Smart Contracts: Definition, Beispiele und Blockchains

Smart Contracts, also intelligente Verträge, nutzen die Vorteile der Digitalisierung für das Vertragsmanagement. Mit der Blockchain-Technologie als Basis sorgen sie für maximale Vertragssicherheit, Transparenz und Effizienz.

Die 5 wichtigsten Informationen zu Smart Contracts:

1. Mit einem Smart Contracts können Verträge automatisch und digital abgewickelt werden.
2. Die Grundidee von Smart Contracts ist die rechtssichere Abwicklung von Verträgen.
3. Die Anwendungen von Smart Contracts sind vielzählig. Beispiele sind die Finanzbranche, Immobilienbranche oder auch die Logistik.
4. Smart Contracts werden auf Blockchains, die zu den Distributed-Ledger-Technologien zählen, ausgeführt.
5. Die bekanntesten Smart Contract Blockchains sind Ethereum, Cardano und Solana.

Eine Übersicht der größten Kryptowährungen inklusive anfängerfreundlicher Erklärungen findet sich in unserer Rubrik »Kryptowährungen«.

Was sind Smart Contracts? - Definition und Erklärung

Smart Contracts sind intelligente, vollständig automatisch agierende Verträge.

Der Begriff geht auf den US-amerikanischen Juristen und Informatiker Nick Szabo zurück, der bereits Ende der 1990er-Jahre das Konzept rechtsrelevanter Computerprogramme beschrieb. Die Grundidee ist, durch webbasierte Computerprotokolle Verträge abzubilden und die Vertragsverhandlung und Vertragsdurchsetzung technisch zu unterstützen.

Die gesamte Vertragsabwicklung findet bei Smart Contracts in nach folgendem Modus automatisiert in drei Schritten ab:

1. Eingang der Transaktion: Auslösung eines digital prüfbaren Ereignisses
2. Prüfung der Transaktion: Verarbeitung des Ereignisses durch den Programmcode
3. Ausgabe: Vornahme einer rechtlich relevanten Handlung auf Grundlage des Ereignisses

Es ist nicht die bloße Möglichkeit der Automatisierung des Vertragsmanagements, die Smart Contracts so bedeutsam macht, sondern die Verbindung mit der Distributed-Ledger- bzw. der Blockchain-Technologie:

Als Smart Contracts werden Programme auf der Blockchain bezeichnet, die auf Basis einer WENN-DANN-Logik arbeiten, sodass bei Eintritt eines zuvor festgelegten Ereignisses automatisch eine zuvor festgelegte Aktion ausgeführt wird.

Der Smart Contract ist demnach ein Computerprogramm, das die Abbildung, Ausführung und Verifikation eines Vertrages ermöglicht, wobei die vertraglichen Vereinbarungen in Form eines Algorithmus kodiert sind.

Durch die Blockchain-Technologie wird dieser Vorgang vertrauenswürdig, nachvollziehbar und transparent, weil die Blockchain eine fälschungssichere und dezentrale Speicherung und Überprüfung der Zulässigkeit von Transaktionen ermöglicht.

Wie funktionieren Smart Contracts?

Smart Contracts setzen auf einer Blockchain auf und werden dort dezentral ausgeführt.

Dieses Vorgehen steht im direkten Kontrast zu gewöhnlichen Datenbanken, bei denen Daten zentral gespeichert werden. Die Speicherung erfolgt bei der Distributed-Ledger-Technologie dezentral, eine zentrale Administration ist nicht notwendig. Aufgrund dieser dezentralisierten Speicherung sind die Daten fälschungssicher und nachvollziehbar. Das System agiert außerdem unabhängig von einzelnen Teilnehmern.

Blockchains sind eine Ausprägung der Distributed-Ledger-Technologie. Sie weisen eine spezielle Struktur in Form einer kryptographischen Verkettung von Datenblöcken auf. Diese sind in chronologischer Reihenfolge über bestimmte Prüfsummen ("Hashs") miteinander verbunden.

Eine vereinfachte grafische Darstellung der Blockchain wurde vom Bitcoin-Begründer Satoshi Nakamoto im Whitepaper veröffentlicht.

