STRATEGIE15. Februar 2018

Wie Blockchain-Technologien die Finanzwelt verbessern – die Schritt-für-Schritt-Anleitung für Ethereum

Blockchain-Spezialist: Maxim Zavgorodny, Senior-Entwickler bei DataArt
Maxim Zavgorodny, Senior-Entwickler bei DataArtDataArt

Die Welt verändert sich und mit ihr die Ge­schäfts­mo­del­le und -prozesse. Die Finanzbranche und ihre Institute stehen vor neuen Her­aus­for­de­run­gen und müssen sich ein Stück weit neu erfinden, um in die Erfolgsspur zu finden. Wer clever ist, erkennt die Chancen, die neue Technologien bieten. Aktuelle Finanzdienstleistungsmodelle weisen Defizite auf, die die Blockchain lindern kann. Geschickt eingesetzt, macht sie Finanzdienstleistungen profitabel.

von Maxim Zavgorodny, Senior-Entwickler bei DataArt

Die Gründe für Finanzorganisationen, von klassischen Bankdienstleistungen zu modernen Diensten auf der Basis von Blockchain-Technologien zu wechseln, sind vielfältig:

Die Be­rech­nung und das Trans­fe­rie­ren von Zah­lun­gen zwi­schen Län­dern oder Ban­ken kos­ten viel Zeit.
In Entwicklungsländern kann das einfache Einrichten eines Bankkontos viel Zeit in Anspruch nehmen, viel Geld kosten und zu zusätzlichen Aufwendungen in puncto Kontoregistrierung und Zahlungsprozessen führen.
Zentralbanken zeichnen sich durch einen zentralisierten Aufbau aus. Im Fall der Fälle geraten alle Dienste in Gefahr. So kommt es beispielsweise bei Zentralservern zu langen Antwortzeiten, zu Unerreichbarkeit oder Ausfällen.
Banken verwalten große, teure Sammlungen von Anwendungscodes, die nur existieren, um Services im Bereich Security, Konsistenz und Authentifikation anbieten zu können.
Verflechtungen mit Banken aus Entwicklungsländern bringen zusätzliche Risiken und Vertrauensverlust mit sich.

Finanzdienstleistungen auf Basis von Blockchain-Technologien versprechen folgende Vorteile:

Effizienz: Banksysteme müssen Konten verwalten und eine lückenlose Aufzeichnung aller finanziellen Transaktionen vorweisen. Dank traditioneller Lösungen wie zum Beispiel relationaler Datenbanken sind Finanzinstitute angehalten, maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln und multiple Datenbanken synchron miteinander auf Stand zu halten. Eine Blockchain formt ein Netzwerk, in dessen Natur es liegt, Teilnehmern komplette Konten automatisch zu replizieren. Damit entfällt die Notwendigkeit, individuelle Protokolle zu entwickeln, die Finanztransaktionen absichern und synchronisieren.
Leistung: Da Daten verteilt auf verschiedenen Servern liegen, vollziehen User Datenabrufe mit Blockchain-Lösungen einfacher und schneller. Anfragen zu einem Zentralsystem zu routen, das sich womöglich in einem anderen Land befindet, entfällt. Blockchain-Anfragen werden automatisch dem nahegelegensten Knotenpunkt des Netzwerks zugeteilt.
Autor Maxim Zavgorodny, DataArt
Maxim Zavgorodny ist Senior-Entwickler bei DataArt. Seit 2013 zählen die Finanz- und Health­ca­re-Ab­tei­lun­gen des welt­weit agie­ren­den Tech­no­lo­gie­be­ra­tungs­un­ter­neh­mens auf sei­ne Kom­pe­tenz. Lö­sun­gen für die tech­ni­sche Ar­chi­tek­tur so­wie Evo­lu­ti­on von Kern­funk­tio­nen zur Im­ple­men­tie­rung von Block­chain-Tech­no­lo­gi­en sind sei­ne Ste­cken­pfer­de. In den Be­rei­chen Block­chain und In­no­va­ti­on ent­wi­ckelt Ma­xim Zav­go­rod­ny über­dies Kur­se zur in­ter­nen Fort­bil­dung und baut Kom­pe­tenz-Cen­ter auf.
Skalierbarkeit: Heutzutage verarbeiten Blockchain-Lösungen Tausende von Transaktionen pro Sekunde. Und die Entwicklung schreitet schnell voran: Der Durchlauf der abzuwickelnden Finanzgeschäfte pro Sekunde steigt dank neuer Lösungen, wie beispielsweise das Lightning Network dramatisch an und knackt bald die Milliardengrenze. Einfach gesagt: Es wird eine Blockchain der Blockchains geben. Das demnächst erscheinende Ethereum Plasma schafft beispielsweise mehr als 10.000 Transaktionen pro Sekunde. Das VISA Bezahlsystem meistert zum Vergleich maximal 2.000 Transaktionen in dieser Zeitspanne.
Sicherheit: Eine Blockchain bringt grundlegende, eingebaute Mechanismen mit, die die Informationen schützen. Das sind u.a. unveränderliche Daten-Aufzeichnungen, mit privaten Schlüsseln chiffrierte Transaktionen und die Speicherung der Daten im gesamten Netzwerk. In einer Welt, in der Korruption weitverbreitet und Teil des täglichen Lebens ist, bilden diese Features einen Rahmen für die Kreation vertrauensvoller und sicherer Finanz-Anwendungen. Diese Applikationen dämmen institutionelle Schwächen ein, indem sie schlecht verwaltete und schädliche Transaktionen begrenzen.

