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Economic Research
e
Economic Insight
31. Mai 2016
Blockchain: Mehr als Bitcoin
Der Fortschritt in der Computertechnologie hat den Vormarsch von Kryptowährungen
wie Bitcoin ermöglicht, die nach Ansicht ihrer Befürworter am Ende konventionelles
Geld ersetzen werden. Zunächst müssten diese Währungen hierfür allerdings die
Anleger überzeugen, dass sie die Geldfunktionen größtenteils nachbilden können. Die
Einführung der Distributed Ledger-Technologie, auf der Bitcoin basiert, stellt jedoch
eine echte Revolution in der Verwaltung dezentraler Verarbeitungssysteme dar. Wir
werfen einen näheren Blick auf Blockchain, um die Auswirkungen auf die Finanzwelt
im Allgemeinen und die Geldpolitik im Besonderen abzuschätzen.
Eckpunkte
•
Die Schaffung digitaler Währungen wie Bitcoin wurde durch die Entwicklung der
Distributed-Ledger-Technologie (DLT) gefördert. Die DLT Blockchain greift auf eine
Gemeinde einander misstrauender Parteien zurück, um zu gewährleisten, dass
Aufzeichnungen geführt werden, und durch Transaktionsgebühren und neu
geschaffene Bitcoins ein Anreiz entsteht, ehrlich zu bleiben.
•
Die Transaktionen im System erfolgen in Form von Blocks (im Wesentlichen
Computerdateien, die die Transaktionsdaten enthalten), die mit allen vorangehenden
Blocks verbunden sind. Die Aktualisierung des Kontobuchs (Ledger) erfordert die
Lösung komplexer kryptografischer Algorithmen, die so konzipiert sind, dass die
Wächter des Systems (die sogenannten Miner) weniger Anreiz haben, das System
durch Fälschung sämtlicher Vorgängertransaktionen zu hintergehen, und eher geneigt
sind, die Ehrlichkeit des Systems zu wahren.
•
Da sie den Prozess der Transaktionsbuchführung beschleunigen, können Distributed
Ledger Finanzdienstleistungen revolutionieren, indem sie das Kredit-, Liquiditäts- und
operationelle Risiko im Bankgewerbe verringern und womöglich die die Kosten senken.
In abgewandelter Form können sie auch außerhalb des Finanzwesens in Bereichen
eingesetzt werden, in denen eine Archivierung wichtig ist (z.B. Datenbanken der
Sozialversicherungen oder Meldebehörden). Blockchain ist jedoch nicht gegen Betrug
gefeit, und die digitale Sicherheit ist weiterhin von vorrangiger Bedeutung.
•
Die Zentralbanken prüfen unterschiedliche Formen der Blockchain-Technologie, die
ihnen theoretisch eine stärkere Kontrolle des Geldschöpfungsprozesses ermöglichen
würde und zur Lockerung der gelpolitischen Beschränkungen beitragen könnte, die mit
der Zinsuntergrenze einhergehen.
•
Neue Versionen der Blockchain sollen einen Teil der derzeit in der Bitcoin-Technologie
eingebetteten Funktionen voneinander trennen, wodurch die Nutzung auf ein breites
Spektrum an Anwendungen erweitert werden könnte. Als bahnbrechende Technologie
ist Blockchain womöglich mit der Entwicklung des Internets vergleichbar, das
mittlerweile von den etablierten Unternehmen angenommen wurde und diese nicht wie
zur Jahrtausendwende zunächst befürchtet wurde eliminiert hat.
Geld ist das, was Geld tut
Seit Urzeiten steigert der Tausch von Waren und Dienstleistungen den Wohlstand. Dabei
hat Geld eine wichtige Rolle gespielt, wenngleich sich seine Form im Laufe der Zeit
geändert hat. Im Zuge der Weiterentwicklung der Gesellschaften wurde Geld als
Tauschmittel eingesetzt, um die Begrenzungen des Tauschhandels zu überwinden. Geld
spielte jedoch auch immer als Rechnungseinheit eine Rolle. In dieser Funktion dient es zur
Ermittlung eines angemessenen Preises für Güter und Dienstleistungen.
Autor:
Peter Dixon
+44 20 747 51808
[email protected]
Chefvolkswirt
Dr. Jörg Krämer
+49 69 136 23650
[email protected]
Bitte beachten Sie die rechtlichen Hinweise auf den Seiten 9-10.
research.commerzbank.com/Bloomberg: CBKR/Research APP verfügbar
Economic Research | Economic Insight
Da die Gesellschaften begannen, mehr zu produzieren als sie in einem bestimmten Zeitraum
verbrauchen konnten, mussten zudem Wege zur Aufbewahrung des Mehrwerts gefunden
werden. Dadurch wurde Geld zum Aufbewahrungsmittel künftig einsetzbarer Werte.
Im Laufe der Zeit wurde das System des durch Rohstoffe unterlegten Geldes durch ein
Bankensystem abgelöst, in dem ein kleiner Teil des im Umlauf befindlichen Geldes aus von der
Zentralbank emittierten Papieren und der Rest aus vom Bankensystem geschaffenen Krediten
besteht. Obwohl sich das Wesen des Geldes geändert hat, sind die Prozesse, die monetäre
Zahlungssysteme untermauern, nach wie vor als zentrales Ledger-System erkennbar, dessen
Ursprünge in die Antike zurückreichen.
