Blockchain-Standards: Sind wir schon so weit?

Blockchain-Standards: Sind wir schon so weit?

August 6, 2020

Iwan Kot

Leiter des Blockchain Competency Center

Nach der globalen Blockchain-Umfrage 2020 von Deloitte betrachten 55 % der Befragten Blockchain als eine der höchsten Prioritäten. Dennoch gibt es keine einheitlichen Standards für die Masseneinführung von Blockchain.

Die Festlegung gemeinsamer Standards ist eine Voraussetzung für die Blockchain-Einführung im Unternehmensbereich, die auch davon abhängt, wie schnell die Standards für die größten Stolpersteine, Skalierbarkeit und Interoperabilität, erscheinen werden. Um dies zu beschleunigen, haben sich viele wichtige Akteure in Branchengruppen zusammengeschlossen, um an Spezifikationen zu arbeiten. Diese Aufgabe ist nicht so glamourös wie z. B. die Entwicklung von Werbe-ICOs. Sie ist auch nicht so transparent und öffentlich, da Nationen und Unternehmen gleichermaßen versuchen, die Ziellinie zuerst zu erreichen. Es ist also im Moment eine ziemliche Herausforderung, sich im Bereich der Blockchain-Standards zurechtzufinden, aber wir werden es auf jeden Fall versuchen.

In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Bemühungen der Enterprise Ethereum Alliance, R3 und Hyperledger zur Erstellung von Blockchain-Tech-Standards, die derzeit in Arbeit befindlichen Spezifikationsdokumente und die Schritte, die Sie jetzt unternehmen können, um später an der Spitze zu stehen.

EEA Blockchain Tech Standards

Die im März 2017 gegründete Enterprise Ethereum Alliance (EEA) ist eine Non-Profit-Organisation, die sich aus Startups und Fortune-500-Unternehmen, Entwicklern und Wissenschaftlern sowie Technologieanbietern zusammensetzt, um Open-Source-Standards für den Einsatz in Unternehmen zu entwickeln. Zu den über 500 Mitgliedern gehören namhafte Partner wie Accenture und BP, Credit Suisse und Microsoft. Die Allianz hofft, Mittel zur Rationalisierung von Blockchain-Lösungen für Unternehmen bereitstellen zu können, ohne dass man sich in die individuelle Entwicklung begeben muss, um private, unternehmenstaugliche Ethereum-basierte Anwendungen zu erstellen.

Die Ethereum-Community hat große Pläne, die Entwicklung von Blockchain-Apps für Unternehmen zu standardisieren. Seit ihrer Gründung hat die EEA an Forschungsarbeiten und Whitepapers gearbeitet und ihre Ideen zu Sharding und Zero-Knowledge-Proofs sowie ihre Ansichten zu homomorpher Verschlüsselung und Layer-2-Lösungen wie Plasma und Raiden mit der Ethereum-Ökosystem-Community geteilt.

Die Enterprise Ethereum Alliance Client Specification v6 wurde am 23. Juli 2020 veröffentlicht und steht der Allgemeinheit zum Download zur Verfügung.

Mit einer wachsenden Zahl von Blockchain-Anwendungen, die auf der Enterprise Ethereum-Blockchain entwickelt werden, steigt auch die Nachfrage nach Interoperabilität. Die EUA hofft, dass ein auf Standards basierender Ansatz dazu beitragen wird, diese Entwicklungen zu beschleunigen. Nach Ansicht der EUA sind gemeinsame Standards in der Web-3.0-Blockchain-Revolution aus den folgenden drei Gründen von entscheidender Bedeutung:

  • Standards, die die Interoperabilität der Blockchain-Anwendungsentwicklung fördern und unterstützen, fördern die organische Skalierbarkeit von Unternehmenslösungen.
  • Standards ermöglichen es Unternehmen, die Bindung an einen bestimmten Anbieter zu vermeiden, den Wettbewerb zu fördern und die Interoperabilität durch akkreditierte Test- und Zertifizierungslabors sicherzustellen.
  • Interoperabilität ermöglicht es Unternehmen, mehrere Anbieter zu wählen und den Anbieter frei zu wechseln, wenn das Bestehen akkreditierter EEA-Zertifizierungstests erforderlich ist. Ein stärkerer Wettbewerb wird zu niedrigeren Preisen in der Branche beitragen.
Ethereum Business Blocks

Bis Ende 2020 plant die EUA die Einführung ihrer TestNet-Zertifizierungssandbox, die für Anwendungen gedacht ist, die den aktuellen EUA-Standards entsprechen. Dadurch werden alle Anwendungen untereinander interoperabel und ermöglichen eine nahtlose Kommunikation sowohl zwischen privaten Blockchain-Einsätzen als auch dem öffentlichen Ethereum-Mainnet. Dies wird vor allem für neue Akteure in der Branche hilfreich sein, die oft davon ausgehen, dass die Interoperabilität von Blockchains eine Selbstverständlichkeit ist. Durch die TestNet-Zertifizierung der EUA werden Unternehmen ein klares Verständnis dafür haben, welche Anwendungen garantiert interoperabel sind.

