Aufsatzreihe auf Deutsch: Blockchain Technologie und Gesellschaft. #2: Einführung / Das "the Byzantine Generals" Problem.

 1980 bzw. 1982 beschreiben M. Pease, R. Shostak und L. Lamport in ihren Aufsätzen „Reaching Agreement in the Presence of Faults“ und „The Byzantine Generals Problem“ eine mathematische Lösungsvarianter des sogenannten byzantinischen Fehlers.

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Dieser tritt bei Mehrprozessor Systemen dann ein, wenn eine Komponente an verschiedene Prozessoren unterschiedliche (protokollkonforme) Ergebnisse liefert. Die Bezeichnung bezieht sich auf das Problem der byzantinischen Generäle beim Angriff auf Konstantinopel im Jahr 1453 n. Christus. Die Stadt musste aufgrund ihrer starken Befestigung gleichzeitig von mehreren Seiten angegriffen werde. Die Generäle die den Angriff koordinieren sollen haben mit Boten untereinander kommuniziert, da sie nicht am selben Ort zur gleichen Zeit waren. Manche dieser Generäle wollten die Mitstreiter beim Sultan in Misskredit bringen und haben daher Falschnachrichten versendet.  Ein technischer Lösungsansatz des byzantinischen Fehlers als auch des Problems von gefälschten Nachrichten sind nicht fälschbare digitale Signaturen, solange der Public Key auf vertrauenswürdige Art und Weise übermittelt wurde ist gewährleistet, dass die Nachricht vom gewünschten Absender kommt und auch keine Veränderung im Text vorgenommen wurde.

Ein weiteres historisches Beispiel zum Thema Vertrauen und in weiterer Folge Verschlüsselung ist die Cäsar Verschlüsselung. Bauer (2000) beschreibt wie durch die einfache Verschiebung (ein a wird zum D ein b wird zum C …) Botschaften verschlüsselt wurden. Eine äußerst einfache Art der Kryptographie, welche damals jedoch noch aufgrund der geringen Quote an Menschen mit Lesekenntnis effektiv genutzt werden konnte.

Ein weiterer Lösungsansatz um Vertrauen in den Absender und nicht verfälschte Nachrichten zu gewährleisten (u.v.m.) ist die Blockchain Technologie. Ähnlich wie bei dem im Einstieg beschrieben Problem des Vertrauens beim Angriff auf Konstantinopel hat die digitalisierte Gesellschaft Tag für Tag mit Vertrauen in die digitale Welt zu kämpfen. Wir müssen beim Einkaufen dem Händler vertrauen – Privatpersonen bei E-Bay oder willhaben.at oder Großkonzernen wie Amazon. Unser digitaler Zahlungsfluss läuft mittlerweile komplett digital ab. Allerdings geht jede Transaktion über verschiedene „Zwischenhändler“ sowohl bei Inlandstransaktionen als auch gerade bei Transaktionen ins Ausland. Diese verzögern das Versenden von Geld (gerade über das Wochenende!), kosten Transaktionsgebühren, aber sind natürlich die derzeitige Sicherheitsmaßnahme, um gültige Transaktionen zu beweisen. Und letztendlich müssen wir bei E-Mails und anderem elektronischen Schriftverkehr - wie über Internetforen - ein Vertrauen aufbauen bzw. den Glauben, dass der Absender auch tatsächlich jener ist, den wir vermuten. Selbst wenn eine Verschlüsslung via PGP[1] eingesetzt wird, können die Schlüssel selbst potentiell abgefangen werden, insb. über social engineering – also der „Komponente Mensch“

Was es nun tatsächlich benötigt ist eine Netzwerktechnologie, welchen den Menschen Unabhängigkeit zurückgibt und gleichzeitig eine neue Vertrauensbasis schafft. Hier kommt die Blockchain Technologie ins Spiel.  Das wichtigste an der Blockchain Technologie ist die Dezentralität. Dadurch ist die Steuerung und Verwaltung nicht an eine zentrale Institution gebunden. Die Blockchain wird vom gesamten Netzwerk organisiert. Dieses Netzwerk besteht wiederum aus allen Teilnehmern die sich dem Netzwerk angeschlossenen haben. Jeder einzelne Rechner der in diesem Moment Teil des Netzwerks ist stellt Infrastruktur zur Verfügung, um die Blockchain zu validieren. (Ohne jedoch eben Zugriff auf die gesamten Daten zu haben).   Durch diese Funktionsweise wird keine vermittelnde dritte Instanz mehr nötig.   Rechtliche Rahmenbedingungen vorausgesetzt könnten so beispielsweise alt eingesessene Institutionen wie Notare, Energielieferanten, im Bankensektor besonders Unternehmen wie „Western Union“, (teil)staatliche Trust-Center  oder Parksheriffs ;) an Wichtigkeit verlieren.  Vorstellbar – und sinnvoll – ist aber natürlich auch die Verbindung von bestehenden Institutionen und eben der neuen technologischen Möglichkeiten auf der Blockchain. 

Natürlich gibt es auch hier Gefahren wie der Zusammenschluss von Menschen (oder in Zukunft vielleicht autonom durch künstliche Intelligenz?), um eine gefürchtete 51 % Attacke auszuführen.  Dieser kann aber auch – wie später beschrieben – durch den Mix verschiedener Validerungsmaßnahmen entgegengewirkt werden. 

Im Folgenden werden nach einer weiteren Einführung in die Materie Applikationen auf der Blockchain vorgestellt, welche den technischen und gesellschaftlichen Wandel in verschiedenen Bereichen punktuell aufzeigen.