Das Finanzsystem funktioniert tatsächlich als Ledger, in dem Transfers zwischen
Einzelpersonen über Clearingbanken verarbeitet werden, die wiederum von der Zentralbank in
ihrer Funktion als Clearingstelle der letzten Instanz beaufsichtigt werden (Grafik 1).
Anleger fasziniert die Idee
des nicht vom
Bankensystem
kontrollierten Geldes
An diesem Konzept gab es viel Kritik. So sieht mancher die Zentralbanken nicht in der Lage, den
Wert des im Finanzsystem hinterlegten Geldes zu erhalten, weil sie die Inflation nicht unter
Kontrolle hat. Verstärkt wurde die Kritik durch den Kollaps renommierter Banken in den Jahren
2007 und 2008
Kryptowährungen bieten
eine derartige Alternative,
der Fokus verlagert sich
jedoch auf Blockchain
Vor diesem Hintergrund wird zunehmend diskutiert, wie sich das globale Geldwesen anders
organisieren lässt. Unter anderem wurde eine Rückkehr zum Goldstandard erwogen. Der
technologische Fortschritte ermöglicht aber auch Kryptowährungen, die außerhalb der Kontrolle
der Zentralbank operieren. Diese digitalen Währungen drohen theoretisch die Kontrolle zu
unterminieren, die die Zentralbanken über die Liquiditätsmenge in der Wirtschaft ausüben
können. Angesichts der Beschränkungen der bisher entwickelten Kryptowährungen wird dies
jedoch nicht als akutes Problem erachtet. Die Aufmerksamkeit richtet sich stattdessen auf
Systeme wie Bitcoin, die ein unter dem Namen Blockchain bekanntes dezentrales Kontobuch
(Distributed Ledger) nutzen und damit eine Reihe von zuvor als unüberwindbar geltenden
Computerproblemen löst. Dadurch ergeben sich neue Wege der Verteilung und Speicherung
von Daten bei gleichzeitiger Wahrung der Datensicherheit.
Wie Blockchain funktioniert
Der Ledger wird nicht von
einer einzigen zentralen
Stelle kontrolliert ...
GRAFIK 1: Vereinfachte
Zahlungssysteme
Bitcoin stützt sich ausschließlich auf eine Gemeinde einander misstrauender Parteien, um
sicherzustellen, dass die Währung nicht entwertet wird, was durch eine Begrenzung des
Angebots zusätzlicher Währungseinheiten erreicht wird. Wichtiger ist jedoch, dass die
Aufzeichnung des Bitcoin- Eigentums nicht von einer Einzelperson oder einer einzigen Stelle
kontrolliert
wird.
Die
Abwicklungstechnologie
basiert
stattdessen
auf
einem
Verschlüsselungssystem, um sicherzustellen, dass sämtliche Nutzer gleichzeitig Zugang zum
Ledger haben und er von jedem Nutzer unter Einhaltung bestimmter technischer Anforderungen
aktualisiert werden kann. Grafiken 1 und 2 veranschaulichen die Unterschiede zwischen einem
zentralen und einem dezentralen Zahlungssystem.
Darstellung
konventioneller
GRAFIK 2: Vereinfachte Darstellung dezentraler Zahlungssysteme
Zentralbank
Kunde 1 leistet eine
Zahlung an Kunde 2.
Das Bankkonto des
Kunden 1 wird belastet
und das Konto der
Bank 1 bei der
Zentralbank ...
Kunde 1
Bank 1
Quelle: Commerzbank Research
2
F
A
... wird belastet und
ein Transfer zu Bank 2
erfolgt, die dem
Konto des Kunden 2
den entsprechenden
Betrag gutschreibt
Kunde 2
Bank 2
B
E
C
D
Zahlungen erfolgen
direkt zwischen
den Nutzern
(A bis D), werden
jedoch von anderen
Nutzern verifiziert.
Neue Transaktionen
werden an Miner (B
und F) übertragen
und der Blockchain
hinzugefügt, sobald
sie verifiziert sind,
die anderen Nutzer
(C und E) werden
informiert.
Quelle: Bank of England, Commerzbank Research
31. Mai 2016
Economic Research | Economic Insight
... die Kontrolle hängt von
der Arbeit der Miner ab
Das Bitcoin-Netzwerk wird von sogenannten Minern betrieben, die ihre Rechnerkapazität zur
Verfügung stellen, um Transaktionen zu verifizieren und im öffentlichen Kontobuch (Ledger)
aufzuzeichnen. Für ihre Bemühungen erhalten die Miner Transaktionsgebühren und neu
geschaffene Bitcoins. Die Nutzer senden Transaktionen an das Netzwerk (Nutzer A sendet
bspw. Bitcoins an Nutzer B), die dann von den Minern zum Kontobuch hinzugefügt werden.
