Enterprise Blockchain am Beispiel eines internationalen Produktanforderungssystems - DOAG
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BUSINESS NEWS
Enterprise Blockchain
am Beispiel eines internationalen
Produktanforderungssystems
Tim Rüb, esentri AG
Blockchain ist nicht nur Bitcoin und kann auch Aufgaben abseits von öffentlichen Finanztransaktionen lösen – das hat sich mittlerweile her-
umgesprochen. Doch wie genau unterscheidet sich Blockchain im Unternehmenskontext (Enterprise Blockchain) von Kryptowährungen und
Co.? Welche Probleme kann ich mit Blockchain und Smart Contracts (Verträgen auf der Blockchain) lösen und was gibt es dabei zu beachten?
Anhand eines Proof of Concept für die METRONOM, die Digitaleinheit des Handelskonzerns METRO, folgt ein kurzer Überblick über die Grund-
bausteine von Enterprise Blockchain und ein konkretes Anwendungsbeispiel dafür, wie Vertrauen entlang von Lieferketten wiederhergestellt
werden kann.
Was genau macht eine Blockchain? Im Gegensatz zu klassischen Verträgen auf Intelligente Verträge lassen sich jedoch
Um festzustellen, ob eine Blockchain im Un- Papier waren diese Smart Contracts jedoch in nicht nur auf Finanztransaktionen anwen-
ternehmensumfeld helfen kann, Vorsprung Form von Programmcode auf der Blockchain den, sondern auch auf andere zu auto-
zu generieren, ist vorab zu klären, was eine gespeichert. So wäre beispielsweise ein Ver- matisierende Unternehmensprozesse, in
Blockchain ist. Ursprünglich wurde als Block- trag denkbar, der pro gefahrenem Kilome- denen verschiedene Parteien, Geschäfts-
chain der ersten Generation (Blockchain 1.0) ter meines Mietwagens automatisch einen partner und andere Externe beteiligt sind.
nur der Anwendungsfall Kryptowährungen Betrag x einer Kryptowährung von meinem Man spricht hier von Blockchain 3.0 [1]. Ein
genannt, die bekannteste – Bitcoin – allen Konto abbucht. Dafür benötigt der Smart klassisches Beispiel stellt die Lieferketten-
voran. In Generation 2.0 kamen sogenannte Contract Zugriff auf den Kilometerstand des nachverfolgung dar, bei der die einzelnen
Smart Contracts hinzu, Verträge, mit denen Autos und eine Abbuchungsermächtigung Bestandteile eines Produkts bis zu ihrem Ur-
sich die Finanztransaktionen der ersten Ge- meines Kontos, der Rest geschieht automa- sprungsort lückenlos rückverfolgbar sind.
neration an Bedingungen knüpfen ließen. tisiert. Dafür ist es notwendig, dass jede Person, die
Business News 01/2021 91
Wie verändert Blockchain die Datenanalyse?
die Ware verarbeitet, empfängt oder weiter-
transportiert, diese Statusänderung auf der
Blockchain speichert.
Der METRO-Anwendungsfall
im Detail
Ein interessanter Anwendungsfall für die
Blockchain ist eine Proof-of-Concept-Anwen-
dung, die für die METRONOM entwickelt wur-
de. Es bildet ein Produktsystem für die METRO
ab, das Eigenmarkenprodukte (beispielswei-
se einen Schokoriegel oder eine Streichcreme
wie in Abbildung 1 dargestellt) bei potenziel-
len Herstellern und Lieferanten anfragen
kann. Verkompliziert wird dieser Prozess, da Abbildung 1: Übersicht über Produktanforderungsprofile (© esentri AG)
jede Landesgesellschaft und damit jedes
Land, in dem das Produkt verkauft werden
soll, unterschiedliche Produktkriterien von Hier kommt nun die Blockchain-Anwen- Vorteil des Systems ist dabei die Transpa-
den Lieferanten fordert. Die Anforderungen dung ins Spiel. Mit ihr ist es möglich, lückenlos renz bei der Abstimmung von Produktan-
an die Produkte sind dabei zahlreich, von A und unveränderbar die Anforderungen an forderungen. Hat ein Hersteller zugestimmt,
wie Anzahl Produkte pro Packungseinheit bis die Produkte durch die einzelnen Landes- das Produkt zu den gegebenen, oben ge-
Z wie Zuckeranteil. Bevor das Produkt in dem gesellschaften zu erfassen und auf der Block- nannten Konditionen (beispielsweise Grö-
