Blockchain: Praktische Anwendungen für die Pharmazeutische Lieferkette (Teil II)

Dieser Blogartikel ist Teil einer Serie basierend auf unserem Report Blockchain 2020: A Practical Guide to Blockchain Solutions for the Pharmaceutical Supply Chain. Im letzten Teil haben wir uns angesehen mit welchen Herausforderungen sich Lieferketten konfrontiert sehen und wir haben die Frage aufgeworfen, ob Blockchain diese Probleme lösen kann. In diesem Teil werden wir die Charakteristiken von Blockchain, die Unterschiede zwischen Blockchain und existierenden Technologien sowie die daraus folgenden Implikationen genauer betrachten.

Der komplette Report kann hier heruntergeladen werden.

WAS IST BLOCKCHAIN?

Blockchain ist bekannt als die Technologie hinter der digitalen Kryptowährung „Bitcoin“. Sie wird als Überbegriff für eine ganze Familie dezentralisierter Datenbanktechnologien (Eng: DLTS Distributed Ledger Technology) verwendet, welche programmiert werden können, um alle möglichen Werte wie z. B. Geld, Krankenakten oder Besitzurkunden, speichern und verfolgen zu können.

Blockchain hat eine Reihe von Charakteristiken, die sie von anderen Technologien unterscheiden.

Die Daten in einer Blockchain werden gruppenweise – in sogenannten Blocks – gespeichert und verarbeitet. Blöcke werden chronologisch miteinander verknüpft und formen eine metaphorische Kette; daher der Name Blockchain. Will jemand einen Datensatz ändern, so tut er das nicht indem er den Block mit den jeweiligen Daten verändert, sondern indem er einen neuen Block an das Ende der Kette hängt, in dem festgehalten wird, was für eine Veränderung zu welchem Zeitpunkt stattgefunden hat. Auf diese Art kann man Modifikationen festhalten, ohne die alten Einträge zu zerstören.[1]

Regular databases store data on a single server, maintained by a centralised authority that manages access and verifies entries. This structure relies on the trust of a single person and is, therefore, prone to failure, manipulation or corruption. A blockchain network is a distributed system; that means, that the database and its content is split over several computers. Since there is no centralised authority to manage access or verify entries, the blockchain network needs a system to ensure that all participants converge towards one single version of the database. This way of reaching consensus in a decentralised network is called consensus protocol and describes a set of steps that need to happen before a block gets added to the chain.

First, the network protocol conducts a mathematical competition between all computers. The problem takes a lot of computing power to solve but only a little to verify that it had been correctly solved—this is called proof-of-work. The computer that solves the puzzle first, adds the solution into the block with all other data and transmits the block to the network. The other computers then individually evaluate the solution in the block and vote if it should be added to the chain—if correct, the block gets added to the chain and timestamped with a unique identifier that references the block before him. The huge computational power needed to add a block combined with the interchaining of data via timestamps is what makes blockchain so secure.

Sollte jemand den Inhalt eines Blockes manipulieren wollen, dann müsste er das gesamte Proof-of-Work des besagten Blocks, sowie aller nachfolgenden Blöcke, wiederholen. Schlussendlich müsste er mehr als
51 % aller Computer in dem Netzwerk kontrollieren, damit diese neue Version der Datenbank akzeptiert wird. In den meisten Fällen übersteigen die Kosten für diesen Aufwand den ökonomischen Gewinn, den die Manipulation der Daten mit sich bringen würde. Aus diesem Grund werden Daten in der Blockchain allgemein als unveränderlich und sicher angesehen.

Sollte jemand den Inhalt eines Blockes manipulieren wollen, dann müsste er das gesamte Proof-of-Work des besagten Blocks, sowie aller nachfolgenden Blöcke, wiederholen. Schlussendlich müsste er mehr als
51 % aller Computer in dem Netzwerk kontrollieren, damit diese neue Version der Datenbank akzeptiert wird. In den meisten Fällen übersteigen die Kosten für diesen Aufwand den ökonomischen Gewinn, den die Manipulation der Daten mit sich bringen würde. Aus diesem Grund werden Daten in der Blockchain allgemein als unveränderlich und sicher angesehen.

Sollte jemand den Inhalt eines Blockes manipulieren wollen, dann müsste er das gesamte Proof-of-Work des besagten Blocks, sowie aller nachfolgenden Blöcke, wiederholen. Schlussendlich müsste er mehr als 51 % aller Computer in dem Netzwerk kontrollieren, damit diese neue Version der Datenbank akzeptiert wird. In den meisten Fällen übersteigen die Kosten für diesen Aufwand den ökonomischen Gewinn, den die Manipulation der Daten mit sich bringen würde. Aus diesem Grund werden Daten in der Blockchain allgemein als unveränderlich und sicher angesehen. [2]

„Bitcoin, das älteste und größte Blockchain-Netzwerk, verarbeitet Werte von mehrere Milliarden USD pro Tag und ist seit 2009 im Einsatz ohne jemals gehackt worden zu sein.“ [3]


Das bringt uns zum letzten Punkt, der Blockchain so besonders macht: Vertrauen in die Daten. Dieser Fakt verändert auf fundamentale Art und Weise, wie wir mit Daten interagieren können. Normalerweise vertrauen wir auf Mittelsmänner wie Banken oder Rechtsanwälte, die unsere privaten Informationen beschützen und in unserem Interesse handeln, wenn wir mit fremden Person Transaktionen abschließen wollen. Diese Mittelsmänner bilden Vertrauen und übernehmen das Risiko für uns. Im Gegenzug erhöhen sie den Zeitaufwand, die Kosten und vermindern die Transparenz. Blockchain erlaubt es uns stattdessen auf den Prozess zu vertrauen, mit dem Daten generiert wurden, und beseitigt damit die Notwendigkeit für einen Mittelsmann.

Im nächsten Artikel betrachten wir die verschiedenen Formen von Blockchain, was sogenannte Smart-Contracts sind und was das besondere Versprechen von Blockchain ist.

[1] https://www.youtube.com/watch?v=3xGLc-zz9cA
[2] Andreas M. Antonopoulos, Mastering Bitcoin (Sebastianopol: O’Reilly Inc., 2017).
[3] https://www.blockchain.com/en/charts/estimated-transaction-volume-usd?timespan=1year


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