Smart Contracts sind Software bzw. Programmcodes, die auf der Blockchain aufsetzen und auf dieser digitale Transaktionen zwischen Teilnehmern automatisiert ausführen.

Um diese Transaktionen ausführen zu können, enthalten Smart Contracts Statusübergänge, Daten, Prozesslogiken, etc., und stellen sohin gescriptete Abfolgen dar, die mindestens ein Resultat an bestimmte Bedingungen und/oder Ereignisse knüpfen.

Tritt die im Code festgelegte Bedingung ein, wird eine informationstechnische Reaktion durch den Smart Contract ausgelöst. Dadurch werden virtuelle Transaktionen bewirkt. In der Praxis bedeutet das: Das Skript des Programmcodes wird digital von den Vertragsparteien signiert und auf der Blockchain abgelegt. Das zuvor definierte Ereignis, etwa ein bestimmtes Datum oder ein bestimmter Marktpreis, tritt ein und die Vertragsausführung wird automatisch angestoßen.

Wie funktionieren Smart Contracts? - 4 Schritte Erklärung

1. Die Vertragsbedingungen werden im Programmcode festgehalten
2. Das definierte Ereignis tritt ein
3. Der vertraglich fixierte Leistungsaustausch wird automatisch ausgeführt
4. Die Eigentumsübertragung zwischen den Vertragsparteien erfolgt digital oder physisch

Eine detaillierte Analyse und Beschreibung der Vorgänge wurde in einem Gutachten der Universität Leipzig veröffentlicht.

Anwendungsfälle: Die 5 wichtigsten Smart Contract Beispiele

So abstrakt die Funktionsweise von Smart Contracts auf den ersten Blick erscheint, so praktisch ist deren Anwendung. Smart Contracts werden nicht nur im Sinne ihrer ursprünglichen Funktion im Vertragsmanagement genutzt, sondern auch in zahlreichen anderen Bereichen. Prinzipiell können Smart Contracts für mehr Automatisierung sorgen.

Die fünf bekanntesten Beispiele werden nachfolgend beschrieben.

1. Smart Contracts und DeFi:
   Im Bereich dezentraler Finanzen finden Smart Contracts Anwendung, um Aspekte des Wertpapiergeschäfts oder des Kapitalmarkts zu dezentralisieren. So lassen sich über Smart Contracts beispielsweise Automated-Market-Maker (AMM) abbilden oder dezentrale Börsen. Mehr Informationen findest du im Beitrag »Blockchain, Smart Contracts und DeFi«.
2. Smart Contracts in der Logistik:
   In der Logistik bieten Smart Contracts interessante Anwendungsfelder. Beispielsweise können Sharing-Konzepte, Bezahl- oder Rechnungssysteme für verbundene Endgeräte oder Peer-to-Peer-Marktplätze mit Smart Contracts realisiert werden. Mehr Informationen findest du im Beitrag »Blockchain im Supply-Chain-Management«.
3. Smart Contracts für Versicherungen:
   Auch im Versicherungswesen nimmt die Nutzung von Smart Contracts zu. Ein vielversprechendes Anwendungsfeld sind Zahlungen bei Eintritt bestimmter Schadensfälle oder anderer Ereignisse, die durch Smart Contracts automatisiert ausgeführt werden.
4. Smart Contracts für Immobilien:
   Für Smart Contracts bestehen einige Einsatzmöglichkeiten entlang der gesamten Immobilienwertschöpfungskette. Auf der Hand liegt die Anwendung von Smart Contracts bei der Bezahlung von Immobilientransaktionen. Auch die Abwicklung von Immobilienverkäufen wird durch Smart Contratcs vereinfacht. Detaillierte Informationen finden sich im Guide »Blockchain & Immobilien«
5. Smart Contracts für eGovernments und die Verwaltung:
   Smart Contracts können auch zahlreiche Verbesserungen in Politik und Verwaltung bringen. Dazu zählt nicht nur die Nutzung digitaler öffentlicher Services oder neue Registerformen, sondern beispielsweise auch die Durchführung von Wahlen. Die Stadt Zug in der Schweiz hat diesbezüglich eine Vorreiterrolle eingenommen und verschiedene Pilotprogramme zum eGovernment gestartet.