Damit diese Transaktionen akzeptiert werden, müssen die Miner einen Arbeitsnachweis („Proof
of Work“) erbringen, um anderen Nutzern zu zeigen, dass sie erhebliche Anstrengungen zur
Generierung des neuen Kontobuchs unternommen haben. Nur so sind andere überzeugt, dass
die Transaktion echt ist. Die tiefere Bedeutung erläutern wir in Box B (auf S. 4). Einfach
ausgedrückt: Da Bitcoins frei emittiert werden können, müssen die Miner nachweisen, dass sie
ein gewisses Eigeninteresse haben. Wichtig ist auch der Nachweis, dass die Inhaber von
Bitcoins, diese nicht bereits ausgegeben haben. Alle Parteien müssen daher alle Transaktionen
kennen und sich auf eine einzige Historie des Auftrags, bei dem Bitcoins empfangen wurden,
einigen. Daher der Name Blockchain, zu Deutsch „Kette aus Blöcken“ (Grafik 3).
Box A: Technische Aspekte von Blockchain
Blockchain basiert auf einen Peer-to-Peer-Netzwerk gleichberechtigter Mitglieder. Wichtig ist, zu
überprüfen, dass jede Transaktion gültig ist, was im Falle von Bitcoin gewährleistet, dass die
Nutzer kein Geld ausgeben, das ihnen nicht gehört (z.B. weil sie es bereits ausgegeben haben),
sodass Doppelausgaben (Double Spending) verhindert werden. Eine Möglichkeit, dies zu
erreichen, besteht darin, jede Transaktion mit einem Zeitstempel zu versehen, und sie einer
Kette zeitlich erfasster Transaktionen hinzuzufügen, die durch einen Arbeitsnachweis („Proof of
Work“) bestätigt wurde und nicht geändert werden kann, ohne alle vorherigen Schritte der Proofof-Work-Kette erneut zu durchlaufen
Der Proof of Work von Bitcoin nutzt einen Algorithmus, die sogenannte kryptografische HashFunktion, die einen numerischen Input von willkürlicher Länge in einen Output von fester Länge
umwandelt. Ein Merkmal des Systems besteht darin, dass es schwierig ist, den Input aus dem
Output zurückzuverfolgen, was die Miner daran hindert, eine Fälschung vorangehender Blöcke
auszutüfteln. Diese Funktion ähnelt den Verfahren, die zu Verschlüsselung von WebsitePasswörtern genutzt werden, die Hacker daran hindern, die Passwörter aus den verschlüsselten
Daten herauszufiltern. Die Bitcoin-Miner müssen drei Informationen zu einem Input verbinden:
eine Bezugnahme auf den vorangehenden Block; Details des neuen Transaktionsblocks und
eine willkürliche Nummer („Nonce“), die nur einmal genutzt werden kann. Bei Eingabe dieser
drei Information in die Hash-Funktion wird ein Output generiert, der, sofern er unter eine
bestimmte Schwelle fällt, als Proof-of-Work akzeptiert wird. Sofern dies nicht der Fall ist, muss
ein neuer Versuch unternommen werden (Grafik 4). Da es keine Möglichkeit gibt,
herauszubekommen, welcher Wert der Nonce im Zuge der Zusammenführung mit den anderen
Input-Daten als Proof of Work akzeptiert wird, müssen die Miner den Prozess mit
unterschiedlichen Werten für die Nonce wiederholen, was, wie das Konzept erwarten lässt., ein
äußerst zeitaufwendiges Unterfangen ist.
Um die historische Kette zu fälschen, müsste dieser Prozess für jeden Block wiederholt werden.
Angesichts des derzeitigen Stands der Technik, ist dies zwar extrem schwierig, könnte aber mit
unbegrenzter Rechnerleistung theoretisch möglich sein. Das System ist jedoch so konzipiert,
dass es teurer ist, die Kette zu fälschen, als neue Bitcoins zu generieren.
Um den Einwand zu entkräften, dass die Veröffentlichung der Transaktionskette die
Privatsphäre verletzen könnte, wurde unter anderem vorgeschlagen, ein öffentliches
Verschlüsselungsverfahren zu nutzen, bei dem der öffentliche Schlüssel anonym bleibt. In
diesem System ist jede Aufzeichnung im System (z. B. eine Bitcoin-Einheit) mit einem
öffentlichen Schlüssel verbunden, und das Eigentum wird begründet, wenn dieser öffentliche
Schlüssel mit dem privaten Schlüssel des Eigentümers übereinstimmt. Wird der öffentliche
Schlüssel anonym gehalten, ist zu sehen, dass Änderungen an der Aufzeichnung vorgenommen
wurden. Es gibt jedoch keine Informationen, die diese Änderungen mit einer Person in
Verbindung bringen. Das wäre in Fällen äußerst hilfreich, in denen Distributed Ledger zur
Verwaltung von Steuerdaten und Gesundheitsdatenbanken eingesetzt werden.
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Economic Research | Economic Insight
GRAFIK 3: Wie die Blockchain gebildet wird
Block
N+1
Block
N-2
Block
N-1
Block
N+2
GRAFIK 4: Proof-of-Work-System von Bitcoin
Block
N+3
Block
Block
N
N
Block
N+1
Nonce
Kryptografische
Cryptographic
Hash-Funktion
hash function
HashHash
value
Wert
Block
N
Block
N*
Below
Unter
Schwellenthreshold
value?
wert?