Enterprise Ethereum architecture stack

Die Architektur der EUA besteht aus fünf Schichten. Die Basisschicht ist das Peer-to-Peer-Protokoll, das es den Knoten ermöglicht, miteinander zu kommunizieren. Darüber befindet sich die zentrale Blockchain-Schicht, die aus den Teilschichten "Speicherung" und "Ledger", "Ausführung" und "Konsens" besteht. Dieser Teil der Architektur dient im Wesentlichen dazu, intelligente Verträge zu speichern und auszuführen und einen Konsens zwischen den Knoten herzustellen. Als nächstes folgen die 3 P's von Enterprise, die für Privacy, Performance und Permissioning stehen. Die vierte Schicht enthält verschiedene APIs für die Kommunikation mit Kunden. Die letzte Schicht des Stacks existiert oft außerhalb eines Clients und wird für übergeordnete Dienste verwendet, einschließlich Wallets und dApps.

Die Bausteine für die Erstellung von Enterprise-Ethereum-Anwendungen der nächsten Generation sind klar definiert und bieten einen transparenten Rahmen für die Entwicklung und Implementierung von Blockchain-Anwendungen.

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R3

R3 ist ein Unternehmenssoftware-Konsortium mit einem Netzwerk von mehr als 300 Fintech-Institutionen und Aufsichtsbehörden, Handelsverbänden und professionellen Dienstleistungsunternehmen sowie Technologieunternehmen. Zu ihrem Partnernetzwerk gehören unter anderem Accenture, Microsoft und HPE, die Softwarefirmen Guardtime, Finastra und Gemalto sowie Start-ups wie Tradewind Markets, GuildOne und TradeIX.

Das Unternehmen arbeitet an einer Blockchain-Plattform namens Corda, die speziell für Unternehmen entwickelt wurde. Corda ist eine Open-Source Distributed-Ledger-Technologie (DLT), die entwickelt wurde, um Finanz- und Handelsoperationen zu rationalisieren. Finastra und Tradewind Markets haben Finanzanwendungen entwickelt, die die Plattform nutzen und bereits im Einsatz sind.

Richard Brown von R3 zufolge ist Corda die einzige DLT, die von Grund auf für die Bedürfnisse von Finanzdienstleistern entwickelt wurde, wobei die in der Branche bewährten Technologien und Standards in die Plattform integriert sind. Er argumentiert, dass die Plattform so konzipiert wurde, dass sie die Interoperabilität mit bestehenden Systemen maximiert, aber auch, dass sie die breiteste Anwendbarkeit im Blockchain-Bereich hat. Aus diesem Grund haben sich Unternehmen wie B3i Services für die Plattform entschieden, die auf den kritischen Faktoren Skalierbarkeit, Datenschutz, Interoperabilität und Entwicklerproduktivität basiert. Darüber hinaus verfügt R3 über ein Investitionskomitee, das bereit ist, mit vielversprechenden Start-ups und sogar Unternehmen zusammenzuarbeiten, wenn deren Lösungen Corda als Blockchain ihrer Wahl nutzen.

Das genehmigte Netzwerk von Corda, Corda Network, ermöglicht die nahtlose Interoperabilität von Anwendungen in der Versicherungs- und Finanzbranche. Obwohl Corda die Interoperabilität als seinen Vorteil angibt, können nur Anwendungen, die auf seinem Hauptnetzwerk aufgebaut sind, zusammenarbeiten. Dies ist eine Einschränkung, da das ultimative Ziel darin besteht, Blockchain-Interoperabilität über verschiedene Plattformen hinweg zu erreichen.

Hyperledger

Hyperledger wurde 2015 von der Linux Foundation ins Leben gerufen und zielt ebenfalls auf die Entwicklung von Blockchain-Technologie-Standards für Unternehmen ab.

Wenn es um Blockchain-Standards geht, ähnelt Hyperledger dem EEA-Architektur-Stack. Ziel des Hyperledger Fabric-Projekts ist es, eine erlaubnisbasierte Blockchain-Infrastruktur zu schaffen, die von Unternehmen als Module eingesetzt werden kann.

Hyperledger unterscheidet sich jedoch von Corda, da es Lösungen für bestimmte Zwecke entwickelt, wie z. B. Caliper. Caliper ist ein Blockchain-Benchmark-Tool zur Messung und Berichterstattung über die Leistung eines bestimmten Blockchain-Einsatzes mit einer Reihe von vordefinierten Anwendungsfällen.

