GASTBEITRAGBlockchain, IoT und KI – eine vielversprechende Mischung

Symbolbild Künstliche Intelligenz

© Pete Linforth / Pixabay

von Philipp Sandner und Jonas Groß

Blockchain, IoT und KI werden in zahlreichen Branchen disruptive Veränderungen hervorrufen. Wie können sie gemeinsam angewendet werden? Philipp Sandner und Jonas Groß über das Potential der drei Technologien für die deutsche Industrie

Einführung

Blockchain-Technologie, Internet of Things (IoT) und Künstliche Intelligenz (KI) sind bemerkenswerte Innovationen, die Geschäftsprozesse verbessern, neue Geschäftsmodelle hervorbringen und ganze Branchen transformieren werden:

1. Die Blockchain-Technologie - oder allgemein die Distributed-Ledger-Technologie (DLT) - kann sowohl das Vertrauen, die Transparenz, die Sicherheit, als auch den Datenschutz von Geschäftsprozessen erhöhen, indem sie ein gemeinsames, dezentralisiertes und verteiltes Register (Ledger) zur Verfügung stellt. Genau genommen kann die Blockchain-Technologie alle Arten von Vermögenswerten ähnlich wie ein Register digital abbilden und speichern.

2. Das IoT treibt sowohl die Automatisierung der Industrie als auch die Benutzerfreundlichkeit von Geschäftsprozessen voran, was für die deutsche und europäische Industrie unerlässlich ist.

3. Die KI verbessert Prozesse, indem sie Muster erkennt und die Ergebnisse bestehender Prozesse optimiert.

Derzeit wird der Zusammenhang zwischen diesen Innovationen weitestgehend vernachlässigt. Diese Innovationen können und sollten jedoch gemeinsam angewandt werden und es ist abzusehen, dass sie in Zukunft konvergieren werden. Eine mögliche Verbindung zwischen diesen Technologien könnte darin bestehen, dass das IoT Daten sammelt und bereitstellt, die Blockchain als Infrastruktur Anwendung findet und zudem die Regeln der Zusammenarbeit aufstellt, während die KI Prozesse und Regeln optimiert. Blockchain, IoT und KI sind von ihrem Design komplementär und können erst bei gemeinsamer Anwendung ihr volles Potenzial entfalten.

#1 Datenschutz und Datensicherheit

In Blockchain-Systemen ermöglicht die zugrundeliegende Kryptographie ein hohes Maß an Privatsphäre. Bei den meisten Blockchains, z.B. den von Bitcoin oder Ethereum verwendeten Blockchains, werden Transaktionen pseudonymisiert durchgeführt. Es können jedoch auch völlig anonyme Transaktionen ermöglicht werden. Dies ist beispielsweise bei den Krypto Assets Monero oder Zcash der Fall. Die Architektur von Blockchain-Systemen macht zudem eine vollständige Verschlüsselung der gespeicherten und zu übertragenen Daten, möglich, sodass, wenn gewünscht, nur das Gerät selbst die eigenen Daten lesen und schreiben kann.

Ein hoher Grad an Datenschutz ist insbesondere im Kontext von IoT von großem Vorteil. IoT-Maschinen und -Geräte speichern eine große Menge an sensiblen Daten. Es ist wichtig, die Privatsphäre und Sicherheit der gespeicherten Daten zu gewährleisten. Aktuell ist es gängige Praxis, IoT-Daten direkt von der Maschine an die jeweilige Datenbank zu senden. Diese Daten weisen jedoch keinen hohen Grad an Privatsphäre auf, da sie nicht verschlüsselt sind. Die Blockchain-Technologie bietet hier einen Mehrwert, da sie den Schutz der gesammelten Daten gewährleisten kann.