Nein
No
Ein wesentliches Element der Blockchain besteht darin, dass es nur eine
akzeptierte Version der Historie gibt. Die Kette mit der größten Summe erledigter Arbeiten bildet die echte Historie. Miner, die am kürzeren Zweig arbeiten,
zum längeren Zweig zu wechseln (keiner hat jedoch einen Anreiz, Block N* zu
akzeptieren), es sei denn, sie verfügen über ausreichende Rechnerleistung,
um die gesamte Historie zu replizieren und die aktuelle Kette zu übernehmen.
Quelle: Commerzbank Research
Gültig
Valid
Yes
Ja
Quelle: Bank of England
Komplexer
Verschlüsselungsprozess
liegt dem System zugrunde
...
Der Proof of Work erfordert die Lösung eines komplexen Zufallsproblems, das als
ressourcenintensiver Prozess mit geringer Erfolgswahrscheinlichkeit konzipiert ist und eine
enorme Anzahl von Iterationen beinhaltet (technische Erläuterung siehe Box A). Transaktionen
zwischen Einzelpersonen greifen auf ähnliche kryptografische Prozesse zurück. In diesem Fall
auf eine digitale Signatur, die im Wesentlichen ein mathematischer Nachweis ist, dass eine
bestimmte Nachricht von einer bestimmten Person bestätigt wurde.
... der gewährleistet, dass
zwischen den Parteien ein
Konsens erreicht wird
Das bestimmende Merkmal eines dezentralen Zahlungssystems wie Blockchain ist die Art und
Weise, wie ein Konsens bezüglich der geplanten Änderungen des Kontobuchs erzielt wird. In
konventionellen Geldsystemen muss man dem Bankensystem vertrauen, dass es im besten
Interesse der Teilnehmer handelt und sicherstellt, dass das Kontobuch geführt wird. Der Führer
des Kontobuchs (die Zentralbank) kann bestimmte Arten von Transaktionen blockieren. Die
Blockchain bietet jedoch einen Weg, diese Beschränkungen zu umgehen.
Box B: Weshalb Blockchain funktioniert (das Problem der
byzantinischen Generäle)
Einer der wichtigsten Fortschritte, der mit der Übernahme der Blockchain-Technologie
einhergeht, besteht darin, dass sie das seit Langem bestehende spieltheoretische Rätsel gelöst
hat, das Generationen von Informatikern Kopfzerbrechen bereitet hatte - das Problem der
byzantinischen Generäle. Die Lösung dieses Problems verdeutlicht, wie ein dezentrales
Währungssystem funktionieren kann. Zur Erläuterung mag ein Gedankenexperiment mit
folgender Problemstellung dienen: Eine Gruppe von Generälen (>2), die jeweils eine Armee
befehligen, befindet sich vor den Toren einer Stadt. Alle wollen die Stadt angreifen. Bekannt ist,
dass die Invasion gelingt, wenn zumindest die Hälfte der Generäle zur selben Zeit angreift.
Wenn die Generäle ihre Pläne jedoch nicht koordinieren, um sicherzustellen, dass die für einen
erfolgreichen Angriff erforderliche Anzahl an Generälen zusammenkommt, wird die Invasion
scheitern. Deshalb müssen sie miteinander kommunizieren und ihren Angriff aufeinander
abstimmen. Die Generäle stehen jedoch vor drei Problemen: Sie müssen a) wissen, ob ihre
Nachrichten überhaupt ankommen; b) eine Bestätigung empfangen, dass die Pläne akzeptiert
wurden, und c) verifizieren, dass die zwischen ihnen ausgetauschten Informationen echt sind.
Informatiker haben sich seit 40 Jahren bemüht, eine Netzwerklösung zu finden, die alle drei
Probleme gleichzeitig bewältigt. Blockchain ist dies nun offenbar gelungen. Da die Blockchain
auf Basis gleichberechtigter Netzwerkteilnehmer in einem Peer-to-Peer-Netz funktioniert,
werden Nachrichten an die unmittelbaren Peers des Nutzers übertragen, und die jeweilige
Information wird rasch im System verbreitet. Daher ist Bedingung a) erfüllt, sofern die
Verbindung des Nutzers nicht fehlerhaft ist. Bedingung b) ist erfüllt, sobald alle anderen Nutzer
des Systems die geplante Änderung des Ledger validieren.
