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Ist die Blockchain die Zukunft des IoT?

14. September 2022, 15:52 Uhr | Martin Giess
Ist die Blockchain die Zukunft des IoT?
© Maksym Yemelyanov/stock.adobe.com

Innovation muss nicht immer disruptiv wirken, sie kann auch eine Synergie zweier bestehender Technologien sein. Aktuelles Beispiel hierfür ist die Kombination von IoT und der Blockchain, also die Verbindung von Konnektivität und Dezentralisierung im Internet der Dinge.

Blockchain ist eine relativ neue Technologie, die Daten aus verschiedenen Quellen verteilt und einen überprüfbaren Überblick darüber bietet, wie diese Daten interagieren und sich verändern. Geräte im IoT sind physisch ebenfalls dezentral – sie teilen sich keine gemeinsame Hardware und können sich zur gleichen Zeit an den unterschiedlichsten Orten befinden. Die Blockchain-Technologie kann das Internet der Dinge (IoT) also verbessern, indem sie für eine größere Sichtbarkeit der angeschlossenen Geräte sorgt.

Die Blockchain gehört zu den Distributed-Ledger-Technologien (DLT), ist also speziell für die Archivierung und Transaktion von Daten entwickelt. Dadurch kann sie IoT-Unternehmen helfen, sowohl einzelne Geräte als auch die von ihnen gespeicherten und verbundenen Daten zu schützen und so das Vertrauen von Kunden und Partnern zu stärken, während sie gleichzeitig zur Verbesserung der Sicherheit des IoT beiträgt.

Anwendungen der Blockchain im IoT

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Blockchain IoT-Anwendungen verbessern kann. Zum Beispiel kann sie als eine Art erweitertes Archiv für Daten und Geräte verwendet werden, in dem abgebildet wird, zu welchem Zeitpunkt welche Änderungen vorgenommen wurden, aber auch, wer zuletzt auf die Daten oder das Gerät zugegriffen hat, wie vertrauenswürdig das betreffende Gerät in der Vergangenheit war und in einigen Fällen auch, was die Änderung verursacht hat. Auch im Hinblick auf die Prozessautomatisierung kann diese verteilte Informationskette genutzt werden: auf Basis vorkonfigurierter Bedingungen kann die Blockchain nicht nur Daten verarbeiten, sondern auch automatische Prozesse auslösen. Wenn die Bedingungen erfüllt sind, wird die entsprechende Aktion ausgeführt. Im Folgenden einige weitere Fragen aus dem IoT-Spektrum, bei deren Beantwortung die Blockchain heute schon unterstützen kann:

1. Woher kommen meine Daten?

Unternehmen nutzen Daten, die über IoT-Sensoren und -Geräte erhoben werden, immer stärker als Grundlage für wirtschaftliche Entscheidungen und Prozesse. Dabei steigt die Menge und Bedeutung dieser Daten exponentiell – womit gleichzeitig aber auch das Risiko von Datenmissbrauch größer wird. Daher wird es für Unternehmen, Regierungen und Privatpersonen immer entscheidender, die Herkunft der Daten zu kontrollieren – vor allem, wenn sie von Dritten stammen, die sie möglicherweise in irgendeiner Weise verändern wollen. Daten könnten schließlich von einem Unternehmen verändert werden, um Betrug zu verbergen, oder vom Staat manipuliert werden, um Maßnahmen zu beeinflussen oder die öffentliche Meinung zu verzerren.

2. Wie gesund ist mein IoT-Gerät?

Auch ohne die Blockchain lassen sich Fehler, Downtimes und Unstimmigkeiten in IoT-Netzwerken feststellen und beheben – allerdings werden solche Vorfälle meist isoliert betrachtet und nicht automatisch mit vergangenen Fehlfunktionen eines bestimmten Gerätes in Verbindung gebracht. Bei Tausenden von IoT-Geräten innerhalb eines Netzwerks ist es nicht leicht, die Historie jedes einzelnen Bestandteils ständig im Blick zu haben. Wenn jedoch ein Gerät wiederholt Probleme verursacht, sollten Unternehmen in der Lage sein, die Fehlerquelle zuverlässig zu identifizieren, anstatt immer nur kurzfristig auf Ausfälle zu reagieren.

Mit der Blockchain lässt sich jedem Gerät ein eindeutiger Schlüssel zuweisen, über den verschlüsselte Anfrage- und Antwortnachrichten gesendet werden können. Im Laufe der Zeit können diese Schlüssel verwendet werden, um ein Profil jedes Geräts zu erstellen und seine Historie zu verfolgen. Auf diese Weise können Unternehmen feststellen, welche Geräte ersetzt werden müssen und ob es sich bei dem Ausfall um einen Einzelfall oder um ein Muster fehlerhaften Verhaltens bei einem bestimmten Gerät handelt.

