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Die Bitcoin-Blockchain ist offen. Jeder kann die Knoten-Software aus dem Internet laden,30 den Status der Blockchain replizieren (d.h. die bisher erzeugten rund 650.000 Blöcke laden, die ca. 300 Gigabyte entsprechen) und sodann einen aktiven Knoten in der Bitcoin-Blockchain betreiben.

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Diese Eigenschaft, offen für alle zu sein, wird auch als „permissionless“ bezeichnet – man braucht keine Erlaubnis (Permission), dem Netzwerk der Bitcoin-Blockchain beizutreten. In der Folge ist es also so, dass sich die Teilnehmer an der Bitcoin-Blockchain grundsätzlich nicht kennen. Die wesentliche Leistung des Bitcoin-Protokolls ist es daher, Teilnehmern, die a priori kein Vertrauen zueinander haben (können), zu ermöglichen, sichere Transaktionen durchzuführen.

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Dieses Erzeugen von Vertrauen quasi „ex nihilo“ hat der Bitcoin-Blockchain den Beinamen „Trust Machine“ eingebracht.31

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Der zu zahlende Preis für diese Eigenschaft ist in der Bitcoin-Blockchain ein Konsensalgorithmus mit hohem Energieverbrauch, der außerdem dazu führt, dass der Durchsatz an Transaktionen bei nur ca. 3 pro Sekunde liegt, während traditionelle Betreiber von Zahlungsverkehrssystemen wie z.B. Visa auf ca. 2.000 Transaktionen pro Sekunde kommen. Auch das Erreichen der Finalität der Transaktion nach erst ca. 60 Minuten (aktueller Block + 5 weitere, siehe oben) ist nicht ideal.

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Andere Permissionless Blockchains, wie z.B. Ethereum und Litecoin haben inkrementelle Verbesserungen erreicht – der grundsätzliche Trade-off bleibt jedoch bestehen: „Vertrauen ex nihilo“ führt zu erhöhten Kosten, größerem Energieverbrauch, geringerem Transaktionsdurchsatz und erhöhter „Time to Finality“.

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Es gibt allerdings Situationen, in denen das Erzeugen von Vertrauen „ex nihilo“ gar nicht nötig ist, weil man sich kennt und von der grundsätzlichen Rechtschaffenheit der anderen Akteure ausgehen kann. Wenn also Vertrauen „a priori“ gegeben ist.

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Eine solches Blockchain-Netzwerk, zu dem nur bekannte Teilnehmer zugelassen werden, bei dem es also einer Erlaubnis zur Teilnahme bedarf, wird als „permissioned“ Blockchain bezeichnet.

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Ein solcher Fall ist z.B. gegeben, wenn die an einer Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen die Nachvollziehbarkeit der Lieferungen und Geldströme verbessern wollen, z.B. dadurch, dass sie alle eine ähnliche Sicht auf die transaktionalen Daten haben und diese in einer Blockchain speichern wollen. (Nach dem Motto: Meine Bestellung ist dein Auftragseingang – die Daten müssen spiegelbildlich gleich sein.)

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In diesem Fall liegt eine typische Co-opetition-Situation vor: teils arbeiten die Teilnehmer zusammen, teils stehen sie im Wettbewerb. Aber alle sind als etablierte Unternehmen an Recht und Gesetzt gebunden und werden durch interne und externe Prüfer überwacht.

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In diesem Fall kann man den Proof-of-Work oder den Proof-of-Stake durch einfachere Verfahren (z.B. dem oben beschriebenen Proof-of-Authority oder das Abstimmen mit qualifizierter Mehrheit) ersetzen. Die Situation, dass sich in einem Supply-Chain-Verbund von – sagen wir – 50 Unternehmen 26 Unternehmen zusammentun, um einen nicht-faktischen Eintrag in einer Blockchain zu erwirken, kann man in der Regel vollständig ausschließen.

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Ein Beispiel für einen wichtigen (und auch produktiv umgesetzten) Anwendungsfall im Kontext einer Permissioned Blockchain ist die BMW PartChain, für die wir einen Artikel aus dem Handelsblatt32 zitieren:

„BMW will die weltweiten Lieferketten von Rohstoffen und Bauteilen künftig mit Blockchain-Technik zurückverfolgen. Der Autokonzern lade „interessierte Unternehmen ein, sich der Initiative anzuschließen“, sagte Einkaufsvorstand Andreas Wendt am Dienstag in München.

Kobalt zum Beispiel ist ein zentraler Bestandteil von Batterien für Elektroautos und wird vor allem im Kongo abgebaut – doch oft ohne Rücksicht auf Sicherheits- und Gesundheitsstandards sowie Kinderarbeit.