Comparison by vision and design

Was befindet sich derzeit in der Entwicklung?

Blockchain-Standards werden derzeit von verschiedenen interessierten Parteien entwickelt, von Fintech-Giganten und Wirtschaftsmogulen bis hin zu nationalen Regierungen der Vereinigten Staaten, China, Russland, Singapur und der Schweiz, in dem Versuch, wirtschaftliche und geopolitische Vorteile aus der Blockchain-Implementierung zu ziehen.

GS1

GS1, eine globale Organisation für Geschäftskommunikationsstandards, hat in Zusammenarbeit mit IBM und Microsoft Standards für ihre Unternehmens-Blockchain-Anwendungen für die Lieferkette und die Logistik-Nische geschaffen. Die GS1-Standards für die eindeutige Identifizierung, wie z. B. die GTIN, stellen sicher, dass Parteien, Standorte und Produkte identifiziert werden können, was den Unternehmen ermöglicht, auf der grundlegenden Ebene miteinander zu interagieren.

GS1 fördert die Verwendung von EPCIS als standardisiertes Datenaustauschformat, das die Verständigung über gemeinsame Informationen einseitig macht. Die GS1-Standards für Identifizierung und strukturierte Daten helfen den Nutzern des Blockchain-Netzwerks, die Einführung der Unternehmenstechnologie zu skalieren und eine gemeinsame Version von Lieferketten- und Logistikereignissen zu erhalten.

Zurzeit verbessert die Organisation die Effizienz von Lieferketten in 25 Branchen und ermöglicht 1,5 Millionen Nutzerunternehmen, täglich über 6 Milliarden Transaktionen durchzuführen.

SVIP

In einem anderen Fall arbeitet das Department of Homeland Security (DHS) Science and Technology Directorate (S&T) mit Blockchain-Entwicklungsunternehmen zusammen, um Standards für Lieferkettenprozesse festzulegen. Die DHS-Einheiten wie die U.S. Customs and Border Protection (CBP) und die U.S. Citizenship and Immigration Services (USCIS) führen Blockchain-Programme durch, um den Kampf gegen Produktfälschungen und den Diebstahl geistigen Eigentums effizienter zu gestalten.

Das Silicon Valley Innovation Program (SVIP) von S&T hat ein Projekt gestartet, das sich auf die Interoperabilität von Blockchain und einheitliche Standards konzentriert. Durch die Festlegung dieser Standards ermöglicht es S&T sowohl staatlichen als auch nichtstaatlichen Organisationen, den Schritt der Entwicklung neuer Schnittstellen zu überspringen, nur um proprietäre Anbieter-Tools zu verbinden.

Wenn neue Technologien oder Lösungen in bestehende Systeme integriert werden, gibt es in der Regel Hindernisse, die zu Verzögerungen führen, da Umgehungslösungen entwickelt werden müssen, damit die Systeme richtig ineinandergreifen. Durch die Verwendung weltweit akzeptierter und umgesetzter Spezifikationen und Normen können wir diese Interoperabilitätshürden jedoch bereits vor der Einführung beseitigen.

Anil John

Anil John

Technischer Direktor, SVIP

Das DHS unterstützt die Entwicklung weltweit verfügbarer Spezifikationen, um die Interoperabilität als Vorläufer etablierter Standards voranzutreiben. Dies wird zur Schaffung eines wettbewerbsfähigen Marktes führen, der kosteneffiziente innovative Lösungen auf der Grundlage einheitlicher Normen anbietet.

BiTA

Die Blockchain in Transport Alliance (BiTA), ein Konsortium von Schifffahrts- und Logistikunternehmen, entwickelt ein einheitliches Rahmenwerk für Unternehmen zum Aufbau von Blockchain-basierten Anwendungen. Der Standardrahmen wird Smart Contracts und Frachtzahlungen, die Wartung von Vermögenswerten und die Eigentümerhistorie sowie die Verwahrkette von Frachtgut abdecken. Dies wiederum wird dazu beitragen, die Sicherheitsspezifikationen für das Lieferantenmanagement, die Schadensverhütung, die Rechnungsstellung und die Zahlungen in der Logistik und in Angstnischen zu standardisieren.

Der Haken an der Sache ist jedoch, dass die BiTA Normen schafft, die nur für das Transportwesen relevant sind, anstatt sie für eine breite Palette von Branchen zu nutzen. Ben Kothari, Vorsitzender der BiTA-Arbeitsgruppe für Tracking-Dokumente, argumentiert, dass wir zwar bereits erfolgreiche maßgeschneiderte Implementierungen von Blockchain-basierten Systemen wie TradeLens gesehen haben, dass diese aber das Problem der Transparenz nicht angehen und nicht mit dem Prinzip der gleichen Eigentumsverhältnisse in der Blockchain übereinstimmen. Das Endziel der BiTA ist es, solche Altsysteme zu überholen und Blockchain-basierte Lösungen zu einem globalen Standard in der Transportindustrie zu machen.

