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Blockchain: Die Herausforderung liegt in der Heterogenität

Blockchain: Die Herausforderung liegt in der Heterogenität

 

Überzogener Hype, aber großes Potenzial

„Klein starten, aber bald loslegen“ lautete der abschließende Ratschlag des Blog-Beitrags „Innovationsfeld ‚Blockchain‘ – raus aus der ‚Nerd-Ecke‘, rein ins Geschäftsleben“. Doch womit loslegen? Welche Anwendungsfelder bieten sich an? Worauf sollte man beim Start achten?

In diesem Blog-Beitrag nähern wir uns dem konkreten Blockchain-Einsatz im Unternehmen. Dazu ist es zunächst einmal ratsam, den Hype rund um die Blockchain-Technologie zu verstehen und richtig einzuordnen, um dann den Nutzen der Lösungen für bestimmte Einsatzszenarien zu betrachten.

Sinnvoller Einsatz in Ökosystemen mit Transaktionsbedarf

Doch beginnen wir mit einer kritischen Betrachtung des Hypes rund um Blockchain: Der Technologie wird oft ein Veränderungspotenzial zugeschrieben, das etablierte Aufgabenverteilungen und Marktgefüge obsolet machen soll. Ein oft zitiertes Beispiel betrifft die Rolle der Banken, die heute als vertrauenswürdige Intermediäre die Finanzströme zwischen Käufern und Verkäufern oder zwischen Handelspartnern abwickeln und absichern.

Blockchain kann eine Direktverbindung zwischen den Marktteilnehmern herstellen und die Rolle des Intermediärs streichen.

Bei Kryptowährungen wie Bitcoin funktioniert das schon. In der seriösen Geschäftswelt gibt es derzeit keine Anzeichen dafür, dass Banken ihre Rolle als vertrauenswürdiger und solventer Finanzierungspartner verlieren.

Doch jenseits der disruptiven, marktverändernden Einsatzszenarien der Zukunft gibt es heute schon Anwendungsfälle, in denen sich die Prozesseffizienz mit Hilfe von Blockchain-Technologie erheblich steigern lässt. Doch auch hier gilt es, die Erwartungshaltung zu moderieren: Derzeit werden häufig Projekte auf Blockchain-Basis gestartet, die beispielsweise mit einer relationalen Datenbank besser und billiger umsetzbar wären. Blockchain kann insbesondere in transaktionsbasierenden Geschäftsmodellen mit mehreren Partnern oder in Ökosystemen eine besondere Wirkung entfalten. Hier hat die Technologie erhebliches Potenzial, heute übliche Abläufe komplett zu verändern und zu beschleunigen, beispielsweise im weltweiten Handel, in den zugehörigen Lieferketten samt Nachverfolgbarkeit und Finanzierung. In Verbindung mit Automatisierung auf Basis von Smart Contracts kann Blockchain die Grenzkosten in der Prozessverarbeitung deutlich senken. Vor diesem Hintergrund ist der Hype sicherlich verständlich.

Es gibt noch offene Hausaufgaben

Ob aber die Blockchain-Technologie – wie oft behauptet – ein ähnlich großes Disruptionspotenzial hat wie das Internet, ist heute seriöserweise nicht abzuschätzen. Möglicherweise entstehen völlig neue und heute noch nicht erkennbare Geschäftsmodelle, die ganze Branchen ebenso verändern werden, wie es das Internet mit der Musikindustrie, der Medienbranche oder dem Handel gemacht hat. Grundlage dafür waren einheitliche Standards (TCP/IP, HTML, SMTP usw.), die eine schnelle Verbreitung begünstigten. Vergleichbares kann die Blockchain-Technologie heute noch nicht bieten. Damit sie also eine ähnlich starke Sogwirkung wie das Internet in den 90er Jahren entfalten kann, muss die Blockchain-Community noch einige Herausforderungen meistern, etwa in den Bereichen Interoperabilität, Compliance und Transaktionsleistung.

