscheinung. Der zentrale Unterschied: In innerbetrieblichen Blockchain-Systemen sind die Teilnehmer nicht anonym.

Das sind die wichtigsten Anwendungsbereiche in der Logistik und im Supply Chain Management:

  • 1. Dokumentenmanagement: Durch die Etablierung von papierlosen Prozessen mithilfe von Blockchain-Technologie kann man vor allem Prozesse in der Distributionslogistik wesentlich effizienter gestalten. Jeder Beteiligte hat stets Zugriff auf relevante digitalisierte Dokumente und Unternehmen können Änderungen und Löschungen aktiv steuern. Das Inventarmanagement wird so wesentlich verbessert und Fehlerquellen werden eliminiert.

    Wie das Onlineportal Coindesk berichtet, testen IBM und Maersk gerade eine solche Anwendung. Damit wollen die Projektpartner nicht nur papierlose Prozesse in größerem Stil als bisher etablieren, sondern auch Versandbetrug bekämpfen.
  • 2. Tracking and Tracing: Immer wissen, wo was wann ist – auch dieses Vorhaben kann Blockchain-Technologie in die Tat umsetzen. Microsoft arbeitet derzeit an einer Lösung, die Standortdaten sowie Informationen zur Beschaffenheit von Ware in Echtzeit an jedes Mitglied der Supply Chain weiterleiten können soll. Die Ziele: Bessere Planbarkeit und höhere Effizienz beziehungsweise Kosteneinsparung in der Beschaffung, der Fertigung und der Distribution.
  • 3. Bezahlung und Finanzen: Revolutionäre Verbesserungen durch Blockchains versprechen sich auch Verantwortliche im Logistik-Procurement. So genannte Smart Contracts, also in der Blockchain programmierte Verträge, sind durch IT interpretierbar und sorgen selbst für ihre Einhaltung. Je nach Wunsch kann man sie auch mit bestimmten Trigger-Events versehen, zum Beispiel „erhöhe die Vertragssumme um XY Euro, wenn der Börsenkurs von Firma Z mehr als 2% steigt“. Tritt das Ereignis ein, werden entsprechende Änderungen und Anpassungen automatisch vorgenommen.

Laut einer Studie von Camelot Management Consultants könnten Smart Contracts Purchase-to-pay-Prozesse durch vollständige Automatisierung künftig quasi überflüssig machen.

So verändert Blockchain-Technologie die DNA des Einkaufs

Studie

So verändert Blockchain-Technologie die DNA des Einkaufs

10.01.18 - Zwei Drittel der Einkaufsverantwortlichen europäischer Unternehmen haben kein oder nur ein sehr geringes Wissen zum Thema Blockchain. Das ergab eine Umfrage von Camelot Management Consultants. Dabei könnten so genannte Smart Contracts auf Blockchain-Basis den Einkauf revolutionieren. lesen

Weiterführende Quellen

Wer sich noch tiefergehend mit Blockchain-Technologien und den entsprechenden Anwendungsmöglichkeiten in der Logistik beschäftigen möchte, der wird hier fündig:

  • Auf der Website von Chainstep finden Interessierte eine Auflistung zahlreicher Blockchain-Projekte, die derzeit im Bereich Supply Chain Management für Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparung sorgen sollen.
  • In „Blockchain Grundlagen. Eine Einführung in die elementaren Konzepte in 25 Schritten“ von Daniel Drescher werden die technischen Strukturen hinter Blockchains ausführlich erklärt. Der Leser erfährt noch einmal detailliert, was Blockchains sind, wofür sie genutzt werden, wie sie funktionieren und was sie so erfolgreich macht.
  • Auf Tradeblock kann man Bitcoin-Transaktionen live verfolgen – eine spannende Möglichkeit, echte Hashs zu sehen und zu erfahren, wie viele Transaktionen gerade stattfinden. Ein Klick auf einen beliebigen Hash liefert noch detaillierte Informationen zur Transaktion.

Ihre Meinung interessiert mich! Welche Aspekte des Themas „Blockchain in der Logistik“ sind für Sie noch unbeantwortet geblieben? An welchen Punkten wollen Sie noch einmal tiefergehende Informationen? Helfen Sie mir dabei, den Text noch besser zu machen, indem Sie kommentieren! Ich freue mich auf Ihre Anregungen.

Kommentare werden geladen....

Wertvolle Kommentare smarter Leser

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Whitepaper

Fachkräftemangel in der Logistik

War for talents: Was tun gegen den Fachkräftemangel?

Kaum ein Wirtschaftssektor hat derzeit so sehr mit dem Mangel an geeignetem Nachwuchs zu kämpfen wie die Logistik. Wie ernst die Lage ist und was man jetzt tun muss, lesen Sie in unserem Dossier! lesen

Dossier

Roboter in der Industrie 4.0

Roboter sind weltweit auf dem Vormarsch und vielseitig einsetzbar. Das Dossier bietet Ihnen einen interessanten Einblick. lesen

Glossar 4.0

Diese 20 Begriffe rund um Industrie 4.0 müssen Sie kennen!

Predictive Maintenance, Retrofit und Digitaler Schatten – wer soll da noch den Überblick behalten? Wir haben 20 wichtige Begriffe zusammengefasst und kurz erklärt. lesen

DER NEWSLETTER FÜR INDUSTRIE UND HANDEL Newsletter abonnieren.
* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung und AGB einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45081029 / IT)