Die Entwicklung von Blockchain-basierten Anwendungen im Finanzsektor

Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zeigt die Entwicklung einer dezentralisierten Blockchain-Applikation. Das Beispiel basiert auf einer Ethereum-Blockchain, dem Netzwerk mit einem Konsens über Proof of Authority (PoA), Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS) sowie einem Distributed applications (Dapp) Konzept.

1. Zu Beginn stehen Überlegungen zur Wahl zwischen privaten oder öffentlichen Blockchain-Netzwerken an. Entwickler wählen zwischen der Kreation einer Anwendung in der existierenden Infrastruktur eines öffentlichen Netzwerks, wie Ethereum eines ist, oder dem Aufsetzen eines privaten Netzwerks. Die öffentliche Variante kostet Gebühren, spart aber Zeit und Kosten für das Bauen und die Wartung einer Infrastruktur. Die private Version ist genau das Gegenteil. Sie bringt einen höheren Sicherheitsgrad mit sich.

2. Der zweite Schritt beginnt mit der Identifizierung von Schlüsselpersonen im Netzwerk, die es schützen. In diesem Beispiel dreht es sich um ein privates Netzwerk, aufbauend auf einem der eingangs erwähnten Konsense. Die Entscheidung pro PoW-Konsens bedeutet zusätzlich notwendige Kapazitäten für die Kalkulation von Transaktions-Hash-Algorithmen, den sogenannten Mining-Prozess. Strom- und Hardwarekosten treten zutage. Für die zu beschreibende Lösung empfiehlt sich der PoA-Konsens als besserer Weg. PoA stellt eine Liste von vertrauensvollen Knotenpunkten zur Verfügung und wählt daraus einen beliebigen zur Signierung von Transaktionen aus. Dieser Weg schließt das Mining aus. Neue Mitglieder werden motiviert, interne Token zu erwerben und die Infrastruktur zu unterstützen.

3. Dapps und Smart Contracts sind Überlegungen wert, um starke Finanz-Anwendungen zu kreieren. Der Backend-Code von Dapp läuft auf einem dezentralisierten P2P-Netzwerk ohne eine einzige Schwachstelle. Es gibt keine Webserver und damit keine Mittelsmänner. Nutzer senden ihr Geld nicht an eine zentrale Plattform, sondern sie handeln direkt miteinander. Validierende Knotenpunkte übernehmen das Monitoring und sichern Finanztransaktionen. Zusätzlich generieren diese Knotenpunkte Einnahmen durch einen Obolus für Handelstätigkeiten.

4. Anwenderschnittstellen können sich auf iOS, Android oder Web beziehen. Sie werden mit Dapp gekoppelt. Im Zuge der Schnittstellen-Implementierung spielen Sicherheitsaspekte und privater Datenschutz wichtige Rollen. Eine Anwenderschnittstelle sollte beispielsweise dem Netzwerk keine privaten Schlüssel übermitteln. Alle Transaktionen müssen auf Kundenseite mit dem privaten Schlüssel des Nutzers versehen werden. Für zusätzlichen Schutz sorgt die Entwicklung einer App mit multipler Verschlüsselung, bei der zum Beispiel 2 von 3 Schlüsseln Anwendung finden. In diesem Fall befinden sich die Schlüssel in einem separaten Speicher. Dies können eine Kunden-Anwendung und ein Hardware-Sicherheitsmodul (HSM) sein. Entscheider sollten unbedingt ein Feature zum Schutz privater Schlüssel sowie eine Mnemonic Phrase für das Paper Wallet einplanen.

5. Eine wichtige Frage ist die nach der Profitabilität der neuen dezentralisierten Lösung auf Blockchain-Basis. Die beschriebene Lösung arbeitet mit Knotenpunkten zur Validierung von Daten und Transaktionen. Beispielsweise können Umgebungen mit AWS aufgebaut und mit Scripts zur automatischen Verteilung organisiert werden. Validierungsknoten bieten die Möglichkeit zur Sicherheitsvalidierung und sind in der Lage, Gebühren einzutreiben. Anders gesagt: Die Plattform stellt eine extrem schnelle und sichere dezentralisierte Handelsplattform dar. Einnahmen fließen dank Gebührenerhebung über Validierungsknoten. Die Daten der Transaktionskette eignen sich überdies zur Analyse, zu Marktvorhersagen und anderen Big-Data-Prozessen.

Die beschriebene Lösung ist koppelbar mit weiteren Modellen auf Blockchain-Basis. Beim dezentralisierten Handel bietet sich vielleicht ein Atomic-Swap-Muster an. Ganz transparent für alle Teilnehmer finden sich die Tausch-Logiken in Smart Contracts wieder. Zur Anwendung kommt diese Lösung zum Beispiel bei Payment-Services, Spenden, Vermögensübertragungen und bei der Einbeziehung von Finanzsystemen und -plattformen Dritter.

Blockchain-Anwendungen bieten viele Vorteile für eine wachsende Teilnehmerschar, sodass ihr Einfluss auf Unternehmenserfolg und Wettbewerbsfähigkeit wächst.“Maxim Zavgorodny

 
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