Blockchain 25.01.2017 Gian Carle
Agenda 1. Definition von Blockchain 2. Funktionsweise einer Blockchain 3. Vor- und Nachteile 4. Einsatzübersicht 5. Zusammenfassung
Was bedeutet Blockchain? Das Wort Blockchain kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich übersetzt Block-Kette. Die Blockchain ist eine Datenbank, in der Daten gespeichert, miteinander verbunden und kryptografisch verschlüsselt werden. Blockchain ist ein Technologie für den sicheren Austausch und die sichere Speicherung von Daten. Die Ausführung einer Transaktion kann von den beteiligten Parteien von der Erfüllung bestimmter Bedingungen abhängig gemacht werden.
Funktionsweise einer Blockchain I Transaktion von Nach Wert Alice Bob 3 Jon Chiara 12 Alice Hans 2 Chaira Bob 200 Jon Hans 12 Bob Alice 40 Hans Ailce 9
Funktionsweise einer Blockchain II H( Alice,Bob,3,Jon, Transaktion von. ) = Nach 68e656b251. => 256-Bit-Code Wert Block 1 Alice Bob 3 Jon Chiara 12 Alice Hans 2 Chaira Bob 200 Jon Hans 12 H( Alice,Bob,3,Jon,. ) = 68e656b251. => 256-Bit-Code Jedem Block wird ein Schlüssel (Hash) errechnet
Funktionsweise einer Blockchain III Block 1 From To Value Alice Bob 3 Jon Chiara 12 Alice Hans 2 Block 2 / Schlüssel des vorhergehenden Blocks: 68e65b Jon Hans 12 Bob Alice 40 Hans Alice 9
Fälschungssicher Transaktion von Nach Wert Alice Bob 3 Jon Chiara 12 1200 Alice Hans 2 Chaira Bob 200 Jon Hans 12 Bob Alice 40 Hans Alice 9
Peer to Peer 1. Nutzer generiert Private / Public Key-Pair 2. Nutzer signieren Transaktionen mit Private / Public Key und senden sie an die Mitglieder. 3. Farbe Aufzählungsnummer? Source: http://www.ybrikman.com/writing/2014/04/24/bitcoin-by-analogy/
Vorgang einer Transaktion Quelle: https://www.verbraucherzentrale.nrw/media242404a
Was ist an Blockchain so besonders? Verteilte Datenbank: Sie liegt nicht auf irgendwelchen Servern, sondern jeder Nutzer hat eine eigene und vollständige Kopie. Fälschungssicher: Jeder neue Block ist verbunden mit dem vorhergehenden Block und enthält die Historie in Form von dessen Prüfsumme (eine Art Quersumme). Zusätzlich enthält jeder Block auch noch die Prüfsumme der gesamten Kette. Alle Daten werden verschlüsselt gespeichert Zusammen verhindert das (effektiv) Korruption und Manipulation. Das gesamte Netz legitimiert sich gegenseitig.
Was sind «Smart Contracts»? Smart Contracts sind sich selbst ausführende oder selbst vollziehende Verträge, die in einer Blockchain gespeichert und repliziert werden können. Die Vertragsbestimmungen werden dabei in einem Code abgebildet. Die vordefinierten Vertragsregeln werden dann von einem Computer strikt automatisch ausgeführt. Ein Beispiel: Sobald die vereinbarte Zahlung eingetroffen ist, wird automatisch der Versand eines Produktes ausgelöst.