Aber bevor die Nutzer bereit sind, diese Änderungen zu validieren, müssen sie sicher sein, dass
Bedingung c) erfüllt ist. Der Kunststück, sicherzustellen, dass die Teilnehmer wahre
Informationen im Netz versenden, wird dadurch vollbracht, dass die Historie aller Transaktionen
öffentlich zur Verfügung gestellt und die Bereitstellung falscher Informationen mit abschreckend
hohen Kosten verbunden wird. Im Falle unserer byzantinischen Generäle, die ihre Nachrichten
untereinander versenden, muss ein potenzieller Verräter alle Nachrichten fälschen können -
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einschließlich jener, an deren Abfassung er nicht beteiligt war. Beschränkt man die Zeit, in der
jeder General auf die von einem der anderen Generäle gesendete Nachricht antworten kann,
wird es noch schwieriger, die Ergebnisse der Kommunikation zwischen Dritten zu fälschen. Im
Falle der Bitcoin-Miner sind die Kosten für die Rechenarbeit zur Fälschung aller historischen
Transaktionen derart hoch, dass sich eine Fälschung offensichtlich nicht lohnt. Kurzum: Wenn
das Versenden einer Nachricht mit Kosten verbunden ist und sichergestellt ist, dass jeweils nur
eine Person eine Nachricht versenden kann, ist die Authentizität der Blockchain garantiert.
Potenzielle Vorteile von Distributed Ledger-Systemen …
Dezentrale Verarbeitung
verringert mit dem Kredit-,
Liquiditäts- und
Insolvenzrisiko
einhergehende Probleme
im Finanzsystem
Vereinfacht gesagt schaltet das Distributed Ledger-System die Möglichkeit viele der mit einem
konventionellen Ledger-System einhergehenden Risiken aus. Augenscheinlich bestehen bei
Letzterem drei Risiken: i) das Kreditrisiko, das sich aus der Insolvenz eines Instituts ergibt, das
anderen Teilen des Finanzsystems große Summen schuldet (wie es im Vorfeld der LehmanPleite der Fall war); ii) das Liquiditätsrisiko, das entsteht, falls ein fundamental solventes
Kreditinstitut nicht genügend Mittel hat, um die fälligen Abwicklungen vorzunehmen (ein weiteres
Problem, das im Vorfeld der Bankenkrise 2008 auftrat, als die Liquidität versiegte); iii) das
operationelle Risiko infolge von System-, z.B. IT-Ausfällen.
In Bezug auf die ersten beiden Risiken, bedeutet die Tatsache, dass die Transaktionen in einem
dezentralen System direkt zwischen Einzelpersonen ausgeführt werden, dass es keine
Intermediäre gibt, durch die ein Kredit- oder Liquiditätsrisiko entstehen könnte. Diese Risiken
sind praktisch ausgeschlossen. Und da die Technologie auf viele Nutzer verteilt ist, werden die
operationellen Risiken entsprechend gemindert, wodurch das dritte Problem angegangen wird.
... und potenzielle Risiken
Das soll nicht heißen, dass das System keine potenziellen Schwachstellen aufweist. Die gute
Nachricht ist, dass ein Distributed Ledger schwer zu fälschen ist, weil er von einer Vielzahl von
Einzelpersonen erstellt wird. Da das System jene, die den Ledger führen, (d.h. die Miner) in
Form zusätzlicher Blocks entlohnt, würde eine Kooperation zur Fälschung der historischen
Aufzeichnungen kaum lohnen, weil jede zusätzlich geschaffene Bitcoin unter allen Mitgliedern
aufgeteilt werden müsste. Die Gewinne wären geringer als die durch ehrliche Transaktionen
erzielten.
Systemischer Betrug ist ein
Problem, wenn sich Hacker
genügend Rechenleistung
sichern können
Eine potenzielle Betrugsquelle sind auch Hackerangriffe, falls Hacker Zugang zu einem großen
Teil des an das Netzwerk angeschlossenen Systems erlangen sollten. IT-Experten zufolge
könnten durch die Kontrolle von weniger als 50% der Rechnerleistung in die Bitcoin-MiningNetzwerke einzudringen, abhängig von bestimmten Faktoren wie der Position im Netzwerk und
dem Zeitpunkt, zu dem ein Hacker dem Rest des Netzwerkes Nachrichten übermittelt.
TABELLE 1: Pro und Kontra der Nutzung einer Distributed Ledger- und einer konventionellen Datenbank bei Nichtfinanzanwendungen
Gründe für die Nutzung eines Distributed Ledger
Gründe für die Nutzung einer konventionellen Datenbank
Digitale Signatur gibt zusätzliche Sicherheit
Es ist leichter, die Datentrennung grenzüberschreitend beizubehalten, wenn
z.B. einige Daten aus regulatorischen Gründen im Ausland archiviert werden
müssen, lässt sich leicht sicherstellen, dass sich ein Teil der Datenbank nicht in
der verbotenen Region befindet
Änderung oder Löschung der Daten ist schwieriger. Blockchain erfordert
Geheimhaltung von Daten. Probleme wie Informationsschranken können mit
Konsens, definiert als Mehrheit sämtlicher Knoten. Dadurch das Blockchains in
traditionellen Datenbanken besser angegangen werden (allerdings können sie in
verschiedenen Knoten in unterschiedlichen Datenzentren betrieben wird, wird
einem Distributed Ledger auch mittels Verschlüsselung angegangen werden)
eine Fälschung der Historie erschwert
Archivierung und Backups. Blockchain ist eine elegante Lösung für
Geschwindigkeit. Die Schreibgeschwindigkeit ist bei traditionellen Datenbanken
Unternehmen, die womöglich keine Archivierungskapazität haben, da es stets
schneller (wichtig bei großen Datenmengen)
den aktuellen Stand der Datenbank widerspiegelt
Zugang für Dritte. Regulierern oder Wirtschaftsprüfern kann leichter Zugang
zum aktuellen Stand der Datenbank gewährt werden
Geschwindigkeit. Die Lesegeschwindigkeit ist sehr schnell
Quelle: Commerzbank Research
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Economic Research | Economic Insight
Wie groß diese Gefahr ist, hat der Fall gezeigt Mt. Gox. Diese Tauschbörse hat zeitweise 70%
aller Bitcoin-Transaktionen abgewickelt. Sie wurde 2014 geschlossen und anschließend
liquidiert, nachdem entdeckt worden war, dass 850.000 Bitcoins der Anleger entwendet wurden.