Jedoch besteht ein Zielkonflikt zwischen einem hohen Maß an Privatsphäre und der Kontrolle illegaler Aktivitäten. Im Falle anonymer Transaktionen ist es nicht möglich, auf den Namen und die Adresse des Absenders der Transaktion zu schließen. Diese Anonymität zieht illegale Aktivitäten wie Geldwäsche oder Terrorismusfinanzierung an. In diesem Fall kann KI hilfreich sein und die Sicherheit erhöhen, indem sie illegale Aktivitäten aufdeckt. Yin et al. (2019) schlagen die Nutzung von KI für die Datenanalyse vor, um das Risiko illegaler Aktivitäten auf der Blockchain, welche sich aus der Anonymität der Transaktionen ergeben, zu verringern. Dabei ist anzumerken, dass KI-Technologien von der hohen Menge der bereitgestellten IoT-Daten profitieren, da KI-Algorithmen aus den Daten lernen.

#2 Automatisierung durch Smart Contracts

Ein weiterer Bereich, der von der gemeinsamen Anwendung von Blockchain, IoT und KI stark profitiert, ist die Automatisierung von Geschäftsprozessen. Smart Contracts haben ein enormes Potenzial Effizienzgewinne in verschiedenen Sektoren zu erzielen. Smart Contracts werden jedoch derzeit in der Industrie nicht in großem Umfang eingesetzt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Smart Contracts üblicherweise Krypto Assets erfordern. Unternehmen sind jedoch in der Regel aufgrund regulatorischer und ökonomischer Gründe aktuell bei der Verwendung von Krypto Assets zurückhaltend.

Der Hauptnachteil von Krypto Assets sind die immensen Preisschwankungen. Wenn ein Smart Contract auf solchen Krypto Assets basiert, ist die empfangende Partei aufgrund des volatilen Preises einem hohen Wechselkursrisiko ausgesetzt. Selbst wenn z.B. Stablecoins ein hohes Maß an Preisstabilität aufweisen, werden sie aufgrund folgender Aspekte von der Mehrheit der Industrieunternehmen nicht angenommen: Erstens sind Stablecoins derzeit nicht reguliert, daher schrecken risikoscheue Unternehmen vor der Verwendung solcher unregulierten Vermögenswerte zurück. Zweitens laufen IT- und Buchhaltungssysteme der Unternehmen nicht auf Krypto Assets, sondern auf Fiat-Währungen wie den Euro oder den US-Dollar. Die Umrechnung von Stablecoins in Fiat-Währungen zum Zwecke der Buchhaltung ist eine operative Belastung, die sowohl personelle als auch finanzielle Ressourcen erfordert.

#3 Der Blockchain-Euro

Es gibt nur eine Möglichkeit, wie das Potenzial von Smart Contracts voll ausgeschöpft werden kann: Eine auf einer Blockchain-basierende Fiat-Währung ist notwendig, die durch den Smart Contract fließt. Nur ein Blockchain-basierter Euro würde auf Euro notierte Smart Contracts ermöglichen, sodass IoT-Geräte eigenständig Dienste auf Pay-per-Use-Basis wie Leasing und Factoring anbieten könnten. Durch einen digitalen, Blockchain-basierten Euro könnten neue Geschäftsmodelle Realität werden: Vollautomatische Geräte, die - unter Einbeziehung von KI - eigens Entscheidungen treffen, und "wirtschaftlich überleben", indem sie eine Blockchain für Finanztransaktionen nutzen und dabei gleichzeitig eine Profit-Center-Logik auf Geräteebene implementieren.

Mit einer solchen digitalen, Blockchain-basierten Währung könnten Mikrozahlungen für IoT-Geräte einfach und kostengünstig abgewickelt werden. Alle Transaktionen, die in der Blockchain-basierten Währung notiert sind, würden direkt in die interne Buchhaltung und die IT-Systeme übernommen werden und müssten nicht umgerechnet werden. Ein weiterer Vorteil wäre, dass ein solcher Blockchain-basierter Euro den geltenden regulatorischen Vorschriften entsprechen würde. Erste Startups wie CashOnLedger und Monerium haben solche Währungen bereits im Jahr 2019 entwickelt. Sie verwenden E-Geld-Lizenzen für die Tokenisierung von Fiat-Währungen. Im Gegensatz zu Krypto-Vermögenswerten und insbesondere zu Stablecoins müssen Unternehmen, die solche Zahlungslösungen implementieren, keine regulatorische Unsicherheit befürchten, da alle Akteure innerhalb des bestehenden regulatorischen Rahmens handeln.