Wendt sagte, das BMW-Projekt „PartChain ermöglicht eine jederzeit überprüfbare, manipulationssichere Erfassung und Transaktion von Daten in unserer Lieferkette“, nahtlos und transparent für alle Beteiligten. (...)

Langfristig verspreche sich BMW von dem Projekt auch die vollständige Rückverfolgbarkeit kritischer Rohstoffe von der Mine bis zur Schmelze. Ziel sei „eine offene Plattform, mittels der Daten innerhalb von Lieferketten industrieübergreifend sicher und anonymisiert ausgetauscht und geteilt werden können“. (...)

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Aus dem Handelsblatt-Artikel werden exemplarisch alle wesentlichen Merkmale des Einsatzes einer Permissioned Blockchain klar:

 – Die Blockchain wird als gemeinsame Daten- und Transaktionsbasis von Unternehmen genutzt, die in einer gemeinsamen Wertschöpfungskette arbeiten.

 – Grundsätzlich vertrauen sich die Teilnehmer – insbesondere wird das Einhalten von Gesetzen vorausgesetzt.

 – Die Plattform ist offen für neue Teilnehmer, diese müssen aber zugelassen (permissioned) werden.

 – Kernelemente der Blockchain-Lösung sind die Standardisierung von Transaktionen und deren Unveränderlichkeit.

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Ökosysteme/Konsortien auf Basis einer Permissioned Blockchain entstehen gerade in nahezu allen Branchen. Hier eine Übersicht (ohne Wertung oder Anspruch auf Vollständigkeit):

Tab. 1: Ökosysteme/Konsortien auf einer Permissioned Blockchain

Name	Teilnehmer	Kurzbeschreibung	Blockchain-Plattform
B3i (Blockchain Insurance Industry Initiative)	Erstversicherer, Rückversicherer, Versicherungsmakler	Transfer von Risiken zwischen Erst- und Rückversicherern und Abwicklung von Schadensfällen auf der Blockchain	R3 Corda
Marco Polo	Internationale Banken	Abwicklung von Trade-Finance-Prozessen auf der Blockchain	R3 Corda
we.trade	Internationale Banken	Abwicklung von Trade-Finance-Prozessen auf der Blockchain	Hyperledger Fabric
Energie Web Foundation	Energieversorger/Technologieunternehmen	Use Cases in der dezentralen Energieerzeugung und im Bereich der Nachhaltigkeit	EW Chain33
IBM Food Trust	Lebensmittelerzeuger/Einzelhandel	Nachvollziehbarkeit der Herkunft von Lebensmitteln	Hyperledger Fabric

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Da bei einer Permissioned Blockchain die Teilnehmer bekannt sind, orientieren sich die Governance-Prozesse eines solchen Blockchain-Netzwerks an den bekannten und etablierten Strukturen, die von einer Industrie-Kollaboration bis hin zu einem Konsortium und/oder der Gründung einer Dienstleistungsgesellschaft reichen. Governance zwischen bekannten Teilnehmern ist naturgemäß viel einfacher und effektiver als im Kontext einer anonymen Gemeinschaft.

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Per August 2020 sind im Kontext der Permissioned Blockchain vor allem die folgenden Technologien relevant

 – Hyperledger – eine Open-Source-Initiative der Linux Foundation, wobei die spezifische Implementierung „Hyperledger Fabric“ sehr stark von IBM gesponsert wird;

 – Corda – eine DLT, hinter der mit R3 ein großes Konsortium vor allem vom internationalen Banken steht;

 – Enterprise Ethereum – eine „permissioned“ Version der offenen Ethereum-Plattform, die von der Enterprise Ethereum Alliance entwickelt wird und die weitgehende Kompatibilität zur offenen Ethereum-Blockchain anstrebt.

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Die Vorzüge einer Permissioned Blockchain im Sinne von Geschwindigkeit, Transaktionsdurchsatz und Greifbarkeit der handelnden Parteien sind auch der Grund dafür, dass die Libra Foundation für die ins Auge gefasste Kryptowährung Libra das Aufsetzen eines Permissionless-Blockchain-Netzwerks verworfen hat und mittlerweile vollständig auf eine Permissioned Blockchain setzt.34

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Insgesamt lässt sich konstatieren, dass Permissioned-Blockchain-Netzwerke eher einen evolutionären Fortschritt gegenüber etablierten IT-Anwendungen darstellen. Einen Quantensprung wie bei der offenen Blockchain („Vertrauen aus dem Nichts“) gibt es nicht. Dennoch löst die Permissioned Blockchain ein wichtiges Problem: Wie können Unternehmen ihre Arbeit an gemeinsamen Prozessen besser koordinieren, ohne dass einzelne Teilnehmer eine herausgehobene Stellung im Netzwerk einnehmen – die es für andere naturgemäß unattraktiv machen würde, sich an einem solchen Netzwerk zu beteiligen.