Die Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain – der Technologie hinter der Krypto-Währung Bitcoin – sind vielfältig. POLYAS setzt im Kleinen auf die gleiche Technik, forscht aber auch an einer Verzahnung des eigenen Wahlsystems mit dezentralen Blockchains. Thomas Haines aus der POLYAS Forschungsabteilung erklärt, wie der aktuelle Stand aussieht und was hinter dem Hype steckt.

Thomas, wegen der enormen Wertsteigerung des Bitcoins im letzten Jahr reden zurzeit alle über die Blockchain. Wie wurde das Nischenthema zum Hype?

Der Bitcoin kam zu einer sehr interessanten Zeit auf – gerade in dem Moment, als wir die globale Finanzkrise hatten und es eine Menge Misstrauen gegenüber den Zentralbanken gab. Der Bitcoin eröffnete einen technischen Weg, damit Menschen unabhängig von staatlichen Behörden untereinander handeln konnten. In letzter Zeit wurde der Bitcoin jedoch selbst zum Spekulationsobjekt und Menschen interessierten sich plötzlich wegen des vielen Geldes für das Thema.

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Wie würdest Du die Blockchain in einfachen Worten erklären?

Es gibt zwei Hauptkomponenten bei der Blockchain-Technologie: Die Grundlegende wird „Distributed Ledger Technology“ genannt, was so viel wie „verteiltes Kontobuch“ bedeutet. Das Kontobuch besteht aus einzelnen Blöcken, die als eine Kette zusammengefügt werden, und das ist der Grund, warum es Blockchain (Chain = engl. für Kette) heißt. Diese Datenkette ist dezentral gespeichert.

Die Idee hinter der Blockchain ist, dass eine Reihe von Menschen zu einer Übereinkunft darüber kommt, welche Einträge ins Kontobuch kommen und welche Anweisungen diesen Einträgen zugeteilt werden. Um die Blockchain nachträglich zu ändern, müsste man schon alle miteinander verketteten Einträge ändern, was rein praktisch eine ungeheure Rechenleistung erfordern würde und damit ausgeschlossen werden kann. Und diese zwei Dinge zusammen – das verteilte Kontobuch und die Übereinstimmung darüber, welche Einträge valide sind – machen die Blockchain-Technology aus.

Wie werden die Blockchains hergestellt?

Die originale Blockchain des Bitcoins wurde von einer Person mit dem Pseudonym Satoshi Nakamoto programmiert. Niemand weiß, wer er ist, sodass der Bitcoin tatsächlich dezentralisiert ist. Viele der anderen wichtigen Blockchains wurden von Unternehmen oder Stiftungen gestartet. Ich habe 2013 oder 2014 selbst angefangen, Krypto-Münzen zu minen (Mining = engl. für Bergbau). Damals reichte dafür eine Mining-Software auf dem eigenen PC. In den letzten Jahren wurde das Mining jedoch immer aufwendiger, weshalb eine spezielle Hardware entwickelt wurde. Mit normalen Computern würde man mehr Elektrizität verbrauchen, als man durch das Gewinnen von Krypto-Münzen gewinnen könnte.

Ist das POLYAS-Wahlsystem mit der Blockchain vergleichbar?

Private, lokale Blockchains – also nicht die dezentralisierten, großen Blockchains – werden seit Jahren genutzt. Auch POLYAS benutzte sie von Anfang an. Aber als POLYAS anfing, nannte man sie noch nicht Blockchains, obwohl es genau die gleiche Technologie ist. Die Blockchain, die POLYAS nutzt, erlaubt viel mehr als die großen Blockchains. Die sind im Grunde eine Schmalversion von dem, was wir haben, allerdings ist unsere Datenkette nicht auf vielen Servern dezentral gespeichert.

Hier lesen Sie, wie Sie bei POLYAS die Korrektheit Ihrer Online-Wahl mit Block-Prüfsummen sicherstellen

Könnte die dezentrale Blockchain trotzdem einen Nutzen für die Online-Wahl von POLYAS haben?

Zurzeit bietet POLYAS die Möglichkeit der sogenannten „Universal Verifiability“, mit der überprüft werden kann, ob die Stimmzettel korrekt gezählt wurden und in das Wahlergebnis eingegangen sind. Aber viele unserer Kunden überprüfen das Ergebnis nicht, weil sie nicht die nötige Expertise haben, um die Beweise zu überprüfen. Für uns ergibt sich der Wert der Blockchain dadurch, dass wir weiterhin das machen, was wir schon tun, mit dem Unterschied, dass wir es nun auf der Blockchain öffentlich machen könnten und diese die Beweise überprüft.

Hier finden Sie eine Übersicht über die Forschungsarbeit bei POLYAS!

Die Stimmzettel werden in verschlüsselter Form in die Blockchain eingefügt, zusammengezählt und veröffentlicht. Wir könnten den Wählern einen Link zu einer externen Website geben, auf der gezeigt wird: Hier ist deine Adresse, hier ist die Transaktion, auf die dein Stimmzettel zurückgeht, und dann hat man die Bestätigung, dass die Stimme richtig gezählt wurde. Das könnte ein Feature werden.

Hat die Blockchain-Technologie auch einen Nachteil?

Meine Arbeit beschäftigt sich mit dem Problem der Skalierbarkeit der Blockchain. So wie es zurzeit gemacht wird, gibt es keinen Weg, um den Datentransfer zu erreichen, der für die Online-Wahl gebraucht wird. Es würde ewig dauern, bis es ein Wahlergebnis gibt. Allerdings gibt es ein paar Wege, um den Datentransfer zu erhöhen. Dazu recherchiere ich gerade. Für manche Kunden könnte es außerdem ein Öffentlichkeitsproblem geben, weil sie das Ergebnis ihrer Wahl nicht der ganzen Welt mitteilen möchten. Aber daran könnte man arbeiten und wiederum eine Verschlüsselung einbauen.

Dass die Blockchains so langsam sind, ist schwierig für uns, weil wir schließlich nicht vorgeben können, wie lange die Wahl dauern soll. Im POLYAS-System hat man das Ergebnis in wenigen Minuten und es ist lokal gespeichert, so dass wir es garantiert haben. Wir müssen uns nicht auf die Blockchain verlassen, diese würde nur die Ergebnisse unserer Wahl überprüfen.

Wie könnte die Zukunft der Technologie aussehen?

Ich denke große, dezentrale Blockchains werden für Online-Wahlen so lange nur eine Nebenrolle spielen, bis das Problem der Skalierbarkeit gelöst ist. Zurzeit gibt es einfach keine Kapazitäten, täglich Millionen von Stimmzetteln durch die Blockchain zu jagen. Sollte sich das ändern, wird es interessant.

Die Blockchain könnte auch für das Ausführen von Verträgen sehr nützlich werden. Derzeit gibt es immer einen Mittelsmann, also eine Bank oder ein Gericht, der die Ausführung von Verträgen gewährleistet. Die Blockchain könnte diesen Mittelsmann ersetzen. Viele Menschen denken darüber nach, wie man Verträge schreiben muss und wie sie klein genug bleiben, damit sie von der Blockchain ausgeführt werden können. Ich denke, dieses Thema wird beständig an Popularität gewinnen.

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