Distributed Ledger Technology (DLT) Börsenlexikon Vorheriger Begriff: Do Your Own Research (DYOR) Nächster Begriff: Krypto-Assets

Distributed Ledger Technology (DLT) bezeichnet eine digitale Technologie zur dezentralen Speicherung von Daten, die es mehreren Teilnehmern eines Netzwerks ermöglicht, Zugriff auf eine gemeinsame, synchronisierte Datenbank zu haben. Dabei wird jede Transaktion in einem dezentralen Hauptbuch, dem sogenannten Ledger, aufgezeichnet und ist für alle Beteiligten transparent und nachvollziehbar. Die bekannteste Form von DLT ist die Blockchain, doch der Begriff umfasst eine Vielzahl weiterer technischer Ansätze zur dezentralen Datenhaltung.

Die grundlegende Idee hinter DLT ist, das Vertrauen in eine zentrale Instanz wie eine Bank oder einen Notar durch kryptografisch abgesicherte Mechanismen zu ersetzen, die das System vor Manipulationen schützen. Diese Eigenschaften machen DLT besonders attraktiv für Anwendungsbereiche, in denen Integrität, Transparenz und Unveränderlichkeit von Daten entscheidend sind.

Funktionsweise eines Distributed Ledgers

Im Zentrum der Distributed Ledger Technology steht das Prinzip der Dezentralität. Anders als bei traditionellen Datenbanken, bei denen ein zentraler Server als Kontrollinstanz fungiert, wird das Ledger bei DLT-Anwendungen auf viele Knotenpunkte (Nodes) verteilt. Jeder Knoten besitzt eine Kopie des gesamten Ledgers. Änderungen, wie etwa neue Transaktionen, müssen durch einen Konsensmechanismus bestätigt werden, bevor sie in das Ledger aufgenommen werden. Dies geschieht häufig durch sogenannte Konsensalgorithmen, die sicherstellen, dass alle Netzwerkteilnehmer dieselbe Version der Datenbank haben.

Zu den gängigen Konsensmechanismen zählen:

• Proof of Work (PoW): Hier lösen Rechner komplexe mathematische Aufgaben, um Transaktionen zu verifizieren. Bekannt ist dieses Verfahren durch Bitcoin.
• Proof of Stake (PoS): Teilnehmer mit einem größeren Anteil an der Kryptowährung haben eine höhere Wahrscheinlichkeit, Transaktionen zu validieren.
• Byzantinischer Fehlertoleranz-Mechanismus (BFT): Geeignet für permissioned Netzwerke, in denen nur bestimmte Teilnehmer Transaktionen validieren dürfen.

Technologische Varianten der DLT

Neben der Blockchain existieren weitere Ausprägungen der Distributed Ledger Technology:

1. Blockchain: Transaktionen werden in Blöcken zusammengefasst, die durch kryptografische Verfahren miteinander verknüpft sind. Diese lineare Struktur bietet eine hohe Transparenz und Nachvollziehbarkeit.
2. Directed Acyclic Graph (DAG): Anstatt in Blöcken werden Transaktionen als Knoten in einem gerichteten azyklischen Graphen dargestellt. Dieses Modell, bekannt durch Projekte wie IOTA, ist insbesondere für IoT-Anwendungen geeignet, da es eine hohe Skalierbarkeit und niedrige Transaktionskosten erlaubt.
3. Hashgraph: Diese Methode verwendet eine Gossip-about-Gossip-Technik, um Informationen effizient im Netzwerk zu verbreiten und Konsens zu erzielen. Sie verspricht hohe Transaktionsgeschwindigkeiten und Fairness im Netzwerk.

