Vertrauen und Transparenz in Wertschöpfungsketten – Blockchain offenbart großes Potenzial für Industrie 4.0

Die Blockchain ist erwachsen geworden und kann somit in die IT-Infrastruktur der Unternehmen integriert werden. Blockchain wird zahlreiche Unternehmensprozesse hinsichtlich Transparenz, Sicherheit und Schnelligkeit verändern. Basis ist das gegenseitige Vertrauen und das geteilte Wissen.

Die Digitalisierung bietet weitreichende Möglichkeiten für Unternehmen, neue Geschäftsmodelle zu kreieren: eine volldigitale Vertragsabwicklung, diverse Payment-Services oder auch die Vision vom papierlosen Büro, inklusive Archivierung digitaler Dokumente. Durch die Virtualisierung von Kernprozessen agieren Unternehmen schlanker, schneller und effizienter. Sie nutzen ihre Assets, ihre Ressourcen einfach besser aus. Das ist die Grundlage für Innovationen im 21. Jahrhundert. Die Blockchain ist eine solche Innovation und sie erreicht mittlerweile einen Reifegrad, der es erlaubt, die Blockchain in das »Technologiegeflecht« moderner Unternehmen zu integrieren.

Blockchain ist mehr als Bitcoin. Außerhalb der Finanzbranche glauben nicht viele Unternehmer, dass die Blockchain-Technologie in Kürze einige Unternehmensbereiche drastisch verändern könnte. Zu stark ist die gedankliche Verbindung zur Krypto-Währung Bitcoin und dem negativen Image der Geldwäsche im Cyberspace. Allerdings zeigen aktuelle Pilotprojekte, dass dieses Bild überholt ist. Technologisch ist das Thema durchaus anspruchsvoll und kombiniert Ansätze aus verschiedenen Bereichen wie etwa Digitalisierung und Industrie 4.0 im Bereich Supply Chain Management. Die Grundlagen wurden in den 90er Jahren von Satoshi Nakamoto geschaffen. Er wollte eine geschützte Datenstruktur erstellen, die dynamisch durch neue Transaktionen erweitern werden kann und öffentlich einsehbar ist. Die Finanzbranche sieht durch den Wegfall von Clearingstellen im internationalen Zahlungsverkehr einen Vorteil.

Grundsätzlich geht es um den Aufbau einer sicheren, gemeinsamen Wissensbasis und den Aufbau von Vertrauen und Rechtssicherheit durch Transparenz. Daten, die in der Blockchain gespeichert werden sind unveränderlich, dadurch ermöglicht die Technologie ein richtiges Integritätsmanagement. Blockchain-Technologien zeichnen sich durch zwei Eigenschaften aus: Ihre dezentrale Speicherung und ihre lineare Erweiterung. Blockchains werden auf verschiedenen, miteinander verbundenen Knotenpunkten gespeichert. Werden die Daten an einem Knoten unrechtmäßig manipuliert, können die Daten an den anderen Knoten den Prozess prüfen und verifizieren beziehungsweise falsifizieren. Bei richtiger Auslegung gestalten sich deshalb Manipulationsversuche und Hackerattacken nahezu unmöglich. Hinzu kommt, dass bei Blockchains Informationen zu Blöcken gebündelt und diese chronologisch erweitert werden. Jeder Block enthält eine Prüfsumme des vorhergehenden Blocks. So entsteht eine wachsende Liste von Transaktionsdatensätzen, die sich wie die Perlen einer Schnur logisch aneinanderreihen und jederzeit lückenlos nachvollziehen lassen.

Die Aufgabe einer Blockchain ist die sichere Protokollierung von Transaktionen basierend auf physischen bzw. digitalen Assets. Eine Blockchain ist eine Art digitales Kontobuch, das alle Transaktionen von Werten protokolliert. Ist eine Transaktion gültig und abgeschlossen, werden die Daten der einzelnen Transaktion in einem Block gespeichert und mit einer Prüfsumme versehen. Jeder Block beinhaltet neben den Transaktionsdaten auch die Prüfsumme des vorhergehenden Blocks und die Prüfsumme der gesamten Kette (Blockchain), die auf diese Weise entsteht.

