Metaverse Blog-Serie: Nr. 2 – Die Technik

16. September 2022

In unserem letzten Blogbeitrag haben wir eine kurze Einführung in das Thema und die Begrifflichkeiten gegeben. In diesem Beitrag möchten wir Ihnen einen Einblick in die Technologie geben, die hinter dem Metaverse steckt. Neben der Hardware, die virtuelle und reale Welt immer weiter verschmelzen lässt, sind dies auch die revolutionäre Blockchain-Technologie und die darauf basierenden Non-Fungible Tokens.

Eintritt nur mit der richtigen Hardware

Marc Zuckerberg beschreibt seine Vorstellung vom Metaverse folgendermaßen: “The metaverse is an embodied internet that you’re inside of rather than just looking at.” Dieser Ansatz kann als vereinfachte Darstellung der Idee des sog. Web 3.0 verstanden werden. So gehen derzeit viele Experten davon aus, dass das Metaverse die Art und Weise wie Nutzer im Online-Bereich mit Technologien, Diensten und Plattformen interagieren vollkommen neu definieren wird.

XR, VR, AR und MR

Zwar existieren bereits heute Plattformen, die zum Metaverse dazugezählt werden können, obwohl sie nicht auf neuartiger immersiver Technik basieren. Allerdings schafft erst der Einsatz von sog. Extended Reality (XR) – Technologien eine wirklich digitalisierte Umgebung. Unter diesen Sammelbegriff fällt eine Vielzahl an „Mensch-Computer-Schnittstellen“, welche die Realität der Nutzer erweitern.

Die bekannteste XR-Technologie dürften die Virtual Reality (VR) – Brillen sein. Diese werden in naher Zukunft wohl noch durch VR-Suits ergänzt. Diese Ganzkörperanzüge sollen ein haptisches und klimatisches Erleben der virtuellen Welt ermöglichen. Als einer der technischen Vorreiter stellte Tesla Studios kürzlich seinen „Teslasuit“ auf der CES im Convention Center in Las Vegas vor. Virtual Reality lässt den Nutzer so in neue, komplett digital erschaffene Welten abtauchen. Diese reichen von täuschend echt wirkenden Unterwasserwelten bis hin zu Science-Fiction Szenerien.

Im Unterschied zu VR setzt die Augmented Reality (AR), die man als „erweiterte“ oder „angereicherte Realität“ übersetzen kann, auf eine Überlagerung von realer und digitaler Welt. So werden beispielsweise auf dem Bildschirm des Endgeräts oder mit Hilfe einer AR-Brille virtuelle Elemente und Informationen in der realen Umgebung angezeigt. Bekanntestes Beispiel aus der Spielewelt ist hier sicher das inzwischen mehr als 1 Mrd. mal gedownloadete Spiel „Pokemon Go“. Hier werden Pokemon mittels der Kamera des Handys auf den Boden vor dem Anwender projiziert. Aber nicht nur in der Spielebranche wird AR eingesetzt. So hat etwa das Startup Dent Reality eine App entwickelt, welche die Navigation durch einen Supermarkt ermöglicht. Dabei können Kunden bestimmte Artikel auswählen und die App zeigt Ihnen über die Kamera des Smartphones mittels Richtungspfeilen den Weg.

Für XR-Technologie, bei der die digitalen Elemente noch stärker in die reale Umgebung einließen, wird teilweise der Begriff Mixed Reality (MR) verwendet. Ein Beispiel hierfür ist die „Microsoft HoloLens“. Mit der Brille können Hologramme in der realen Welt platziert werden. Sensoren und Kameras verfolgen Augenbewegungen und erkennen Gesten, Objekte und Sprache. Räume werden dreidimensional erfasst, um die Position und Lage von Objekten in diesen Räumen berechnen zu können. So kann beispielsweise auf Baustellen ein Experte von jedem Standort der Welt hinzugeschaltet werden, der dann das Bauobjekt in 3D sehen und in Echtzeit gestalten kann.