Vorteile von Distributed Ledger Technology

DLT bringt zahlreiche Vorteile mit sich, die vor allem auf die Dezentralisierung, Transparenz und Sicherheit der Technologie zurückzuführen sind:

• Manipulationssicherheit: Nachträgliche Änderungen an aufgezeichneten Transaktionen sind nahezu unmöglich, da sie den Konsens des gesamten Netzwerks erfordern.
• Transparenz: Jede Transaktion ist für alle Teilnehmer sichtbar, was Vertrauen und Nachvollziehbarkeit fördert.
• Effizienzsteigerung: Durch den Wegfall von Intermediären wie Banken, Notaren oder zentralen Clearingstellen können Prozesse erheblich beschleunigt und Kosten gesenkt werden.
• Automatisierung: Smart Contracts – selbstausführende Verträge – ermöglichen die automatische Durchführung von Geschäftsprozessen auf Basis vordefinierter Regeln.

Anwendungsbereiche der Distributed Ledger Technology

DLT findet in zahlreichen Branchen Anwendung. Besonders relevant ist sie in folgenden Bereichen:

• Finanzwesen: Zahlungsabwicklung, Handel mit Finanzinstrumenten, Abwicklung von Derivaten oder Emission von digitalen Wertpapieren (Security Token).
• Lieferkettenmanagement: Lückenlose Nachverfolgung von Warenströmen über verschiedene Stationen hinweg, Erhöhung der Transparenz und Bekämpfung von Produktfälschungen.
• Gesundheitswesen: Sicherer Austausch medizinischer Daten zwischen Ärzten, Kliniken und Versicherungen.
• Identitätsmanagement: Digitale Identitäten können sicher, portabel und nutzerzentriert verwaltet werden.
• Energiehandel: Peer-to-Peer-Handel mit Strom aus dezentralen Quellen wie Solaranlagen.

Mathematische und technische Grundlagen

Ein zentrales mathematisches Element der DLT ist die Kryptografie, insbesondere die Nutzung von Hashfunktionen. Eine Hashfunktion bildet beliebig große Eingabedaten auf einen festen Ausgabewert (den Hashwert) ab. Eine typische Hashfunktion wie SHA-256 ist deterministisch, kollisionsresistent und nicht umkehrbar.

Ein Beispiel:

SHA-256("DLT") = 9b1de3a3853b8d39029aa7e13f3e08c112ac96b34b5119fc3a6f7c80f1c2c662

Dieser Hashwert dient dazu, Blöcke in einer Blockchain zu verknüpfen: Jeder Block enthält den Hash des vorherigen Blocks. Wird ein einzelnes Zeichen in einem Block geändert, verändert sich der Hash vollständig – und die Kette verliert ihre Integrität.

Zudem spielt das Konzept der Public-Private-Key-Kryptografie eine zentrale Rolle. Nutzer generieren ein Schlüsselpaar: Der private Schlüssel dient zur Signierung von Transaktionen, der öffentliche Schlüssel zur Verifikation.

Herausforderungen und Kritikpunkte

Trotz ihrer vielen Vorteile steht die DLT auch vor Herausforderungen:

• Skalierbarkeit: Viele DLT-Systeme stoßen bei hoher Transaktionslast an Leistungsgrenzen.
• Energieverbrauch: Insbesondere Proof-of-Work-Systeme wie Bitcoin haben einen hohen Stromverbrauch.
• Rechtliche Unsicherheiten: Viele juristische Fragen, etwa zur rechtlichen Anerkennung von Smart Contracts, sind noch ungeklärt.
• Interoperabilität: Unterschiedliche DLT-Plattformen sind häufig nicht miteinander kompatibel.
• Governance-Fragen: Wer entscheidet bei Weiterentwicklungen oder im Konfliktfall über die Regeln des Netzwerks?

Fazit

Distributed Ledger Technology stellt eine fundamentale Innovation dar, die bestehende Geschäftsmodelle in zahlreichen Branchen nachhaltig verändern kann. Sie ermöglicht ein hohes Maß an Transparenz, Sicherheit und Automatisierung und eröffnet neue Möglichkeiten der Zusammenarbeit ohne zentrale Instanzen. Gleichzeitig bestehen noch technologische, rechtliche und gesellschaftliche Herausforderungen, die gelöst werden müssen, bevor sich DLT auf breiter Front durchsetzen kann. Dennoch gilt sie schon heute als eine der Schlüsseltechnologien der digitalen Transformation und wird in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung gewinnen.