Falls etwas schief läuft, gibt
es keine Instanz, an die
man sich wenden kann
In einem dezentralen Zahlungssystem dürfte der Betrug zudem andere Formen annehmen. Da
die Vermittler ihre Identität bei der Durchführung von Transaktionen in einem dezentralen
System nicht preisgeben müssen, ist das Risiko eines Identitätsdiebstahls geringer. Allerdings
besteht ein größeres Risiko eines direkten Verlusts, falls Vermittler den privaten Schlüssel
verlieren, der ihnen den Zugang zu ihrer digitalen Börse (dem Software-Programm, in dem
Bitcoins gespeichert sind) ermöglicht. Derart verloren gegangene Daten können nicht auf
dieselbe Weise wie ein verlorenes Passwort für ein konventionelles Bankkonto wiedererlangt
werden.
Distributed Ledger-Technologie kann mehr als Bitcoin
Blockchain könnte die
Abwicklung von
Finanztransaktionen
beschleunigen ...
Ungeachtet dieser Sicherheitsprobleme gibt es für das Distributed Ledger-System wesentlich
mehr Anwendungsmöglichkeiten als das Bitcoin-Zahlungssystem. So könnte es die bestehende
Finanzmarktarchitektur, in der Wertpapiere an Börsen gehandelt werden, durch ein dezentrales
System ersetzen. Durch die in diesem System mögliche sofortige Abwicklung würde das mit der
zeitlich verzögerten Verifizierung von Transaktionen verbundene operationelle Risiko sinken.
Denn im konventionellen System kann es unter Umständen 20 Tage dauern, um eine
Kreditabwicklung zu verarbeiten – dieser Zeitraum könnte auf wenige Minuten reduziert werden.
... was Kapital freisetzen
könnte, dass derzeit zur
Deckung operationeller
Risiken gebunden ist
Soweit neue Regulierungsvorschriften eine Bank verpflichten, zusätzliches Kapital zum Schutz
gegen diese Risiken vorzuhalten, könnte diese den Kapitalbedarf verringern. BlockchainAnwendungen könnten auch den Bedarf an Backoffice-Funktionen verringern und so die
Profitabilität der Banken langfristig spürbar steigern. Die Blockchain-Technologie könnte zudem
für grenzüberschreitende Transaktionen eingesetzt werden, sodass keine teuren Vermittler zur
Verarbeitung der Geschäfte mehr benötigt würden.
Distributed Ledger haben
Anwendungen in vielen
Bereichen, in denen eine
Archivierung wichtig ist
Neben dem Finanzbereich, könnten Systeme, die sich auf digitale Archive stützen, diese
Technologie nutzen. Durch Peer-to-Peer-Netzwerke für die gemeinsame Nutzung von Dateien
würde sich eine zentrale Datenspeicherung bei diversen Anwendungen erübrigen. Theoretisch
wäre es daher möglich, Steuer- und Gesundheitsdaten, Führerschein- und Passdaten zu
speichern – den Möglichkeiten sind hier keine Grenzen gesetzt. Es wurde sogar vorgeschlagen,
das System zur Schaffung eines effizienteren Wahlsystems einzusetzen, in dem Korruption
stärker unterbunden und die Stimmenauszählung beschleunigt wird. Die Bitcoin-BlockchainTechnologie, die auf umfangreicher Verschlüsselung und einem vollständig dezentralen Ledger
basiert, ist für diese Anwendungen womöglich ungeeignet. Wie nachstehend erläutert (S. 6),
sind neue Formen der Blockchain-Technologie, die auf einer dezentralen Verarbeitung und einer
gewissen zentralen Koordinierung beruhen, unter Umständen zweckmäßiger.
Das könnte zur
Reduzierung von Betrug
und Vergeudung und einer
effizienteren Staatsführung
beitragen
Welche Vorteile böte die Nutzung eines Distributed Ledger konkret? Zum einen würden
Betrugsfälle verringert. Im Diamantenmarkt würde eine Blockchain, in der die
Transaktionshistorie der Edelsteine aufgezeichnet ist, deren Nutzung für illegale Zwecke
erschweren. Die britische Regierung wies bspw. darauf hin, dass rund 2% der Beträge, die sie
derzeit für Sozialleistungen auszahlt, wegen Betrugs oder aufgrund von Fehlern auf Seiten der
Antragsteller oder der Behörden eine Überbezahlung darstellen. Durch die derzeit am
Sozialhilfesystem vorgenommenen Änderungen könnten weitere 1% hinzukommen. Ein weiteres
Beispiel sind die jährlichen MwSt.-Mindereinnahmen der EU, die 2011 auf 1,3% bis 1,5% des
BIP geschätzt werden. In beiden Fällen wird davon ausgegangen, dass eine bessere
Archivierung gepaart mit intelligenten technologischen Lösungen einen erheblichen Teil der
Mindereinnahmen beseitigen könnte.