jeweiligen Land vertrieben werden darf, muss chain zu speichern. Anschließend können an- ße oder Gewicht) herzustellen, wird dies auf
eine Zustimmung für jedes dieser Kriterien dere Landesgesellschaften, wie in Abbildung 2 der Blockchain gespeichert und kann nach-
von der jeweiligen Landesgesellschaft erfolgt dargestellt, abstimmen, ob diese Produkt träglich nicht mehr verändert werden. Die
sein. Ebenso muss der Hersteller garantieren, anforderungen mit ihren eigenen Anforde- Konditionen werden dabei von den Ländern
dass er die Produkte in der gewünschten Qua- rungen übereinstimmen. So ist ein Land bei- vorab festgelegt. Die Zustimmung durch die
lität herstellen und liefern kann. spielsweise durch Gesetzesvorgaben mit der Hersteller ist durch die Blockchain verbind-
Packungsgröße nicht einverstanden oder die lich und unveränderlich. Dies gilt ebenfalls
Digitalisierung mit der Blockchain Kunden des Landes präferieren einen ande- für die entsprechenden Landesgesellschaf-
Diese Prozesse der Abstimmung galt es zu di- ren Farbton des Produkts. Der Lieferant kann ten. Wurde dort eine Produkteigenschaft als
gitalisieren. Bisher wurden die oben genann- nun ebenfalls zustimmen, falls er das Produkt „akzeptiert“ gekennzeichnet, so kann diese
ten Prozesse zu großen Teilen manuell und zu den angegebenen Kriterien produzieren nicht im Nachhinein beanstandet werden.
mit Medienbrüchen abgewickelt. Die dazu- kann. Dafür stellt (im einfachsten Fall) der Be- Die Blockchain bringt somit Vertrauen in die
gehörigen Daten wurden wenig transparent treiber der Blockchain einen Account für den Geschäftswelt. Sichtbar erscheint die voll-
in einem Dokumentenmanagementsystem Lieferanten bereit, mit dem nur dieser sich ständige Änderungshistorie eines Produk-
abgelegt. Insbesondere durch Unstimmig- auf der Plattform einloggen und abstim- tanforderungsprofils in tabellarischer Form
keiten und Produktionsfehler seitens der Lie- men kann. Handelt es sich um einen größe- in einer Timeline, die jede Änderung eines
feranten, die aus diesen Unklarheiten entste- ren Lieferanten oder regelmäßigen Kunden, Nutzers zeitlich aufgeschlüsselt darstellt (sie-
hen, kann es wiederholt zu zeitaufwendiger ist ebenfalls ein eigener Knoten und somit die he Abbildung 3).
und kostenintensiver Nacharbeit kommen. vollständige Teilnahme am Netzwerk denkbar. Das erstellte System überzeugt vor allem
mit dem ermöglichten Performance-Ge-
winn in Form von kürzerer Bearbeitungszeit
für ein Produktanforderungsprofil. Da die
Anzahl von Telefonaten und E-Mails mithil-
fe des Systems drastisch reduziert werden
kann und nun lediglich in Sonderfällen nö-
tig ist, findet die Abstimmung und Freiga-
be deutlich effizienter und effektiver statt.
Geld und Ressourcen werden gespart!
Vorteile der Private Permissioned
Blockchain
Bei der eingesetzten Blockchain handelt es
sich um die Oracle-Blockchain-Plattform,
die auf Hyperledger Fabric basiert. Durch
die Cloud-Lösung ist dabei eine einfache
Abbildung 2: Ein Anforderungsprofil im Detail (© esentri AG) Einrichtung der Blockchain garantiert, an-
92 www.aoug.at • www.doag.org • www.soug.ch
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dere Hyperledger-Fabric-Instanzen können
ebenfalls am Netzwerk teilnehmen. Dies ist
beispielsweise der Fall, wenn ein großer Lie-
ferant mit einer internen IT einen eigenen
Hyperledger-Fabric-Knoten betreiben will.
Er setzt intern oder ebenfalls in der Cloud
ein weiteres Netzwerk auf und verknüpft
dieses mit dem METRO-Netzwerk.
Der Vorteil von Hyperledger Fabric im Ge-
gensatz zu öffentlichen, bekannten Block-
chains wie Bitcoin und Co. ist, dass diese
nur auf Einladung genutzt werden kann.
Bei der Erstellung des Netzwerks ist dabei
festzulegen, wer andere Nutzer zum Netz-
werk hinzufügen darf. Im METRO-Proof-of-
Concept ist dies die METRO selbst. Es han- Abbildung 3: Die Transaktionshistorie eines Produkts (© esentri AG)
delt sich also um eine private Blockchain.