Die besten Smart Contract Blockchains

Smart Contracts werden auch auf den Blockchains verschiedener Coins verfügbar gemacht. Zu den bekanntesten Smart Contract Coins zählen Ethereum, Cardano, Solana, Polkadot und Polygon. Mit der Verwendung von Smart Contracts können so genannte dezentrale Applikationen, kurz dApps, realisiert werden.

Ethereum

Ethereum versteht sich vom Grunde auf als programmierbare Plattform für Smart Contracts. Entsprechend schafft Ethereum alle möglichen dezentralisierten Anwendungen, indem die Blockchain den Nutzern die Möglichkeit bietet, jede beliebige Funktion, die sie benötigen, selbst zu erstellen. Programmiersprache hierfür ist Solidity.

Ethereum gilt als Pionier der Smart Contract Plattformen. Vitalik Buterin hat die Idee hinter Ethereum 2013 das erste mal verfasst und 2015 letztendlich veröffentlicht. Ethereum Smart Contracts auf der Blockchain waren die große Innovation hinter dem Projekt. Durch die frühe Veröffentlichung des Netzwerks profitiert Ethereum noch heute vom First Mover Advantage.

Da Ethereum die älteste Smart Contract Blockchain ist, hat sich um das Projekt ein großes Ökosystem gebildet. Dank dem ERC-20 Standard kann Ethereum nicht nur Smart Contracts, sondern auch Tokens hosten. Unter den Top 100 der Kryptowährungen nach Marktkapitalisierung, befinden sich ebenfalls viele ERC-2o Tokens, wie beispielsweise Chainlink oder Uniswap.

Cardano

Auch Cardano bemüht sich um die Anwendungsmöglichkeit von Smart Contracts. Durch das Alonzo-Update im September 2021 wurden Smart Contracts nun nach vielen Jahren der Vorbereitung ermöglicht. Der Fokus liegt auf dezentralisierten Finanzanwendungen, von einfachen Swap-Apps bis hin zu dezentralen Börsen.

Für das Update setzte Cardano auf die Programmiersprache Plutus. Das Alonzo-Upgrade ermöglicht das Schreiben und Ausführen von Plutus-Skripten auf der Cardano-Blockchain und ermöglicht dem Netzwerk dadurch, eine dezentrale Anwendungsplattform für Smart Contracts zu werden.

Neu entwickelte Technologien durchlaufen stets eine Peer-Review, sodass neue Ideen immer einer intensiven Prüfung unterliegen, bevor diese tatsächlich live gehen. Die strikte Einhaltung dieser wissenschaftlichen Verfahren soll die Cardano Blockchain und Cardano Smart Contracts stabiler und sicherer machen.

Solana

Ähnlich wie Ethereum kann auch Solana Smart Contracts ausführen. Das Projekt ging im März 2020 an den Start und wurde seitdem immer wieder als "Ethereum Killer betitelt". In der Realität gibt es jedoch noch viele Probleme rund um die Solana Blockchain. In der Vergangenheit gab es immer wieder Ausfälle im Solana Netzwerk.

Durch eine Kombination aus dem Proof of History und Proof of Stake Mechanismus schafft es Solana in der Theorie bis zu 50.000 Transaktionen pro Sekunde auszuführen. Die Gebühren sind dabei sogar deutlich niedriger, als bei Ethereum.

Unter anderem deshalb ist auch die NFT Community auf Solana in der Vergangenheit immer größer geworden. Solana bietet viele verschiedene NFT-Marktplätze aber auch dezentrale Börsen und DeFi Protokolle.

Polkadot

Polkadot zählt ebenfalls zu größten und bekanntesten programmierbaren Smart Contract Plattformen. Das Projekt möchte Interoperabilität in die Blockchain-Branche bringen und treibt so neue Innovationen voran. Die Polkadot Blockchain bringt viele neue Anwendungsmöglichkeiten für Smart Contracts mit sich.