3. Die Automatisierung optimieren

Automatisierung gehört zu den wichtigsten Vorteilen des IoT. Viele Vorfälle, die IoT-Sensoren feststellen, können sehr schnell extreme negative Folgen für ein Unternehmen haben: Ein Bohrkopf, der aufgrund von Verschleiß voraussichtlich bald kaputt gehen wird und dessen Ersatzteillieferung mehrere Tage dauern kann, führt im Ernstfall zu hohen Ausfallkosten in kürzester Zeit. Daher ist es enorm wichtig, dass ein Sensor nicht nur die Information über das defekte Bauteil liefert, sondern auch eine automatisierte Reaktion zur Behebung des Fehlers auslöst. In diesem Fall: Lieferung eines passenden Ersatzteils.

Die Blockchain ermöglicht die Implementierung von sogenannten »Smart Contracts«, die Prozesse für einzelne Geräte unter bestimmten Bedingungen vorab und automatisch genehmigen. Im oben genannten Predictive Maintenance Beispiel fungiert die Blockchain als vertrauenswürdige »Autorität«, durch die die Transaktion der durch den Sensor ausgelösten Ersatzteilbestellung legitimiert wird.

4. Wie lässt sich IoT-Sicherheit steigern?

Die Menge und Bedeutung von IoT-generierten Daten in Unternehmen erfuhr in den letzten Jahren einen enormen Anstieg – das ist auch Cyberkriminellen nicht entgangen. Häufig wird daher versucht, IoT-Geräte zu hacken, um sie in Botnets – einer Gruppe automatisierter Schadprogramme, sogenannter Bots – zu verwenden. Auf diese Weise können Angreifer wertvolle Daten stehlen, in private Netzwerke eindringen, Identitätsdiebstahl begehen oder einfach nur grundlegende Gerätefunktionen stören. Angesichts der sensiblen Natur von IoT-Daten und ihrer Nähe zu anderen anfälligen Systemen ist die Sicherheit ein ständiges Anliegen für Unternehmen, die sich auf vernetzte Geräte verlassen.

Durch ihre Dezentralisierung macht es die Blockchain Angreifern schwerer, in Server einzudringen, außerdem dokumentiert sie jeden Versuch sowie jegliche Veränderung der gespeicherten Daten bin ins kleinste Detail, womit Angriffe und daraus resultierende Schäden besser nachverfolgbar werden.

Über die Speicherung biometrischer Daten an unterschiedlichen Orten kann die Blockchain sicherstellen, dass niemand unbefugtes, der physischen Zugang zu einem Gerät hat, auf dessen Daten oder Funktionen zugreifen kann. Die Speicherung dieser Informationen in einer Blockchain birgt jedoch auch Sicherheitsrisiken, da diese sensiblen Informationen im Falle eines Einbruchs gestohlen werden könnten.

Herausforderungen für das IoT

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Martin Giess, CTO bei EMnify
Der Autor: Martin Giess ist CTO und Mitbegründer von Emnify.
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Die Blockchain bietet für das IoT der Zukunft enorme Vorteile – allerdings sind diese heutzutage noch nicht in vollem Ausmaß nutzbar, in dem die Industrie es gerne hätte.
Technische Herausforderungen, wie die begrenzte Batterielebensdauer von IoT-Geräten, behindern den vollumfänglichen Einsatz der extrem datenintensiven Blockchain-Technologien noch. Aber auch in Punkto Datenschutz und Richtlinien gilt es noch einiges zu tun: Bisher gibt es noch kaum Regularien, die den Einsatz von Blockchain im IoT begleiten und absichern, Unternehmen sind beim Rollout noch weitgehend auf sich gestellt. Besonders mit Blick auf den Datenschutz ist das ein Risiko, das viele nur begrenzt eingehen können: Es besteht die Möglichkeit, dass die von der Blockchain gebotene Transparenz zu viele Informationen an Dritte weitergeben könnte. Wie groß dieses Risiko ist, hängt letztlich davon ab, wie viel Zugang einzelne Parteien haben und wie klar die Parameter für die gemeinsame Nutzung definiert sind. Deshalb ist es entscheidend, dass Unternehmen sich beim Rollout Zeit lassen und die Parameter für die Blockchain so genau wie möglich abstimmen. Ohne festen rechtlichen Rahmen eine Anforderung, die gerade kleine und mittelständische Unternehmen heute allerdings nur schwer erfüllen können. 


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