6
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Economic Research | Economic Insight
GRAFIK 5: Der Wert der Bitcoin-Währung schwankte stark ...
Preis einer Bitcoin-Einheit in USD
1200
GRAFIK 6: ... und dürfte kurzfristig äußerst volatil sein
Tagesveränderung in XBT/USD und EUR/USD, in Prozent
80
60
1000
40
800
20
0
600
-20
400
-40
200
0
2011
-60
2011
2012
2013
2014
2015
Quelle: Bloomberg
2013
2014
XBT/USD
2016
2015
2016
EUR/USD
Quelle: Bloomberg, Commerzbank Research
Könnten die
schaffen?
Elektronisches Geld könnte
die von der
Zinsuntergrenze
ausgehenden
Beschränkungen der
Geldpolitik lockern
2012
Zentralbanken
ihre
eigenen
Kryptowährungen
Mancher Befürworter einer noch lockereren Geldpolitik sieht in elektronischem Geld eine
Möglichkeit, es den Zentralbanken zu ermöglichen, die Zinsen noch weiter in den negativen
Bereich zu drücken. Denn derzeit besteht hier dadurch eine Untergrenze, dass (von diesen
negativen Zinsen nicht betroffenes) Bargeld als Alternative zu Bankeinlagen zur Verfügung steht
und es somit zu immer größeren Ausweichreaktionen kommt, je weiter die Zinsen in den
negativen Bereich gedrückt werden.
Schon in den dreißiger Jahren gab es den Vorschlag,, die Funktion des Geldes als
Recheneinheit durch die Schaffung einer Parallelwährung von den anderen Geldfunktionen zu
trennen. Dann wäre es möglich, einen Wechselkurs zwischen Papiergeld und der
Parallelwährung (bei der es sich jetzt wohl um elektronisches Geld handeln würde) festzulegen.
Durch die Abwertung von Papiergeld könnte auch auf Bargeld ein beliebig negativer Zins
festgelegt werden. Der für radikales Denken bekannte Chefvolkswirt der Bank of England, Andy
Haldane, schlug sogar vor, das staatliche Geld in elektronischer und nicht mehr in Papierform
auszugeben. Dadurch würde alles Geld in digitalen Börsen gehalten, die effektiv von der
Zentralbank kontrolliert würden. Auch in diesem Fall könnte Bargeld ebenfalls mit negativen
Zinsen belegt werden.
Bestehende digitale
Währungen könnten die
Aufgabe nicht erfüllen
Wegen der zahlreichen Schwächen der bestehenden digitalen Währungen wäre dies würden
diese aber wohl kaum die notwendige breite Akzeptanz als Recheneinheit finden. Dies gilt unter
anderem für deren mangelnde Stabilität. So hat der Wechselkurs des Bitcoin gegenüber dem
US-Dollar in den letzten fünf Jahren in großem Ausmaß geschwankt (Grafik 5), die
1
Tagesvolatilität war deutlich höher als die des EUR-USD-Wechselkurses (Grafik 6). .
Die BoE ist an einem
Projekt beteiligt, das nach
Alternativlösungen sucht
Die Einführung einer elektronischen Parallelwährungen dürfte auch an der mangelnden
Skalierbarkeit scheitern. Das Bitcoin-Netzwerk kann derzeit nur sieben Transaktionen pro
Sekunde (tps) verarbeiten. Visa-Kreditkarten haben hingegen eine Spitzenkapazität von 56.000
tps und verarbeiten im Schnitt 2.000 tps. Die Bank of England hat sich daher mit
Informatikforschern zusammengetan, um eine digitale Währung zu entwickeln, die erhebliche
Skalierbarkeitsvorteile bietet. Die wesentliche Neuerung der daraus hervorgegangenen RSCoin
besteht darin, dass die Generierung der Geldnachfrage von der Führung des
Transaktionsbuches getrennt ist.
1
Der enorme Anstieg des Bitcoin-Werts im Jahr 2013 ging auf eine spekulative Blase zurück. Ursächlich war
die Befürchtung der Anleger, dass die relative Knappheit der Bitcoin-Währung längerfristig für eine
Aufwertung sorgen würde. Das wiederum war die Folge der Tatsache, dass das Bitcoin-Angebot per
definitionem begrenzt ist, um den Wert der Währung zu erhalten. Die Höchstzahl existierender Bitcoins soll
21 Millionen nicht übersteigen – ein Limit, das erwartungsgemäß 2040 erreicht sein dürfte. Siehe auch „The
Bitcoin Crash“, Economic Insight vom 17. April 2013
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Economic Research | Economic Insight
GRAFIK 7: Struktur des RSCoin-Netzwerks
Mintette
Mintette
Mintette
Mintette
Central bank
Jede Partei hat
mehrere untergeordnete Blocks
und kann mit
anderen Mintetten
kommunizieren.