Blockchain Use Cases: Großer Nutzen im Tracking & Tracing

Dennoch kann der Einsatz heute bereits sinnvoll sein. Aufgrund der wesentlichen Blockchain-Merkmale (Transparenz der Transaktionen, Nachvollziehbarkeit, Unveränderbarkeit etc.) ist die Technologie prädestiniert für den Einsatz in Tracking- & Tracing-Szenarien, und zwar unabhängig von der Branche und der Art der bewegten Werte. Das können sowohl virtuelle Güter (etwa Geld, Musik, Filme und digitale Rechte) als auch physische Waren sein.

Die folgenden Beispiele zeigen eine kleine Auswahl von Unternehmen aus verschiedenen Branchen, in denen Blockchain-Lösungen bereits genutzt werden, oder in denen an konkreten Anwendungsfällen gearbeitet wird.

Container-Tracking

Der schwedische Logistikkonzern Maersk hat gemeinsam mit IBM eine Blockchain-basierende Plattform aufgebaut, die das Container-Tracking effizienter gestaltet. Untersuchungen zufolge entfallen in der Logistik derzeit mehr als zwei Drittel der Kosten auf das Management der Prozesse und Abläufe. Der Rest fällt für den physischen Transport an. Die Blockchain-Lösung von Maersk soll papierbasierende Lösungen oder bidirektionale EDI-Transaktionen in der Logistik durch verteilte Datenhaltung und automatisierte Abläufe ablösen, um so die Prozesseffizienz zu verbessern. Frachtdaten, Begleitpapiere etwa für den Zoll, für Häfen, Speditionen etc. sollen in der Blockchain gespeichert und in Echtzeit abrufbar sein und an die eingebundenen Partner weitergereicht werden. Die von Maersk entwickelte Plattform führt alle in die Supply Chain eingebundenen Partner zusammen.

Nachverfolgbarkeit von Flugzeugteilen

Flugzeughersteller und -lieferanten wie Airbus und Roll Royce arbeiten an einer Plattform, die Informationen über Baukomponenten und Ersatzteile in der Blockchain speichern. Ziel ist eine lückenlose Rückverfolgbarkeit, indem die für jedes Flugzeugteil relevanten Daten wie etwa Hersteller, Angaben zur Produktion, Datum der Installation und Name des Installateurs hinterlegt werden. Die Einträge sind unveränderbar. Die Nachverfolgbarkeit ist wichtig für die Ursachenforschung im Katastrophenfall, aber auch für die Wartung der Flugzeuge, wenn etwa Teile ausgetauscht werden müssen. Ersatzteile lassen sich so etwa auf Echtheit überprüfen und ihr Lebenszyklus kontrollieren. In der Luftfahrtindustrie wird zudem der 3D-Druck in Zukunft eine größere Rolle spielen, wenn etwa benötigte Ersatzteile vor Ort gefertigt werden. Der Transfer der wertvollen 3D-Datei und das zugehörige Lizenz-Management lässt sich ebenfalls auf Blockchain-Basis abwickeln.

Serialisierung in der Pharmabranche

Zum Schutz vor gefälschten und gepanschten Arzneimitteln drängen Regierungen weltweit darauf, jedes Medikament mit eindeutigen Seriennummern zu kennzeichnen. In den USA gelten verschiedene Fristen, beispielsweise müssen bis November 2019 die Großhändler und ein Jahr später die Händler in den Dokumentationsprozess eingebunden werden. Einige US-Pharmahersteller nutzen bereits eine gemeinsame Plattform für den Austausch und die Dokumentation von Serialisierungsnummern. Die Plattform soll um eine Blockchain-Komponente ausgebaut werden, um die Authentizität der auf den Produktverpackungen gedruckten Seriennummern zu gewährleisten.

