Permissioned Business Blockchains – Eine Übersicht

Neben den vielen öffentlichen Blockchains – von denen meist die Rede ist – haben sich auch Projekte für geschlossene Blockchains etabliert. Im Fachjargon ist dabei die Rede von permissionless und permissioned Blockchains. Während eine permissionless Blockchain öffentlich ist und jeder teilnehmen kann, sind permissioned Blockchains nach außen verschlossen. Meist schließt sich eine Gruppe von Interessensvertretern einer Branche oder eines Wirtschaftszweigs – zum Beispiel im Finanzbereich – zusammen, um gemeinsam ein dem jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittenes Distributed Ledger zu implementieren. Dieser Artikel zeigt eine kurze Übersicht der derzeit bekanntesten Permissioned Distributed Ledger Software. Der Fokus liegt dabei auf dem freien und offenen Hyperledger-Projekt der Linux Foundation.

Hyperledger

Hyperledger ist eine Sammlung mehrerer Open-Source Blockchain-Projekte unter dem Dach der Linux Foundation, die sich auf branchenübergreifende modular verteilte Ledger-Technologien konzentrieren. Die Linux Foundation arbeitet an Hyperledger zusammen mit Branchenführer aus den Bereichen Technologie, Finanzen, Bankwesen, Supply Chain Management, Fertigung und IoT. Insgesamt besteht derzeit das Projekt aus fünf verteilten Ledger-Frameworks und drei Modulen, die diese Frameworks unterstützen.

Hyperledger Frameworks und Module (Quelle: The Linux Foundation)
Hyperledger Sawtooth

Hyperledger Sawtooth ist ein Framework für eine modulare Plattform zum Erstellen, Bereitstellen und Ausführen von Distributed Ledger. Das besondere an Hyperledger Sawtooth ist, dass Lösungen verschiedene Konsensus-Algorithmen verwenden können. Standardmäßig verwendet es den Konsensusalgorithmus “Proof of Elapsed Time” (PoET), der die gleiche Skalierbarkeit wie die Bitcoin-Blockchain bietet, jedoch ohne den hohen Energieverbrauch. PoET ermöglicht ein hoch skalierbares Netzwerk von Validator-Knoten. Hyperledger Sawtooth ist auf Vielseitigkeit ausgelegt und unterstützt sowohl permissioned als auch permissionless Implementierungen.

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric ist ein Blockchain-Framework, dass die gemeinsame Codebasis der Entwicklungsarbeiten von Digital Asset Holdings, Blockstreams libconsensus und IBMs OpenBlockchain darstellt. Hyperledger Fabric bietet eine modulare Architektur, in der beispielsweise Konsensus-Algorithmen einfach ausgetauscht werden können. Das Framework nutzt die Container-Technologie, um intelligente Verträge zu hosten, die als “Chaincode” bezeichnet werden und die Anwendungslogik des Systems umfassen. Hyperledger Fabric ermöglicht es Unternehmen vertrauliche Transaktionen durchzuführen, ohne Informationen über eine zentrale Stelle weiterzuleiten. Der Ordering Service liefert Transaktionen konsistent an Peers im Netzwerk. Dies wird durch verschiedene Kanäle erreicht, die innerhalb des Netzwerks laufen, sowie durch die Arbeitsteilung, die die verschiedenen Knoten innerhalb des Netzwerks kennzeichnet.

Hyperledger Iroha

Hyperledger Iroha ist ein Blockchain-Framework von Soramitsu, Hitachi, NTT Data und Colu. Die Entwicklung wurde durch Hyperledger Farbic inspiriert und ergänzt die Frameworks Fabric und Sawtooth und stellt eine Entwicklungsumgebung für C ++ – Entwickler bereit. Hyperledger Iroha erlaubt die einfache und leichte Integration von verteilte Ledger-Technologie in Infrastrukturprojekte. Das Framework unterscheidet sich auch von anderen Hyperledger-Frameworks, indem es Client-Bibliotheken für Android und iOS zur Entwicklung von mobilen Anwendungen zur Verfügung stellt. Hyperledger Iroha stellt ein einfaches, modernes, domänengesteuertes, auf C++ basierendes Framework zur Verfügung, dass auf dem Konsensus-Algorithmus YAC basiert.