Die Aufgabe einer Blockchain ist die sichere Protokollierung von Transaktionen basierend auf physischen bzw. digitalen Assets. Eine Blockchain ist eine Art digitales Kontobuch, das alle Transaktionen von Werten protokolliert. Ist eine Transaktion gültig und abgeschlossen, werden die Daten der einzelnen Transaktion in einem Block gespeichert und mit einer Prüfsumme versehen. Jeder Block beinhaltet neben den Transaktionsdaten auch die Prüfsumme des vorhergehenden Blocks und die Prüfsumme der gesamten Kette (Blockchain), die auf diese Weise entsteht.

Smart Contracts: Darum startet Blockchain jetzt durch. Bekanntestes Beispiel sind natürlich die erwähnten digitalen Krypto-Währungen. Dabei basiert hier die Struktur der Blockchain auf Public-Permissionless-Ansätzen: Jeder Teilnehmer kann sich anmelden, Blöcke validieren und theoretisch neue Blöcke erstellen. Trotzdem bleibt der Urheber eines neuen Blocks anonym. Die Regeln dabei folgen einem Berechnungsverfahren, man spricht auch vom Bitcoin-Mining.

Allerdings sollte man Krypto-Währungen nur als den erfolgreichen Praxistest für die Sicherheitsmechanismen der Blockchain sehen. Moderne Blockchains können auch »Privat« und »Permissioned« sein. Eine private Blockchain befindet sich unter der Kontrolle einer festgelegten Teilnehmermenge und auch die Einsicht ist eingeschränkt. Eine permissioned Blockchain bedeutet, dass nicht jeder Teilnehmer neue Blöcke hinzufügen darf, sondern lediglich eine fest definierte Anzahl. Sie ist aber im Gegensatz zu einer privaten Blockchain durchaus öffentlich und kann von jedem eingesehen werden. Durch eine Anpassung der Zugriffsmöglichkeiten und eine granulare Rechteverwaltung lassen sich dadurch unterschiedlichste Business-Modelle abbilden, je nach Bedarf des Unternehmens.

Heutzutage können Transaktionen in jeglicher Form abgebildet werden und einfache Zahlenwerte sind nur eine Möglichkeit. Bei Smart Contracts kommt beispielsweise Programmcode zum Einsatz, der nach Erfüllung von Bedingungen aktiviert wird. Dadurch können Prozesse automatisiert werden, zudem braucht es keine juristische Prüfinstanz wie Notare oder Anwälte mehr. Der gespeicherte Code ist nach einer Erstellung nicht mehr veränderbar, dadurch sind alle Parteien der Vertragserfüllung versichert, sobald die nötigen Voraussetzungen geschaffen wurden.

Ein Beispiel wäre die Bezahlung und der Zugriff auf eine Ware/ein Produkt oder eine Dienstleistung. Anstatt die Transaktionen über mehrere Finanzdienstleister zu veranlassen und zurück zu versichern, könnte nach der Bezahlung der Zugriff direkt freigeschaltet werden. Die Größe und der Umfang des Vorgangs spielt dabei keine Rolle. Der Zugang zum per App gemieteten Bahnhofsschließfach kann ebenso gewährt werden wie der Zutritt zu einer gekauften Immobilie. Die Blockchain sorgt für die Integrität und Verlässlichkeit zwischen den Vertragsparteien und gewährleistet nach einer erfolgreichen Implementierung eine kostengünstige Umsetzung von Geschäftstransaktionen.

IBM, Microsoft und einige andere bieten bereits Blockchain-as-a-Service-Angebote an. Zudem arbeitet die Schweizer Bank UBS an einem Pilotprojekt: Der »Utility Settlement Coin«. Ziel bei diesem Projekt unter Beteiligung der Deutschen Bank ist die Ersetzung der Clearing-Gesellschaften bei Geld- und Wertpapiertransfers.