Herkunftsnachweise von Lebensmitteln

Der Rückruf von Lebensmitteln ist für den Einzelhandel eine sehr kostspielige Angelegenheit. Weil der Verursacher einer Belastung oft nicht nachverfolgbar ist, müssen riesige Chargen vernichtet und viele Produktionsbetriebe vorübergehend von einer Lieferung ausgeschlossen werden. Der US-Einzelhändler Walmart hat in Kooperation mit IBM eine Food-Safety-Lösung auf Blockchain-Basis entwickelt, die eine Rückverfolgbarkeit der Lebensmittel bis zum Erzeuger gewährleisten soll. Basis dafür ist, dass sämtliche Transaktionen in der Lieferkette in der Blockchain gespeichert werden, zum Beispiel vom Landwirt bis zum Kühlregal. Diese lückenlose Dokumentation hilft zum einen bei Rückrufaktionen, weil die Lieferkette der belasteten Lebensmittel sofort recherchierbar ist. Zudem schafft die Lösung Transparenz für den Kunden, der etwa die Echtheit von Bioprodukten im Markt kontrollieren kann.

Wie bereits erwähnt stellen die obigen Beispiele nur eine kleine Auswahl aktueller Projekte dar. Sie zeigen sehr gut das Potenzial in verschiedenen Branchen. Ihr gemeinsamer Nenner ist das Tracking und Tracing von physischen Gütern und die verbesserte Prozesseffizienz.

Vielfalt in der Protokoll-Landschaft

Weniger einheitlich ist dagegen die technologische Basis. Die oben genannten Beispiele nutzen beispielsweise unterschiedliche Protokolle. Zu den wichtigsten Protokollen zählen derzeit die Folgenden:

  • Hyperledger Fabric ist ein Open-Source-Projekt, das starken Rückhalt von IBM genießt. Es ist derzeit das im B2B-Umfeld am häufigsten genutzte Protokoll. Im Vergleich mit anderen Protokollen ist es ausgereift und wird in der Regel als private Blockchain-Umgebung implementiert. Zugriff und Zugang sind nicht öffentlich, denn Plattformen auf Basis von Hyperleder Fabric sind für geschlossene und beschränkte Nutzergruppen konzipiert. Sie benötigen daher kein ressourcenintensives Mining.
  • Ethereum ist ein ebenfalls weit fortgeschrittenes Open-Source-Protokoll. Es wird von einer großen Entwicklergemeinde weiter entwickelt und kann als bislang einziges Protokoll mit einer Art Domain-Service-Konzept aufwarten. Aber Ethereum wurde als Public Blockchain mit einer Kryptowährung entworfen. Transaktionen sind daher kostenpflichtig und langsam, weil Mining-Arbeit anfällt. Die Enterprise Ethereum Alliance entwickelt derzeit eine Version, die für B2B-Zwecke geeignet ist. Im Mai 2018 wurde eine erste Spezifikation veröffentlicht. Der Erfahrungsschatz ist noch begrenzt.
  • IOTA ist im engeren Sinne keine Blockchain-Technologie, da weder Blöcke noch Ketten verwendet werden. Stattdessen nutzt IOTA ein sogenanntes Tangle Ledger, in dem jeder Teilnehmer, der eine Transaktion initiiert, als Gegenleistung zwei zufällige, unbestätigte Transaktionen validieren muss. Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit eines IOTA-Netzwerks steigen mit der Zahl der Teilnehmer, womit auch eine wesentliche Einschränkung genannt wäre: In kleinen, geschlossenen Ökosystemen ist IOTA derzeit begrenzt einsatzbar. IOTA wird oft als Lösung für IoT-Umgebungen genannt, in denen vernetzte Geräte Transaktionen automatisch initiieren und validieren können.
  • MultiChain ist ein von SAP präferiertes Blockchain-Protokoll. Es ist ebenfalls quelloffen aber weniger bekannt als andere Open-Source-Protokolle. MultiChain gilt als einfach zu beherrschende und leistungsstarke Lösung, die dem Entwickler einen hohen Freiheitsgrad etwa bei der Gestaltung von Public und Private Blockchains, bei der Definition von Zugriffsrechten und bei der Dimensionierung der Blockgröße einräumt.