Jeder untergeordnete Block
wird an die
Zentralbank
gesandt, die den
übergeordneten
Block generiert und
eine öffentliche
Kette bildet
Quelle: Danezis und Meiklejohn 2 , Commerzbank Research
GRAFIK 8: Validierungsprozess von RSCoin-Transaktionen
Mintette
Mintette
Service
4
1
User
2
Mintette
Mintette
3
In Schritt 1 lernt der Nutzer die Eigentümer jeder Adresse seiner
Transaktion kennen. In Schritt 2 sammelt der Nutzer die Bestätigung der Mehrheit der Eigentümer der Input-Adressen. In Schritt 3
sendet der Nutzer die Transaktion und diese Bestätigungen an
die Eigentümer der Transaktionskennung. In Schritt 4 fügt eine
Untergruppe dieser Mintetten die Transaktion zu ihren Blocks hinzu.
Quelle: Danezis und Meiklejohn2, Commerzbank Research
RSCoin beinhaltet eine
zentrale Blockchain unter
der Kontrolle der
Zentralbank
Das Geldangebot wird von der Zentralbank kontrolliert, die über einen besonderen
Kodierungsschlüssel verfügt, um die Oberaufsicht zu behalten. Mintette genannte Parteien
führen den auf untergeordneter Ebene angesiedelten Distributed Ledger und sind von der
Zentralbank zur Verarbeitung der Transaktionen zugelassen (Grafik 7). Da sie der
Währungsbehörde bekannt und von ihr als vertrauenswürdig eingestuft sind, müssen sie keine
unnützen Proof-of-Work-Berechnungen durchführen, die im Bitcoin-Ledger erforderlich sind.
Stattdessen wurde ein Algorithmus entwickelt, der verifiziert, dass ein Transaktionsoutput in
nicht mehr als einer Transaktion als Transaktionsinput vorkommt, was zur Vermeidung einer
Doppelzählung ausreicht. Ein Konsens wird durch die Tatsache erzielt, dass es eine
ausreichende Anzahl von Rechenknoten im System gibt, die genügend identische Antworten
geben, um die Gültigkeit der Transaktionen zu bestätigen (Grafik 8). Jede Mintette gibt ihren
Ledger an die Zentralbank weiter, die diese zu einem öffentlich sichtbaren Ledger verbindet.
Theoretisch könnte sich
das Wesen des
Geldschöpfungsprozesses
dadurch verändern
Ein solches Modell hätte gravierende Auswirkungen für die Weltwährungsordnung. Zum einen
könnten die Zentralbanken das Geldangebot vollständig kontrollieren. Banken könnten nicht
länger Geld schöpfen. Stattdessen könnte den Banken die Rolle von Mintetten zugewiesen
werden, die den Distributed Ledger verwalten. Damit würde die ursprüngliche Idee der
Einführung von Bitcoin allerdings ad absurdum geführt. Denn mit ihm sollte die Kontrolle der
Zentralbanküber das Bargeld eigentlich verringert werden.
Fazit
Die Unbilden des globalen Finanzsystems im Vorfeld der Finanzkrise haben die politischen
Entscheidungsträger gezwungen, genauer über das Wesen des Geldes nachzudenken. Ob
Bitcoin und deren zahlreiche Nachahmer das Zentralbankgeld verdrängen, ist zumindest
fraglich. Angesichts des begrenzten Angebots und der Tatsache, dass diese Währungen nicht
durch glaubwürdige institutionelle Vereinbarungen untermauert sind, dürften sie sich schwer tun,
breitere Akzeptanz zu finden. Bitcoin hat jedoch durch die Einführung der BlockchainTechnologie eine echte Revolution losgetreten.
Um sich wirklich durchzusetzen, müssten die System nicht einige zentrale Probleme lösen.
Eines besteht darin sicherzustellen, dass die Nutzer von Distributed Ledgern ehrlich bleiben. Der
aktuelle Ansatz hierfür – das Bitcoin-System entlohnt die Miner in Form neuer Bitcoins –wird
spätestens dann nicht mehr funktionieren, wenn das Bitcoin-Angebot sein theoretisches Limit
erreicht. Der RSCoin-Ansatz bietet mehr Spielraum für eine breitere Nutzung von Distributed
Ledgern in Bereichen wie der Führung öffentlicher Archive. Zum einen trennt er die in der
Bitcoin-Blockchain miteinander verflochtenen Funktionen, und zum anderen sind die
Algorithmen von RSCoin weniger rechenintensiv. Eins scheint allerdings sicher: Selbst wenn
Bitcoin zu einer Fußnote in der Währungsgeschichte verkümmerte, bleibt uns die BlockchainTechnologie erhalten, auch wenn sich einige der aktuell dafür vorgebrachten Argumente als
übertrieben erweisen sollten.
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Danezis, G und S. Meiklejohn (2016) „Centrally Banked Cryptocurrencies“, The Internet Society
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