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Ein kleiner Rundgang von der Idee zum Blockchain-Ökosystem

Smart-Contract-Plattformen


Durch den Erfolg der Blockchain-Technologie ist die Idee der „Smart Contracts“ wieder in den Fokus geraten. Dieser Artikel beschreibt die Funktionsweise aktueller Blockchain-Lösungen und zeigt auf, für welche Anwendungsszenarien sie als Smart-Contract-Plattformen geeignet sind.

Der Begriff „Smart Contract“ wurde in den 90er Jahren von Nick Szabo geprägt und beschreibt die Idee, einen rechtskräftigen Vertrag in Software zu spezifizieren, der von Hardware ausgeführt wird. Die erwarteten Vorteile sind sinkende Kosten durch Automatisierung sowie Erschließung neuer Anwendungsgebiete. Sie bieten die Möglichkeit, komplexe Protokolle zu realisieren, die begrenzt Interaktion mit der Umwelt zulassen. Eigenschaften, die ein idealer Smart Contract erfüllen sollte [1]:

  • Der Inhalt des Smart Contracts muss überprüf- und nachvollziehbar sein.

  • Die positiven wie negativen Vertragsfolgen müssen, idealerweise automatisiert, durchsetzbar sein.

  • Der Smart Contract muss robust sein gegen Vertragsbruch oder gezielte Angriffe.

  • Die Vertraulichkeit, die Identität der Vertragsteilnehmer und der Vertragsgegenstand werden mit kryptografischen Verfahren gesichert.

Diese hohen Anforderungen haben Smart Contracts lange als elaboriertes Gedankenexperiment erscheinen lassen. Die Kosten für die Schaffung der notwendigen Rahmenbedingungen für den großflächigen Einsatz von Smart Contracts erschienen zu hoch, während die Chancen für eine hohe Marktakzeptanz als zu gering angesehen wurden.

Fast Forward in das Hier und Jetzt: Bitcoin und Blockchain sind in aller Munde, kaum ein Nachrichtenportal, das nicht über die spektakulären Erfolge und Misserfolge berichtet. Die einfache Eleganz, Wertgegenstände – Geld, Bitcoins, CryptoKitties – ohne Zusatzkosten von A nach B zu transferieren, hat sich als Killeranwendung etabliert. Die Finanz- und fertigende Industrie sieht in Blockchain und Smart Contracts einen Schritt zur Digitalisierung mit sagenhaftem Potenzial. Diese hohen Erwartungen spiegeln sich in der steigenden Marktkapitalisierung der Top-100-Kryptowährungen wider: Im Januar 2014 wurde die Gesamtmarktkapitalisierung mit etwa zehn Milliarden Euro angegeben. Im April 2018 lag der Wert, getrieben von Spekulationen, bei über 735 Milliarden Euro. Im Juli 2018 schrumpft die Kapitalisierung wieder auf 227 Milliarden Euro [2]. Also nur substanzloser Hype, angetrieben von wankelmütigen Investoren? Wahrscheinlich nicht. Die Blockchains haben nach dem Verpuffen der Spekulationsblase im Juli keine Zweifel an der grundlegenden Funktionalität aufkommen lassen. Die Community verbessert und optimiert ihre Konzepte und sieht dem nächsten Hype gelassen entgegen. Eine wachsende Diversifizierung bei Blockchains ist festzustellen. Der Anteil von Bitcoin am Gesamtmarkt liegt heute bei etwa 40 Prozent, während er im Januar 2017 noch bei über 80 Prozent lag. Vermehrt entstehen praktische Anwendungen, die sich größere Nutzerkreise erobern und langsam, aber stetig dem MVP-Stadium entwachsen. Gruppen wie die Linux Foundation, Firmen wie J. P. Morgan und Konsortien wie R3 entwickeln neue Versionen ihrer Smart-Contract-Plattformen.

bordis_blockchain_1.tif_fmt1.jpgAbb. 1: Blockchain auf der Gartner-Hypekurve

Es scheint, als habe die Technologie Blockchain tatsächlich die Talsohle der Gartner-Hypekurve durchschritten (Abb. 1). Eine breitere Verwendung von Smart Contracts ist in vielen Bereichen absehbar.

Tauglich für die Blockchain?

Bevor man damit startet, Blockchain- und Smart-Contract-Prototypen zu bauen, sollte die Sinnhaftigkeit für die konkrete Geschäftsidee hinterfragt werden. Denn bei sehr vielen potenziellen Blockchain-Anwendungen stellt sich heraus, dass eine erprobte Lösung, beispielsweise eine verteilte Datenbank, ausreichend ist. Nur Anwendungsfälle, die folgende Fragen mit einem klaren „Ja“ beantworten können, sind ein „Natural Fit“ für die Umsetzung mit der Blockchain:

  • Wird ein Datenspeicher benötigt?

  • Gibt es mehrere schreibende Teilnehmer?

  • Sind Teilnehmer nicht 100 Prozent vertrauenswürdig?

  • Gibt es keine Instanz, die Vertrauen herstellen kann oder soll?

  • Haben Transaktionen einen Effekt auf nachfolgende Transaktionen?

„Nein“ oder „Vielleicht“ ist ein Warnzeichen, dass der Anwendungsfall nur bedingt sinnvoll mit einer Blockchain umgesetzt werden kann. Es sollte sorgfältig abgewogen werden, ob der Business Case angepasst werden kann oder die richtige technische Lösung gewählt wurde. Eine ergebnisoffene Prüfung und evtl. Anpassung an die Realität sind hier notwendig, um die Erfolgschancen für eine Umsetzung zu maximieren. Ohne Prüfung entsteht schlimmstenfalls eine Anwendung, die eine einfache Datenbank benötigt, aber mit einer langsamen Blockchain arbeitet. Die wesentliche Stärke einer Blockchain ist es, positive Netzwerkeffekte zu erzeugen und Vertrauen zwischen Organisationen zu schaffen.

Wahl der Blockchain

Nachdem der Anwendungsfall erfolgreich auf Herz und Nieren geprüft wurde, folgt die Auswahl der Kernkomponenten für die Anwendung einer Blockchain. Mit der Art der Blockchain werden viele Parameter festgelegt, unter anderem die Wahl der Laufzeitumgebung für Smart Contracts, Verarbeitungsgeschwindigkeit, der Algorithmus der Konsensfindung und nicht zuletzt die Sichtbarkeit von Transaktionen. Hier ist es hilfreich, einige Blockchains zu vergleichen, um ein Gefühl für die Möglichkeiten zu bekommen. Der Vergleich startet mit der bekanntesten Blockchain Bitcoin. Danach wird Ethereum betrachtet, die durch ihre Ethereum Virtual Machine (EVM) wegweisend für moderne Blockchains ist. Abschließend wollen wir einen Vergleich mit bekannten Vertretern der neuen Smart-Contract-Plattformen Corda, Hyperledger und Quorum ziehen.

Gene­ration

Jahr

Name

Konsensus­algorithmus

Sichtbarkeit von Transaktionen

Smart ­Contract

Turing-­Vollständig

Blockspeed

1

20...

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