CD-Labor für Blockchaintechnologien für das Internet der Dinge

Blockchains haben in den letzten Jahren insbesondere als technische Grundlage für Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum enorme Aufmerksamkeit durch Forschung und Wirtschaft erregt. Heute werden Blockchains und andere Distributed-Ledger-Technologien (DLTs) nicht mehr ausschließlich im Bereich Finanzwirtschaft eingesetzt, sondern auch als potentiell disruptive Technologien in vielen verschiedenen Anwendungsgebieten angesehen. In vielen dieser Anwendungsfelder werden dabei DLTs mit Technologien des Internets der Dinge (IoT) kombiniert, um Daten manipulationssicher abzuspeichern, zu verarbeiten und zu teilen. Das CD-Labor Blockchaintechnologien für das Internet der Dinge erforscht neuartige Methoden, Konzepte und Technologien für die systemübergreifende Anwendung von Blockchains und anderen DLTs im Internet der Dinge und darüber hinaus.

Im Allgemeinen werden DLTs für die dezentrale Dokumentation von (finanziellen) Transaktionen genutzt, können jedoch auch ganz generell für vertrauenswürdigen Datenaustausch eingesetzt werden. Klassische, d. h. Datenbank-basierte Ansätze für Transaktionen und Datenaustausch basieren auf einem zentralen Hauptbuch (engl. Ledger), welches von einer einzigen Instanz verwaltet wird (z. B. einer Bank). DLTs hingegen basieren auf einem Netzwerk von Rechnern, welche durch ein definiertes Protokoll das verteilte Ledger gemeinsam verwalten. Neu hinzuzufügende Transaktionen und Daten werden mithilfe des Protokolls dezentral dem Ledger hinzugefügt, so dass alle Teilnehmer über den gleichen Konsens hinsichtlich der Transaktionen und Daten verfügen.

Das große Interesse an DLTs hat zu vielfältigen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten geführt. Entsprechend wurden viele neue Blockchain-Protokolle und andere DLTs vorgestellt, was zu einer stark fragmentierten Technologielandschaft geführt hat. Dies ist problematisch, weil Blockchains und andere DLTs per se in sich geschlossene Welten darstellen. Entsprechend ist es nicht ohne weiteres möglich, dass verschiedene Blockchains und DLTs miteinander interagieren. Viele Anwendungen können deshalb nur innerhalb der Grenzen einer bestimmten Blockchain ausgeführt werden. Dies ist ein massives Hindernis für die Verwendung von Blockchaintechnologien im IoT, da dort sehr wohl heterogene Technologien miteinander interagieren müssen. Aus diesem Grund beschäftigt sich dieses CD-Labor mit grundlegenden Forschungsfragen der Blockchain-übergreifenden Interoperabilität und der Integration von Blockchains mit anderen DLTs und anderen Systemen. Weiterhin wird untersucht, inwieweit leichtgewichtige DLTs eingesetzt werden können, um die momentan weit verbreiteten schwergewichtigen Blockchaintechnologien zu ergänzen oder sogar zu ersetzen.

Obwohl der Fokus dieses CD-Labors auf der Anwendung von Blockchaintechnologien im IoT liegt, werden auch weitere DLTs betrachtet. Die geplanten Forschungsergebnisse sind in ihrer Anwendbarkeit nicht auf das IoT beschränkt, sondern können auch in anderen Systemen eingesetzt werden, in denen Interoperabilität zwischen verschiedenen DLTs notwendig ist. Durch diese Beiträge trägt das CD-Labor zu einem Paradigmenwechsel von den heutigen geschlossenen Blockchains zu einem offenen System, in welchem Geräte und Nutzer über die Grenzen einzelner DLTs hinweg miteinander interagieren können, bei.