Monday, August 7, 2017

Schöne neue dezentralisierte Welt

In nicht allzu ferner Zukunft werden autarke Systeme interaktiv und autonom Preise aushandeln, Bestellungen platzieren und Rechnungen bezahlen. Autos werden vernetzt sein und selbständig fahren und Computer werden in der Lage sein, zu lernen.Diese und andere Szenarien werden Wirklichkeit werden und zwar dank dem Internet der Dinge (IoT) machbar.

Die Rede ist von mehreren Milliarden von Dingen und Abermilliarden von Prozessen, die ausschließlich durch die Vernetzung und Kombination von Technologien wie Big Data, Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen Neues schaffen. Diese neue Welt bringt aber Herausforderungen mit sich, die die zentral ausgerichteten Strukturen unserer Zeit nicht gemeistert werden können. Aber warum ist dem so? Was verursacht die Probleme?


Schwachstellen zentralisierter Modelle

Aktuelle IoT-Ecosysteme setzen auf zentralisierte Kommunikationsmodelle, die u.a. unter der Bezeichnung Server- /Client-Paradigma bekannt sind. Dabei werden alle Geräte identifiziert, authentifiziert und an einen Cloud-Server angebunden. Die zunehmende Zahl der Prozesse aber beansprucht eine immer weiter steigendende Menge an Speicherkapazitäten, Maintenance-Aufwendungen und Kommunikation für sich.
Die mangelnde Interoperabilität sowie die Kompatibilität diverser IoT Plattformen werden zu einem wachsenden Problem: sie sind anfällig, verursachen ihrerseits Security-Probleme werden zu einem unkalkulierbaren Risiko für Forschung und Unternehmen. Dieser zentralisierte Ansatz wird nicht in der Lage sein, auf die wachsenden Bedürfnisse der riesigen IoT-Ecosysteme von morgen zu reagieren. Auch wenn die ökonomischen und technischen Herausforderungen überwunden werden sollten, bleiben zentralisierte IoT-Plattformen ein Engpass (point of failure) für das gesamte Ecosystem. Deshalb schlägt jetzt die Stunde der dezentralen Ecosysteme.

Dezentraler Ansatz für IoT als Lösung

Im Gegensatz zum zentralen System, besteht ein dezentrales Ecosystem aus der Vernetzung autonomer Dingen und Systeme. Durch die Nutzung eines standardisierten Peer-to-Peer-Kommunikationsmodells lassen sich mit einem dezentralen Konzept Hunderte Milliarden von Transaktionen zwischen Geräten stabil durchführen – egal wie hoch die Berechnungs- oder Speicheranforderungen auch sind - durch die Verteilung auf eine Vielzahl vernetzter Systeme können schier endlose Anforderungen bewältigt werden. Positiver Nebeneffekt: Ein Fehler oder Angriff lässt nicht gleich das gesamte System zusammenbrechen, sondern wirkt sich nur in Teilbereichen aus. 
Das bringt zwar im Vergleich zum zentralen System eine erhöhte Sicherheit, dennoch bleibt das Thema Security eine Herausforderung, die allein durch die Nutzung von Peer-to-Peer-Kommunikation gelöst werden kann. Ziel muss es sein, eine Lösung zu finden, die in der Lage ist, sowohl die Privatsphäre als auch die Sicherheit der riesigen IoT-Netzwerke zu gewährleisten und eine Form der Validierung sowie des Konsenses zu finden, so dass hochsensible Transaktionen sicher durchgeführt werden können, ohne von Spoofing und Diebstahl betroffen zu sein. Oft ist in diesem Kontext von Blockchain die Rede – einer dezentralen Technologie, die vor allem im Kontext digitaler Währungen wie Bitcoin von sich reden macht. Dazu demnächst mehr in einem weiteren Beitrag.