Was hat das IoT mit Blockchain zu tun?

Mit dem Vormarsch des Internets der Dinge (IoT), das bereits mehrere Branchen wie die Fertigung, das Transportwesen und den Einzelhandel durchdringt, wächst auch die Sorge: IoT-Geräte sollten eben nicht zu einem leichten Ziel für Cyberkriminelle werden, die sie hacken und DDoS-Angriffe starten. Denn gerade die Sicherheit ist einer der Hauptfaktoren, der die breite Einführung von IoT-Geräten bislang behinderte.

Ein weiteres Problem der derzeitigen IoT-Netze ist die Skalierbarkeit. Zentralisierte Authentifizierungs- und Autorisierungssysteme für IoT-Geräte werden zu einem Engpass, da immer mehr IoT-Sensoren und -Geräte vernetzt werden.

Warum also nicht diesen Geräten eine Identität geben, die während ihres gesamten Lebenszyklus effizient validiert und überprüft werden kann? So lassen sich Krisen aufgrund mangelnder Sicherheit und Skalierbarkeit vermeiden. Aber wer ist dazu fähig? Die Antwort lautet: Blockchain.

Die Blockchain-Technologie lässt sich mit einem Notizbuch vergleichen, das von den Teilnehmern des Ökosystems gemeinsam genutzt wird. Es listet verkettete Transaktionen auf und erstellt eine Historie. Um Manipulationen zu verhindern, ist jeder Block in dieser Kette mit allen Vorhergehenden verknüpft und verschlüsselt – er kann also weder verändert noch entfernt werden. Wendet man dieses Konzept auf das Internet der Dinge an, so kann jedes Gerät über einen eigenen öffentlichen Schlüssel (Identität) verfügen. Die Aktivitäten wiederum lassen sich in der Blockchain aufzeichnen und zurückverfolgen. Auf Grundlage dieser Historie können die IoT-Geräte sogar einen Ruf aufbauen.

Eine Gemeinde in Brooklyn, New York (USA), nutzt Blockchain, um die Solarenergieproduktion zu erfassen und den Kauf von überschüssigen Energiegutschriften zu ermöglichen. IoT-Geräte haben ihre eigene Identität und bauen ihren Ruf auf der Grundlage der Historie von Aufzeichnungen und Austauschvorgängen auf. Alles auf vertrauenswürdige Weise. Denn „Blockchain hat die Fähigkeit, das Element des Vertrauens, das derzeit im IoT fehlt, durch die Vielfalt der Nutzer zu schaffen“, sagt Jerry Cuomo, Vizepräsident für Blockchain-Technologien bei IBM.

Aufgrund des dezentralen Charakters von Blockchains müssen IoT-Lösungen, die auf einer Kombination der beiden Technologien beruhen, auch nicht die indirekten Kosten tragen, die durch eine zentrale Kontroll- und Authentifizierungsinstanz entstehen würden, wenn eine andere Sicherheitsmethode für IoT-Geräte und -Netze gewählt werden würde. Mit anderen Worten: Keine Kontrollinstanz muss die Verantwortung für die Aufrechterhaltung des Vertrauens zwischen den beteiligten Parteien und die Sicherheit der erzeugten Datenmengen übernehmen. Verteilte, verschlüsselte Logbücher gewährleisten dies.

Mögliche Anwendungen des IoT-Blockchain-Duos

In der Landwirtschaft dienen IoT-Blockchain-Lösungen zum Beispiel dazu, die Auswirkungen von Klima und Boden auf die Qualität und den Ertrag von Pflanzen sicher zu verfolgen. Darüber hinaus sorgen sie für mehr Transparenz entlang der gesamten Produktions- und Vertriebskette von Agrarprodukten. Auf diese Weise verbessern IoT-Blockchain-Anwendungen die Rückverfolgbarkeit von Lebensmitteln – und zwar vom Bauernhof über den Supermarkt bis hin zum Haushalt unter Verwendung von IoT-Sensoren.

Systeme für das Management der Lieferkette können von Sensoren stammende Informationen in der Blockchain speichern, damit autorisierte Akteure sie in Echtzeit abfragen und die Produktion und Lieferung entsprechend vorbereiten können. So haben IBM und Golden State Foods, ein Hersteller von Lebensmitteln, gemeinsam an der Nutzung von Blockchain und IoT gearbeitet, um Prozesse zu optimieren. Sie nutzten die Radiofrequenz-Identifikation (RFID), um die Bewegung von frischem Rindfleisch automatisch zu verfolgen, IoT-Geräte zur Temperaturüberwachung und die Blockchain-Technologie, um Geschäftsregeln zwischen den Gliedern der Lieferkette zu orchestrieren.

Die Bewirtschaftung von Wasserressourcen, insbesondere im Hinblick auf die weltweite Wasserverschwendung, ist ein weiterer Bereich, in dem IoT-Blockchain-Projekte potenziell von Vorteil sind. Intelligente Sensoren können den Wasserverbrauch überwachen und bei Leckagen automatisch das Schließen veranlassen. Eine weitere Anwendung ist die Bekämpfung der Verschmutzung von Flüssen. Ein Projekt mit dem Namen „Drone on the Volga“ schlägt vor, Drohnen mit IoT-Sensoren und Blockchain-Technologie einzusetzen, um Daten über den Grad der Wasserverschmutzung zu sammeln.

In der Pharmaindustrie kann der Einsatz des IoT-Blockchain-Duos kritische Probleme wie die Verhinderung von Arzneimittelfälschungen angehen, indem die Rückverfolgbarkeit und Transparenz vom Verlassen der Fabrik bis zum Kauf durch den Endverbraucher sichergestellt wird.

Außerdem können IoT-Sensoren auf Blockchain Temperatur, Standort, Zeiten und Status von Containern während des Frachttransports unveränderlich aufzeichnen.

Die Maschinenwartung kann IoT-Geräte einsetzen, um den Betriebszustand von Motoren und Aufzügen zu erfassen. So können Wartungsteams die Blockchain überwachen, um zu prüfen, ob Reparaturen erforderlich sind – ohne dabei frühere Informationen zu ändern und die durchgeführten Arbeiten aufzuzeichnen.

Über diese Anwendungsfälle hinaus können IoT- und Blockchain-Technologien zusammen eingesetzt Sharing-Economy-Initiativen für Waren und Dienstleistungen fördern, indem sie Transaktionen zwischen IoT-Geräten ermöglichen. So können sie beispielsweise intelligente „Dinge“ mit Blockchains verbinden, kommerzielle Transaktionen und Zahlungen zwischen Geräten erleichtern und eine Sharing Economy für das Internet der Dinge schaffen.

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