Durch die Verwendung von Parachains hat es Polkadot geschafft eine Lösung zu entwickeln, wie viele Transaktionen gleichzeitig ausgeführt werden können. Die Relay-Chain ist das Herzstück von Polkadot, welches alle Netzwerke miteinander verbindet und Kommunikation ermöglichgt.

Die Architektur von Polkadot aus der Relay-Chain und vielen weiteren Parachains ist einzigartig und ermöglicht Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains.

Avalanche

Da Avalanche erst im Jahr 2020 gegründet wurde, handelt es sich auch hier um ein recht junges Projekt. Ziel der Entwickler ist es, die schnellste und Smart Contract Blockchain der Welt zu erschaffen. Gleichzeitig setzt das Projekt auf eine gute Umwelt-Bilanz und niedrige Transaktionsgebühren.

Avalanche setzte bei der Entwicklung der Smart Contract Plattform auf den Proof of Stake Konsensmechanismus. Unter anderem aus diesem Grund wird auch bei Avalanche häufig der Vergleich zu Ethereum gezogen.

Die herausstechende Schnelligkeit macht die Avalanche Blockchain für viele Anwendungsgebiete und natürlich auch Smart Contracts interessant. Dazu zählen beispielsweise NFTs, DeFi und dApps.

Wie haben wir die besten Smart Contract Blockchains ausgewählt?

Bei der Auswahl der besten fünft Smart Contract Blockchains haben wir uns auf Projekte mit besonders vielen Anwendungen und somit auch den meisten Nutzern fokussiert. Qualität steht somit bei unserer Auswahl im Vordergrund.

Zusätzlich ist uns die Innovationsstärke der Projekte bei unserer Auswahl wichtig gewesen. Um sich langfristig durchzusetzten benötigt es Alleinstellungsmerkmale am Krypto-Markt, was die fünf vorgestellten Projekte jeweils vorweisen können.

Marktdaten wie die Liquidität und auch die Tokenomics haben ebenfalls eine Rolle gespielt. So sollte die Liquidität der nativen Kryptowährung einer Smart Contract Blockchain möglichst hoch sein. Gut durchdachte Tokenomics können ebenfalls einen sehr positiven Einfluss auf die zukünftige Entwicklung einer Blockchain haben.

Welche neuen Smart Contract Plattformen gibt es?

Neben den größeren und beständigen Smart Contract Plattformen möchten wir euch ebenfalls ein paar kleinere Blockchains vorstellen, welche noch keine lange Historie im Bereich der Smart Contracts vorweisen können.

Aptos

Die neue Smart Contract Plattform Aptos wurde erst im Jahr 2022 veröffentlicht. Teilweise basiert der Code des Projekts auf dem alten Facebook-Coin-Projekt "Diem" (zuvor Libra). Das Projekt wurde von Meta verworfen und daher haben die beiden Entwickler von Meta das Projekt selbstständig veröffentlicht.

Die verwendete Programmiersprache "Move" ist neu und soll für mehr Sicherheit der Blockchain sorgen. Entwickelt wurde die neue Programmiersprache ebenfalls bei Meta. Neben der Sicherheit möchte Aptos auch Schnelligkeit und Skalierbarkeit erreichen. Kritik erntete das Projekt für die unfairen Tokenomcs und fehlende Transparenz.

Cosmos

Cosmos wird häufig mit Polkadot verglichen und ist vermutlich den meisten Investoren bereits bekannt. Cosmos spricht von einem "Internet-der-Blockchains" und möchte für Interoperabilität im Krypto-Sektor sorgen.

Der modulare Aufbau von Cosmos ermöglicht es Entwicklern schnell und einfach eigene Blockchains zu erstellen, während eine geringe Komplexität gewährleistet wird. Ziel ist es ein Netzwerk zu schaffen, in welchem Blockchains dezentral miteinander kommunizieren können. Dabei entstehen logischerweise auch Anwendungsfälle für Smart Contracts.

Das Cosmos Ökosystem bietet neben DeFi auch Anwendungsfälle im Gaming Bereich und für DAOs (Dezentrale Autonome Organisationen).