Funktionsweise Quelle: https://www.kreditkarte.net/wissenswertes/smart-contracts/
Vorteile von Smart Contracts Vertragsattribute Traditionelle Verträge Smart Contracts Erstellungsdauer des Vertrages 1 5 Tage innerhalb Minuten Geldüberweisung manuell automatisch Kosten zur Vertragserstellung Anwesenheit eher teuer physisch nötig für Unterschrift viel günstiger virtuelle Präsenz mit digitaler Unterschrift Anwalt nötig nicht unbedingt nötig
Vorteile einer Blockchain Blockchain ermöglicht Sicherheitsschutz (Kryptografie), Datenschutz Sehr tiefe Transaktionskosten, Kostenreduktion Sehr hohe Transparenz und gleichzeitig sichere Art, Energieflüsse zu erfassen Ermöglicht auch kleine Kunden, am Business Modell teilzunehmen Integration/Steuerung von grossen Verbrauchern
Anwendungsmöglichkeiten Quelle: https://www.verbraucherzentrale.nrw/media242404a
Anwendung in Energiewirtschaft Quelle: https://www.verbraucherzentrale.nrw
Anwendungsfelder der Blockchain I Ladeinfrastruktur für Elektromobilität Ziel Vorteile Kostenreduktion Erkennung des Fahrzeugs Automatisierte Abwicklung Automatisierte Abrechnung Zertifizierung von Strom Grünstrom mit HKN Günstiger Nachweis Digitaler Fingerabdruck Nachbarschaftsmodelle Lokaler Strom Kosten senken, Lokaler Strom, Quartiernetz steuern Kein Intermediär
Anwendungsfelder der Blockchain II Systemdienstleistungen Ziel Stabilisierung des Stromnetzes Vorteile Verknüpfung von Produktion und Speicher (Peak-shaving) Blockchain als Tool für Engpass-Management Reduktion netzstabilisierender Massnahmen Stromhandel Handel ohne Intermediär Preis, Menge, Herkunft in Blockchain Sichere Transaktion Günstiger Flexibilität Netzkontrolle Marktplatz via Blockchain für TSO/DSO Datenspeicher, Tool für Kommunikation Schnell Günstig TSO/DSO weiss viel schneller, was verbraucht und produziert wurde
Anwendungsfelder der Blockchain III Messwesen Ziel Stabilisierung des Stromnetzes Vorteile Validierung der Daten Geschwindigkeit Lieferantenwechsel Schnellerer Wechsel Kosten und Geschwindigkeit
Risiken Mit herkömmlichen Blockchains hoher Stromverbrauch Vollständiger Datenverlust bei ID-Verlust Fehlende Instanz bei Konflikten, keine unmittelbare Eskalation Bei Verwendung von Kryptowährung: hohe Volatilität der Währung und bei den meisten kaum fundamentaler Wert dahinter bzw. Geldwäscherei
Energieverbrauch Sehr grob geschätzter Energieverbrauch für das Mining der Kryptowährungen. Diese Zahlen hängen von den eingesetzten Computern und von den Energieträgern ab: Kryptowährung Identifizierung TWh kwh pro Transaktion Ether Proof of stake 11.35 26 13 kg CO 2 Bitcoin Proof of work 42.1 346 170 Daten-Quelle: https://digiconomist.net/bitcoinenergy-consumption
Zeitlicher Aspekt: heute Blockchain wird dazu beitragen, in Märkten Vertrauens- und Integritätsprobleme zu lösen Beispiel: Markt für Herkunftsnachweise, da - hohen Transaktionskosten - diverse Datenübergaben - langen Abwicklungszeiten - sehr intransparent Mögliche Lösung: Zentrales Blockchain-Ledger: Erstellung, Eigentumsübertragung und Stilllegung in einem einzigen, robusten Datensystem vereint. Aber: Lösung darf wenig Energie für Validierung verbrauchen.
Morgen Automatisierung im Peer-to-Peer-Energiehandel Smart Contracts unterstützten: - physische und finanzielle Märkte gleichzeitig integrieren und - Netzausgleich von Produktion, - Verbrauch und Speicherung - Swissgrid hat «near time» Daten EV-Ladeinfrastruktur Laststeuerung Privatenkunden-Handel Ø Die Veränderungen werden sich hier schnell vollziehen.
Zusammenfassung Keine Intermediäre Verträge können erstellt und automatisch umgesetzt werden Hohe Verfügbarkeit zu reduzierten Kosten (Betrieb & Transaktion) Kryptografisch geschützt Token-Währung integrieren (mit Risiken) Datenschutz Sehr hohe Transparenz Sichere Art Energieflüsse zu erfassen Ermöglicht auch kleinen Kunden, am Business Modell teilzunehmen Integration der dezentralen Produktion Bei Integration von Ladestationen: billige Abrechnung Einfache Art Blockchain zu verwenden, wenn zukünftig Millionen von Photovoltaikanlagen und immer mehr steuerbare Geräte in Haushalten und Industrie dank Internetanbindung am Energiesystem teilnehmen.
Besten Dank! Gian Carle 044 421 38 22 g.carle@planar.ch