#4 Monetarisierung von IoT-Geräten durch Tokenisierung

Zudem kann die Blockchain-Technologie neue Geschäftsmodelle für die Monetarisierung von IoT-Geräten eröffnen. Die Blockchain-Technologie ermöglicht die Dematerialisierung von Vermögenswerten ("Tokenisierung"). Ein Beispiel: Denken Sie an eine Lampe (z.B. eine Straßenlaterne), die eine eigene (Blockchain-basierte) Identität hat und mit einem Blockchain-basierten Euro arbeitet. Die Verwendung der Blockchain-Technologie macht die Laterne zu einer autonomen Einheit, die eigenständig arbeitet. Durch die Verwendung von Smart Contracts sind Zahlungen direkt an die Laterne möglich. Wenn eine entsprechende Zahlung eingeht, schaltet sich die Laterne ein. Zahlungen können z.B. von Individuen, Unternehmen oder auch der öffentlichen Verwaltung geleistet werden. Daraus resultiert die Realisierbarkeit von Pay-per-Use-Zahlungen.

Diese Laternen können in einem nächsten Schritt in Tokens umgewandelt werden. Das gibt Investoren die Möglichkeit, in diese digitalen Vermögenswerte zu investieren. Investoren hätten dann einen Anreiz, Laternen zu bauen und zu warten, da sie einen Anteil an den Gewinnen der Laterne erhalten. Dadurch könnte eine neue Investitionswelle ausgelöst werden. Die Tokenisierung ist nicht nur im Falle von Laternen, sondern auch für alle Arten von IoT-Geräten, wie z.B. Sensoren, Autos, Maschinen, Kameras von Vorteil. Die einzige Voraussetzung für eine Tokenisierung ist eine Verbindung zum Internet und zu einem Blockchain-Netzwerk.

Fazit

Blockchain, IoT und KI sind Innovationen, die enorme Vorteile für Sicherheit, Transparenz, Unveränderbarkeit, Datenschutz und die Automatisierung von Geschäftsprozessen bieten. Die Auswirkungen dieser Innovationen sind jedoch noch größer, wenn Blockchain, IoT und KI kombiniert werden. Wir argumentieren, dass diese Innovationen in Zukunft konvergieren und die Digitalisierung der Industrie vorantreiben werden. Dieser Zusammenschluss wird die Qualität des Datenmanagements durch einen höheren Grad an Standardisierung, Datenschutz und Datensicherheit steigern. Darüber hinaus werden neue Geschäftsmodelle ermöglicht, sodass autonome Agenten (z.B. Sensoren, Autos, Maschinen, Kameras und andere IoT-Geräte) als eigenständige Profit-Center eingerichtet werden können, die selbständige Geld senden und empfangen. Führungskräfte sollten sich mit diesen Technologien auseinandersetzen, um Effizienzgewinne zu erzielen und die Datensicherheit zu erhöhen. Die Blockchain-Technologie, kombiniert mit IoT und KI, wird den Weg in ein neues Zeitalter der Digitalisierung ebnen.

Philipp Sandner leitet an der Frankfurt School of Finance & Management das Frankfurt School Blockchain Center (FSBC), welches im Februar 2017 initiiert wurde. Zu seinen Themengebieten gehören Blockchain, Crypto Assets, Distributed Ledger Technology (DLT), Euro-on-Ledger, Initial Coin Offerings (ICOs), Security Tokens (STOs), Digitalisierung und Entrepreneurship. Jonas Groß ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektmanager am Frankfurt School Blockchain Center und Doktorand an der Universität Bayreuth. Zu seinen Forschungsschwerpunkte gehören neben Krypto Assets, digitale Zentralbankwährungen (CBDC) und Stablecoin-Projekte wie Libra.