Klaytn

Die Smart Contract Blockchain "Klaytn" fokussiert sich auf den Metaverse und GameFi Sektor und wurde im Jahr 2019 veröffentlicht. Klaytn bietet ein End-to-End-Metaverse-Paket an, um die Entwicklung für das Metaverse zu vereinfachen.

Dazu gehören auch Layer-2-Lösungen, SDKs, Smart Contract Libraries, IPFS-Lösungen, Wallets, Chain Explorer, Oracles und Bridges, Stablecoin Integrationen und NFT Marktplätze.

Die Klaytn Blockchain macht sich das Hub-and-Spoke-Modell zu nutze, welches als eine der besten Skalierungslösungen gesehen wird. Die Service Chains von Klaytn können für spezifische Anforderungen für dApps angepasst werden.

Vor- und Nachteile von Smart Contracts

Die Nutzung von Smart Contracts birgt zahlreiche Vorteile durch die hohe Transparenz und die generelle Fälschungssicherheit der Blockchain. Gleichzeitig dürfen jedoch die Gefahren nicht übersehen werden.

Vorteile eines Smart Contracts

Die 5 wichtigsten Vorteile eines Smart Contracts sind:

1. hohe Verlässlichkeit durch formalisierte Bedingungen
2. Transparenz und Sicherheit durch den Einsatz der Blockchain
3. Effizienzsteigerungen durch automatisierte Umsetzungsmöglichkeiten
4. Unabhängigkeit von Prüfinstanzen und Intermediären
5. Vereinfachung der Vertragsgestaltung

Nachteile eines Smart Contracts

Die 5 wichtigsten Nachteile eines Smart Contracts sind:

1. Verlust von rechtlichen Spielräumen und Interpretationsfreiräumen
2. Herausfordernde und kostenintensive Softwareentwicklung
3. Korrektur und Rückabwicklung fehlerhafter Verträge
4. (vorerst) mangelnde Rechtssicherheit und Standardisierung
5. Blockchain-typische Herausforderungen ( Usability, Energieverbrauch, Skalierbarkeit)

Einen eigenen Smart Contract programmieren: So funktioniert es

Smart Contracts sind im Wesentlichen Computerprogramme. Jeder, der eine Programmiersprache beherrscht, ist daher grundsätzlich in der Lage, einen Smart Contract zu programmieren. Im Internet finden sich dazu zahlreiche Tutorials.

Die gängigste Smart Contract Programmiersprache ist Solidity. Dabei handelt es sich um eine objektorientierte Programmiersprache, die vor allem für Smart Contracts für Ethereum angewendet wird.

Die Programmiersprache ähnelt JavaScript, C++ und Python. Die Aufgabe von Solidity ist es, den Quellcode von Smart Contracts für die Ethereum Virtual Machine bereitzustellen.

Gibt es für Bitcoin Smart Contracts?

Im Juni 2021 fand nach dem Segwit-Update 2017 das erste Update des Bitcoin-Protokolls seit vier Jahren statt. Durch das Taproot-Upgrade werden echte Smart Contracts auf der Bitcoin-Blockchain erstmals sinnvoll möglich gemacht, wenn auch in vereinfachter Form.

Dabei darf die Funktionalität nicht mit der Komplexität von Ethereum und dessen Turing-Vollständigkeit verglichen werden. Dennoch gibt es Projekte wie Internet Computer (ICP) oder auch Stacks, die Anwendungsszenarien wie Decentralized Finance und Smart Contracts im Allgemeinen rund um die Bitcoin Blockchain bauen möchten.

Fazit zu Smart Contracts

Mit Blockchains wurden manipulationssichere Datenstrukturen entwickelt, mit deren Weiterentwicklung es auch möglich ist, Programmcodes auf der Datenstruktur abzulegen und auszuführen.

Diese Smart Contracts agieren wie selbstständige Akteure innerhalb des Netzwerks. Sie bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, einige davon haben sich bereits etabliert, viele werden erst angedacht oder in Pilotprojekten getestet.

Fest steht, dass Smart Contracts die Möglichkeit bieten, viele Bereiche unseres Wirtschaftslebens zu verändern. Wann und inwiefern sich die viel gehegten Erwartungen realisieren, ist aber bisher nicht absehbar.