Die Liste der Protokolle ließe sich erheblich ausweiten. Viele erfüllen ganz spezielle Anforderungen in bestimmten Branchen (zum Beispiel Ripple und R3 für Finanzinstitute) und haben daher durchaus ihre Daseinsberechtigung in geschlossenen Netzwerken. Dennoch ist eine Konsolidierung der Protokolle in den kommenden Jahren zu erwarten.

Multi-Cloud-Betrieb von Blockchain-Knoten benötigt Interoperabilität

Transparenz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Blockchain-basierenden Transaktionen basieren zum erheblichen Teil darauf, dass Teilnehmer Knoten betreiben, auf denen Daten gespeichert und Transaktionen bearbeitet werden. Diese Blockchain-Knoten lassen sich zum Beispiel im eigenen Data Center speichern.

Das macht unter Umständen Sinn für den Initiator einer Plattform, der Transaktionen seines Ökosystems über ein Blockchain-Netzwerk abbilden möchte. Im Sinne der Dezentralität und der verteilten, transparenten Datenhaltung sollten in einem solchen Netzwerk aber auch möglichst viele Partner Blockchain-Ressourcen betreiben. Hier ist wiederum eine Cloud-basierende Installation eine geeignete Möglichkeit, entsprechende Kapazitäten schnell, flexibel und agil aufzubauen und zu betreiben. Blockchain-Templates gibt es beispielsweise von Microsoft Azure, Amazon Web Services (AWS) und IBM. Die Auswahl ist erfreulich, denn sie vermeidet einen Vendor Lock-in, der dann entstehen kann, wenn alle Blockchain-Knoten die gleiche Cloud-Infrastruktur verwenden. Die Vielfalt ist aber auch herausfordernd, weil sie Integration von Multi-Cloud-Umgebungen benötigt.

Eine wichtige Aufgabe ist, Veränderungsbereitschaft zu schaffen

Unternehmen, die heute in die Entwicklung entsprechender Anwendungsfälle investieren oder sich an Blockchain-basierenden Transaktionsplattformen beteiligen, sollten sich vergegenwärtigen, dass Dezentralität und Transparenz die Basis für das Vertrauen beim Informationsaustausch bilden. Cloud-basierende Blockchain-Lösungen bieten eine geeignete Grundlage für den Betrieb von Blockchain-Lösungen. Dabei ist die Cloud-Heterogenität auch innerhalb von Blockchain-Netzwerken durchaus sinnvoll, um Unabhängigkeit zu wahren. Multi-Cloud benötigt aber immer Interoperabilität. Die damit verbundene Integrationsaufgabe ist beherrschbar, sollte aber nicht unterschätzt und schon gar nicht ignoriert werden.

Wichtiger noch als die technische Umsetzung ist oft die prozessuale und organisatorische Veränderungsbereitschaft.

Voraussetzung für einen sinnvollen und erfolgreichen Blockchain-Einsatz ist Offenheit für Kooperation bei allen Beteiligten. Das Change-Management in derartigen Projekten sollte daher frühzeitig eingeplant werden, denn die Veränderungen betreffen oftmals etablierte Abläufe in vielen unterschiedlichen Unternehmen und Bereichen mit einer Vielzahl von Stakeholdern. Zwischenmenschliche Vorbehalte aufzulösen kann sich unter Umständen entsprechend aufwändig gestalten.

Nicht zu unterschätzen sind zudem rechtliche Aspekte und Fragen des Datenschutzes. Die Zusammenarbeit von marktbestimmenden Unternehmen in Blockchain-Netzen kann unter Umständen das Kartellrecht betreffen. Und der Austausch von Daten muss immer unter dem Aspekt des Datenschutzes geprüft werden. In der Praxis hat sich bisweilen schon gezeigt, dass sich Rechtsabteilungen länger mit der Umsetzung von Blockchain-Projekten befassen müssen als die agilen DevOps-Teams.


Über den Autor des Beitrags:

Joachim Hackmann

 

 

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