Ein Projektbeispiel: Supply-Chain-Management mit Smart Contracts. Die Telekom Security hat zusammen mit der T-Systems Tochter Multimedia Solutions und dem Innovation Center der T-Systems auf der Hannover Messe eine Blockchain-Lösung vorgestellt. Das im April ausgestellte Konzept umfasst die Abbildung einer kompletten Wertschöpfungskette eines Produktionsprozesses von der Rohfertigung bis zur Auslieferung eines Produkts. Ziel ist es, Daten aus der Produktionsplanung mittels Blockchain wiederzugeben und diese mit den kaufmännischen Prozessen zu verbinden. Mit diesem digitalen Kapazitätsmanagement werden die Auftragsvergabe per Smart Contract (intelligenter Vertrag) und eines nahtlosen Managements der Supply Chain möglich. Die Anwendung nutzt die Vorteile der Blockchain-Technologie für eine vertrauensvolle Beziehung zwischen Geschäftspartnern, ohne eine zentrale Plattform zu nutzen. Geschäfte werden dadurch schneller, kosteneffizienter und transparenter abgewickelt.

Die Lösung auf Basis einer angepassten privaten Ethereum-Blockchain adressiert bisher ungelöste Probleme in der Industrie wie etwa die durchgängige digitale Abbildung der unternehmensübergreifenden Lieferkette. Die Integrität und Vertraulichkeit der Technologie sind der Grundpfeiler für die Entwicklung von Smart Contracts, die sich problemlos als Programmcode in der Blockchain integrieren lassen. Darüber hinaus erarbeitet die Telekom Security mit der Entwicklungsabteilung der DATEV eG ein Szenario für durchgängige betriebswirtschaftliche, regulatorische und steuerrechtliche Prozesse auf Basis von Blockchain-Technologien. Denkbar wäre, dass bei einem Vertragsbruch alle Beteiligten über die Eintragungen in der Blockchain den Vorgang nachvollziehen können. Regressforderungen lassen sich dann eindeutig identifizieren und adressieren. Wenn man es überhaupt so weit kommen lassen möchte: Die Einbindung der Supply Chain und der Produktionssteuerung in die Blockchain gestatten viel schnellere Reaktionsmöglichkeiten als bisher und könnten es ermöglichen, Verzögerungen in der Lieferkette auf ein Minimum zu reduzieren und so vielleicht sogar Vertragsstrafen wegen verspäteter Lieferung zu vermeiden.

Diese Eigenschaften machen die Technologie für die Industrieproduktion interessant. Über den in der Blockchain gespeicherten »Digital Twin« eines zu erstellenden Produkts, der die Nachvollziehbarkeit der einzelnen Prozessschritte garantiert, wird es möglich, ganze Fertigungslinien weitgehend automatisch ablaufen zu lassen. Den am Produktionsprozess beteiligten Unternehmen bietet das ein überdurchschnittliches Maß an Sicherheit und Transparenz, also Grundvoraussetzungen für eine vertrauensvolle Geschäftsbeziehung.

Für die Umsetzung einer Strategie auf dem Gebiet Industrie 4.0 ergeben sich durch die Blockchain innovative Wege. Mit einer deutlichen Reduzierung des Verwaltungsaufwands lassen sich Kosten senken und Fehler minimieren. Das Reporting wird verbessert und vereinfacht, da alle relevanten Informationen in der Blockchain gespeichert vorliegen. Mit dem neuen Ansatz trägt die Telekom Security dazu bei, die Supply Chain an die besonderen Bedürfnisse der Industrie 4.0 anzupassen und vor Cybergefahren abzusichern.

Fazit. Verantwortliche sollten das Thema Blockchain auf die Agenda setzen, denn gegenseitiges Vertrauen und geteiltes Wissen in der digitalen Welt sind elementar für zahlreiche Unternehmensprozesse. Genau hier liegt das große Potenzial der Technologie. Führende Unternehmen investieren in die neue Innovation und es ist nur eine Frage der Zeit, bis Blockchain-Technologien ihren erfolgreichen Einzug in die verschiedensten Wirtschaftsbereiche halten werden. Durch die voranschreitende Digitalisierung in der eigenen Organisation sind die Projekte häufig wesentlich leichter zu implementieren, als auf den ersten Blick angenommen. Mit den richtigen Partnern wird aus der Blockchain ein Business Enabler, der auf sicheren und transparenten Beinen steht.


Dirk Backofen, Head of Telekom Security

Peter Klingenburg, Geschäftsführer ­
T-Systems Multimedia Solutions

 

 

 

 

 

 

 

 Illustration: © Sergej Klambotski /shutterstock.com

 

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