Insbesondere im Geschäftsumfeld ist es oft
nicht gewünscht, dass externe Teilnehmer, zusätzlichen Datenverarbeitung eine wei- diese vorgegebene Konfiguration wird die
in diesem Fall Drittfirmen, am Konsenspro- tere Schicht (Backend) zwischen die Oracle Produktentwicklungszeit verkürzt.
zess teilhaben können. Eine weitere Beson- Blockchain und der Benutzerschnittstelle
derheit betrifft die Rollenverteilung im Sys- geschaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass Quellen
tem selbst. So können beispielsweise die die Datenverarbeitung und eventueller Zu- [1] Blockchain Technologien, Forschungs-
Lieferanten nicht den Status der Konkur- griff auf Schnittstellen auch außerhalb der fragen und Anwendungen -
Fraunhofer Gesellschaft:
renz einsehen; die Daten sollen je nach Rol- Blockchain erfolgen können.
https://www.aisec.fraunhofer.de/con-
le des eingeloggten Nutzers sichtbar sein. Die Daten werden dabei in Form eines tent/dam/aisec/Dokumente/Publika-
Um das zu ermöglichen, ist eine Permissi- Transaktionslogs auf der Blockchain gespei- tionen/Studien_TechReports/deutsch/
oned Blockchain erforderlich, in der Teilneh- chert, indem jede Änderung von Daten ver- FhG-Positionspapier-Blockchain.pdf
mer unterschiedliche Rechte besitzen. Bei merkt wird. In Abbildung 3 ist zu sehen, dass [2] Oracle Blockchain Dokumentation -
Hyperledger Fabric handelt es sich folglich vier Länder jeweils über das Attribut „Thick- Oracle:
https://docs.oracle.com/en/cloud/
um eine private Permissioned Blockchain. ness“ der Streichcreme abgestimmt haben.
paas/blockchain-cloud/usingoci/que-
Die Nutzer werden dabei von der Oracle Die Attributzustimmung ist die Vorausset-
ry-state-database.html
Cloud über den Oracle-Identity-Cloud- zung, um das Produkt in dem jeweiligen
Service verwaltet, wenn die Cloud-Variante Land zu verkaufen. Zusätzlich wird der ak-
der Oracle Blockchain verwendet wird. Als tuelle Datenstand in einer sogenannten Sta-
vollwertiges Identitätssystem ist die Be- te-Datenbank gespeichert, die schnelle Ab-
nutzerverwaltung über die Weboberfläche fragen ermöglicht [2]. Die State-Datenbank
komfortabel möglich. lässt sich jedoch jederzeit aus der vollstän-
digen Transaktionshistorie (dem Ledger) er-
Smart Contracts – neut erstellen.
die Technik dahinter
Wie genau funktioniert jedoch die Digitali- Fazit
sierung von Geschäftsprozessen im Block- Enterprise Blockchain ermöglicht eine trans-
chain-Umfeld? Im Normalfall besteht eine parente und unveränderliche Art der Digita-
Anwendung aus einer Datenbank zur Per- lisierung von bestehenden Geschäftsprozes-
sistierung der Daten, einem Backend zum sen. Es wird das Vertrauen in Geschäftspartner
Verarbeiten dieser Daten und einem Front- mithilfe der Blockchain-Technologie gesichert
end, um die Daten anzuzeigen. Der Oracle- und gestärkt, Daten werden manipulations-
Blockchain-Service setzt am Frontend an sicher gespeichert. Das Misstrauen entlang
und stellt eine REST-Schnittstelle zur Ver- wachsender Lieferketten und die daraus fol-
fügung, über die Daten aus der Blockchain genden komplexen Kontrollprozesse lassen
gelesen und gespeichert werden können. sich effektiv durch Smart Contracts ersetzen Tim Rüb
Dies geschieht über vorab in einem Smart und bringen Sicherheit, Geschwindigkeit und tim.rueb@esentri.com
Contract definierte Funktionen, die mit Para- Kostenreduktion in diese Prozesse. Cloud- Tim Rüb ist seit 2019 bei der esentri AG
metern ausgeführt werden. Der Smart Con- Dienste wie der Oracle-Blockchain-Service beschäftigt und studiert Informatik (M. Sc.)
an der Hochschule Karlsruhe – Technik und
tract, er wird Chaincode bei Hyperledger Fa- unterstützen dabei den schnellen Aufbau ei-
Wirtschaft. Er unterstützt die esentri AG im
bric genannt, ersetzt also das Backend einer nes Blockchain-Netzwerks durch das Bereit- Bereich DevOps und Blockchain.
klassischen Anwendung. Trotzdem kann zur stellen der notwendigen Infrastruktur. Durch
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