Grenzüberschreitende Interoperabilität im Bankwesen

Im Jahr 2016 haben die Bank of Canada und die Monetary Authority of Singapore ein Pilotprojekt gestartet, um zu sehen, wie der Einsatz von Blockchain den grenzüberschreitenden Zahlungsverkehr optimieren kann.

Zusammen mit JP Morgan und Accenture starteten die beiden Banken das Jasper-Ubin-Projekt, dessen Hauptidee die Verwendung von Hash-Time Locked Contracts (HLTC) war. HLTC ist ein unkonventionelles Smart-Contract-System, das alle Aktionen, aus denen die Transaktion besteht, gleichzeitig oder gar nicht auslöst. Die Zusammenarbeit zwischen diesen Banken hat bewiesen, dass Transaktionen schnell und sicher sein können, ohne dass eine dritte Partei erforderlich ist.

Bei aller theoretischen Raffinesse eines solchen Systems gibt es jedoch noch viele offene Fragen. Vor allem zeigen sich die Grenzen, wenn wir den gleichen Ansatz in größerem Maßstab anwenden. Regulatorische und rechtliche Aspekte werden unweigerlich zu einem Problem, und die Aktualisierung von Protokollen wäre nicht so einfach zu bewerkstelligen. Außerdem ist noch nicht klar, wie sich ein solches System in einer größeren Anzahl von Rechtsordnungen verhalten wird.

Obwohl die beiden Banken die Corda-Quorum-Interchain verwenden, die das Problem der Interoperabilität angeht, beweist sie im Grunde nur, dass zwei verschiedene Netzwerke tatsächlich miteinander arbeiten können, was jedoch ausreichende Investitionen erfordert und Einschränkungen mit sich bringt.

Accenture schlägt vor, eine zusätzliche DLT zu verwenden, um Verbindungen zwischen den Netzwerken herzustellen, oder Gateway-Knoten zu verwenden, die als Knotenpunkte für Dienstleistungen für die Netzwerkteilnehmer fungieren, aber auch dies sind Theorien, die in die Praxis umgesetzt werden müssen.

Mangel an Normen: Was ist zu tun?

Neben der Beobachtung der brisanten Situation rund um die Blockchain-Standards hier noch ein paar Tipps:

  • Wählen Sie Ihre Blockchain-Entwicklungsplattform sorgfältig unter dem Gesichtspunkt aus, ob bereits Industriestandards für die besagte Plattform verfügbar sind. Bei Ethereum können Sie von bestehenden Spezifikationen profitieren, und es sind klare Pläne für 2020 und darüber hinaus in Arbeit. Die lebendige Entwicklergemeinschaft von Ethereum ist ebenfalls ein Bonus und eine Garantie dafür, dass es ein Ökosystem geben wird, das Ihre Lösung über Jahre hinweg unterstützt.
  • Wählen Sie Ihre Plattform in Abhängigkeit von der Bedeutung spezifischer Standards, die Ihre spezielle Geschäftssituation erfordert. Wie aus dem Artikel hervorgeht, konzentriert sich R3 beispielsweise auf Blockchain-Standards, die vor allem im Finanz- und Handelsbereich anwendbar sind, während Hyperledger sich auf Standards zur Entwicklung von anwendungsspezifischen Lösungen konzentriert.
  • Ziehen Sie einen Drittanbieter für Blockchain-Softwareentwicklung wie Itransition zu Rate, um Ihren spezifischen Geschäftsfall zu analysieren und eine Blockchain-Entwicklungsstrategie zu entwerfen, die für Sie am besten geeignet ist.

Bis vor kurzem wurde die Blockchain meist als eine neue, bahnbrechende Technologie angesehen, die alte Anwendungen ersetzen soll. Während solche Annahmen aufgrund der offensichtlichen Blockchain-Beschränkungen in der Tat zu Tatsachen werden können, wird diese Technologie es bestehenden Anwendungen ermöglichen, die Sicherheit (in einigen Fällen nutzen Unternehmen sogar Blockchain für IoT-Sicherheit) und die Effizienz im Zusammenhang mit der Verfolgung, Prüfung und Speicherung von Informationen erheblich zu erhöhen.

Angesichts der ultimativen Überlegenheit von Blockchain in Bezug auf die Datenverwaltung im Vergleich zu herkömmlichen Systemen wird dieser Wandel früher oder später eintreten. In den kommenden Jahren werden wir höchstwahrscheinlich sehen, wie die großen Akteure das Problem der Interoperabilität für bestimmte, miteinander verbundene Branchen angehen.