Die Blockchain und das Metaverse

Neben der Hardware hat auch eine revolutionäre Erfindung aus der Kryptografie dazu beigetragen, dass das Wirken im Metaverse weiter an Reiz gewinnt – die Blockchain. Über sie können Kryptowährungen gehandelt und Vermögenswerte mit digitalen Echtheitszertifikaten versehen werden. Das Digitale wird plötzlich wertvoll und zieht Investoren wie Spekulanten an. Doch was ist die Blockchain und wie funktioniert sie?

Der Begriff „Blockchain“ wurde einer breiteren Öffentlichkeit wohl zum ersten Mal im Zusammenhang mit der Kryptowährung Bitcoin bekannt. Die Technologie bietet jedoch weitaus mehr als der Hype um hochriskante Spekulationen mit Kryptowährungen vermuten lässt.

Kurz gesagt bietet die Blockchain-Technologie die Möglichkeit, eine gewisse Aussage zu verifizieren, ohne dass dabei eine zentrale Stelle – etwa eine Bank oder ein Notar – einen Vertrauensnachweis dafür liefern muss. Das System fungiert daher als dezentrales Verschlüsselungssystem. Die bekanntesten Blockchains sind die Bitcoin- und die Etherum-Blockchain. Die Technologie geht in ihrem Anwendungsbereich aber weit über Finanztransaktionen hinaus. Im Grunde eignet sich die Technologie für den Nachweis jeder denkbaren Aussage. Beispielsweise kann so verifiziert werden, dass ein bestimmter Betrag von A nach B überwiesen worden ist oder dass eine Person Eigentümer eines Gegenstandes ist. Zurzeit funktioniert dieser Nachweis für Geldüberweisungen (zentral) durch die Banken. Für Kryptowährungen gibt es dafür die (dezentrale) Blockchain-Technologie.

Die Informationen können dabei auf eine potenziell unbestimmte Vielzahl miteinander kommunizierender Computersysteme weltweit verteilt werden. Die Blockchain-Technologie wird deshalb auch als „Distributed-Ledger-Technologie“ (zu Deutsch etwa „Technologie verteilter Kassenbücher“ oder kurz DLT) bezeichnet.

Wie funktioniert die Blockchain-Technologie?

Die Blockchain ist eine große Datenbank. Darin können verschiedene Informationen, etwa über die Transaktion von Kryptowährungen, in einem Block zusammengefasst und als Datensatz gespeichert werden. Dieser anfängliche Datensatz kann sodann durch andere Nutzer der Blockchain-Technologie überprüft und verifiziert werden. Dieser Verifizierungsprozess basiert auf demselben kryptografischen Prinzip, welches auch für digitale Signaturen verwendet wird. Er besteht vereinfacht gesagt aus der Lösung einer komplexen mathematischen Aufgabe, eines kryptografischen Puzzles. Die Lösung dieser Aufgaben übernehmen leistungsstarke Computer.

Die verifizierende Person erschafft einen Folgedatensatz, der den anfänglichen Datensatz bestätigt und an diesen angehängt wird. Dieser neue entstandene Datensatz kann dann wiederum verifiziert werden. Die nächste Verifizierung umfasst dann also nicht nur die anfängliche Information, sondern gleichzeitig auch den vorausgegangenen Verifizierungs-Datensatz. Nach und nach entsteht so eine immer länger werdende Kette von Datensätzen. Je länger diese Kette ist, desto gesicherter ist die anfängliche Information. Die genaue Beschreibung des Verifizierungsverfahrens würde wohl den Rahmen dieses Beitrags sprengen. Eine gute Erklärung findet sich aber etwa in diesem Youtube-Video.

Je nach verwendetem System, kann die Verifizierung entweder durch den Einsatz erheblicher Rechenleistung („Proof of Work“) oder durch die Hinterlegung eines bestimmten Betrages („Proof of Stake“) geschehen. Das Proof-of-Work-Verfahren steht wegen der dafür notwendigen immensen Stromkosten in der Kritik, weshalb die Ethereum-Blockchain ihr Verfahren zuletzt auf das effizientere Proof-of-Stake-Verfahren umgestellt hat. Eine weiterführende Erklärung der unterschiedlichen Systeme finden Sie in diesem Youtube-Video.

