Prochain

Neue Förderung für schnelle, sichere Blockchain-Systeme der nächsten Generation

Förderung: BMBF, seit 07/2019 – 06/2020

Thema: Im Projekt ProChain werden sichere, leistungsstarke Blockchain-Systeme entwickelt, die gegenüber heutigen Systemen mehr Transaktionen verarbeiten können.

Mitarbeiter: Prof. Sebastian Faust, Sebastian Stammler, Hendrik Amler, Christoph Conrads, Marius van der Wijden, Steffen Rattay, Oliver Talé-Yazdi

Motivation

Seit dem Hype um die Kryptowährung Bitcoin Ende des Jahres 2017 ist die Blockchain-Technologie vielen Menschen ein Begriff. Das große Interesse an Bitcoin und den anderen Blockchain-Technologien hat aber auch gezeigt, dass die Technik noch vor großen Herausforderungen steht. So können derzeitige Blockchain-Systeme in jeder Sekunde nur eine geringe Anzahl von Vorgängen (sog. Transaktionen) verarbeiten. Nutzerinnen und Nutzer wiederum bekommen erst nach einigen Minuten eine Bestätigung, ob die getätigte Transaktion erfolgreich war und sie müssen zudem noch hohe Gebühren zahlen, wenn sie Transaktionen per Blockchain-Technologie festhalten möchten. Eine weitere Herausforderung für die Technologie ist der Schutz der Privatsphäre, da in Blockchain-Systemen standardmäßig alle Transaktionsdaten öffentlich einsehbar gespeichert werden.

Ziele und Vorgehen

Im Gründungsvorhaben ProChain sollen diese Hürden durch die Entwicklung einer sogenannten Off-Chain-Technologie übersprungen werden. Die Off-Chain-Technologie erlaubt es, Transaktionen ohne Kommunikation mit der Blockchain abzuwickeln. Es werden flexible Rahmenbedingungen geschaffen, die nicht kontinuierlich überprüft werden müssen. Insgesamt entsteht so ein System, in dem eine Vielzahl von Transaktionen in Echtzeit kostengünstig durchgeführt werden kann. Nur wenn es zum Streitfall bei einer Transaktion kommt, wird das eigentliche Blockchain-System involviert. Es agiert dann als Richter, um den Disput aufzulösen. Ein weiterer Vorteil der im Projekt entwickelten Softwarelösung ist die nahtlose Zusammenarbeit verschiedener Blockchain-Systeme. Dies wiederum ermöglicht die Entwicklung dezentraler Anwendungen über verschiedene Technologien und somit über verschiedene Unternehmensbranchen hinweg. Durch moderne Entwicklungstechniken der IT-Sicherheitsforschung, wie beispielsweise Sicherheitsbeweise, also formale Analysen in einem Sicherheitsmodell, werden Sicherheitslücken schon früh erkannt und umgangen.

Innovationen und Perspektiven

Mithilfe der ProChain-Technologie können auch Zahlungen kleinster Geldbeträge sekundengenau und kostengünstig abgerechnet werden. Dies erlaubt beispielsweise den Einsatz von Blockchains im Energiesektor: Eine Verrechnung von Stromlieferungen oder Zahlungen an Elektro-Ladesäulen können schnell, anbieterübergreifend und kostengünstig durchgeführt werden. Die Nutzung der neuartigen Technologie hat weiterhin den Vorteil, dass die Transaktionsdaten vertraulich bleiben und nicht für die Öffentlichkeit einsehbar sind. ProChain verbindet daher die Vorzüge von Blockchains mit einem hohen Datenschutzniveau. Beide neuen Aspekte ermöglichen den Einsatz von Blockchains in völlig neuen Anwendungsfeldern der Digitalisierung und erhöhen die Massentauglichkeit von Blockchain-Systemen.