Am besten lässt sich die Technologie anhand eines Beispiels verstehen: Dieses führt gleichzeitig zum nächsten großen technischen Schwerpunkt, der für das Metaverse von entscheidender Bedeutung ist: die sog. Non Fungible Tokens (NFTs).

NFT – Die digitale Mona-Lisa

Für großes Aufsehen sorgte der unter dem Pseudonym „Beeple“ bekannt gewordene US-Amerikaner Mike Winkelmann. Sein digitales Kunstwerk „EVERYDAYS: THE FIRST 5000 DAYS“ erzielte bei einer Auktion bei Christie’s beachtliche 69 Millionen US-Dollar. Wieso sollte jemand für eine 319 Megabyte große JPEG Datei in einer Auflösung von 21.069 x 21.069 Pixeln eine solche Summe bezahlen? Möglicherweise weil es das einzige (Original-)Exemplar weltweit ist. Doch wie lässt sich die Authentizität und das Eigentum an einem digitalen Gegenstand nachweisen, der mit Leichtigkeit vervielfältigt werden kann? Hier kommen NFTs ins Spiel, die mittels Blockchain-Technologie digitale Echtzeitzertifikate erzeugen können.

Ein NFT (Non-fungible Token, zu Deutsch: „nicht fungibler Token“) ist ein Datensatz innerhalb der Blockchain. „Nicht-fungibel“ soll bedeuten, dass der Token einzigartig und nicht aufteilbar ist. Anders als etwa ein 20 Euro-Schein, der demselben Wert eines jeden anderen 20-Euro-Scheins entspricht und der sich in kleine Scheine oder Münzen aufteilen lässt, die ebenfalls diesem Wert entsprechen, ist der durch den NFT verkörperte kryptografische Wert einzigartig und nicht in verschiedene Einheiten aufteilbar. Sein Äquivalent in der analogen Welt findet der Non-Fungible-Token daher z.B. in berühmten Kunstwerken wie der Mona-Lisa oder in Vincent van Goghs Sternennacht.

Die Echtheit dieser analogen Bilder kann in der Regel durch Kunstexperten nachgewiesen werden und deren Eigentum durch eine Urkunde über den Erwerb. Ein digitales Kunstwerk kann dagegen bei Google gefunden und beliebig vervielfältigt werden, ohne dass darin ein Unterschied zum Ursprungswerk erkennbar ist. Ein digitaler Vermögenswert kann jedoch mit einem NFT verbunden werden. Neben digitalen Kunstwerken kann dies auch ein Musikstück sein oder eine Immobilie im Metaverse. Durch die „Tokenisierung“ über die Blockchain kann die Authentizität und die Herkunft des jeweiligen Objekts überprüft und nachgewiesen werden.

Quo vadis Metaversum?

Kritische Stimmen glauben aktuell noch nicht, dass der heutige Stand der Technik, für den Aufbau des Metaverse bereits ausreicht. Das Fehlen allgemeiner technischer Standards und entsprechender Toolkits für Entwickler und Nutzer erschwert die Erstellung von Anwendungen und Inhalten im Metaverse noch zu sehr, um eine Revolution des Internets Richtung Web 3.0 absehbar zu machen. Da die Investitionsfreude der „Big Tech“ Konzerne jedoch nach wie vor groß erscheint, darf man gespannt bleiben. Dass dieses Vorhaben einen immensen Energieverbrauch bedeutet, ist im Hinblick auf die aktuell andauernde Energiekrise sicher nicht zu vernachlässigen und bietet noch starken Optimierungsbedarf.

Es bleibt also weiterhin spannend, in welche Richtung sich das Metaverse entwickeln und welche neuen technischen, gesellschaftlichen und rechtlichen Herausforderungen es mit sich bringen wird. Wir freuen uns, Sie mit den folgenden Beiträgen noch tiefer in die Welt des Metaverse mitzunehmen, die vielseitigen rechtlichen Herausforderungen näher zu beleuchten und konkrete Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Die Reise durch das Metaverse geht weiter.

 

Autoren: Rolf Tichy und Daniel Schlemann 

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