Hyperledger Burrow

Hyperledger Burrow ist ein modularer Blockchain-Client der einen berechtigten Smart Contract Interpreter an Board hat, der zum Teil auf der Spezifikation der Ethereum Virtual Machine (EVM) basiert. Es ist derzeit die einzige verfügbare Apache-lizenzierte EVM-Implementierung. Hyperledger Burrow’s Smart Contract Application Engine ermöglicht die Integration komplexer Geschäftslogik. Die Consensus Engine dient zur Verwaltung des Netzwerkverkehrs zwischen den Knoten und die Ordnung von Transaktionen. Das Application Blockchain Interface (ABCI) stellt eine Schnittstellenspezifikation für die Consensus Engine und die Smart Contract Application Engine zur Verfügung.

Hyperledger Indy

Hyperledger Indy ist ein verteiltes Ledger, das speziell für dezentrale Identitäten entwickelt wurde. Hyperledger Indy wird von der Sovrin Foundation zur Verfügung gestellt und ermöglicht Einzelpersonen, ihre digitalen Identitäten zu verwalten und zu kontrollieren. Anstatt Unternehmen riesige Mengen an persönlichen Daten von Einzelpersonen speichern zu lassen, ermöglicht Hyperledger Indy es Unternehmen, Hinweise zur Identität zu speichern. Das Framework stellt dazu dezentrale Identitätsspezifikationen und Artefakte zur Verfügung, die unabhängig von einem bestimmten Ledger sind und Interoperabilität über alle verteilte Ledger hinweg ermöglichen.

Ferner stellt das Hyperledger Projekt drei Module zur Verfügung. Diese sind Cello, Composer und Explorer. Hyperledger Cello ist ein Toolkit für Unternehmen die Blockchain-as-a-Service bereitstellen möchten. Hyperledger Explorer ist ein Toolset zur Visualisierung von Blockchain-Operationen (Blockexplorer). Hyperledger Composer bietet eine Reihe von Tools zum Aufbau von Blockchain-basierten Business-Netzwerken. Die Tools ermöglichen das Modellieren eines Business-weiten Blockchain-Netzwerks, das Generieren von REST-APIs für die Interaktion im Blockchain-Netzwerk und das Generieren einer provisorischen Anwendung basierend auf NodeJs Angular.

Quorum

Quorum wurde von der amerikanischen Bank JPMorgan entwickelt und ist ein Fork von Ethereum. Quorum verwendet einen abstimmungsbasierten Konsensalgorithmus, um eine unternehmensbezogene Distributed Ledger- und Smart Contract-Plattform zu ermöglichen. Der Datenschutz innerhalb des Netzwerks wird sichergestellt, indem die Datensichtbarkeit auf einer Need-to-Know-Basis ermöglicht wird. Die Plattform ist laut JPMorgan so konzipiert, dass sie sowohl Datenschutz auf Transaktionsebene als auch netzwerkweite Transparenz unterstützt. Das Netzwerk validiert alle Smart Contracts und den Gesamtsystemzustand durch die Einbeziehung aller laufenden Knoten. Wie bei anderen zulassungspflichtigen Ledgern steht die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften im Mittelpunkt der Quorum-Plattform. Quorum ist hauptsächlich in GO programmiert und ist Open Source (GNU LGPL v3.0 Lizenz). Die Software wird von Microsoft’s Azure Plattform unterstützt und lässt sich dort mit wenigen Schritten einrichten.

Chain Core

Chain Core ist eine Blockchain-Software, die Unternehmen und Organisationen die Ausgabe und Übertragung von finanziellen Vermögenswerten in einem
berechtigten (permissioned) Blockchain-Netzwerk ermöglicht. Dabei konzentriert sich die Lösung
hauptsächlich auf Finanzdienstleistungen wie Währungen, Wertpapiere, Derivate, Geschenkkarten und Treuepunkte. Das Unternehmen Chain arbeitet mit Kunden zusammen, um ein Netzwerk unter der Marke des Kunden zu starten und zu betreiben. Dank strategischer Partnerschaften mit Unternehmen wie Capital One, Citigroup, Fiserv, Nasdaq, Orange, Visa usw. hat das Unternehmen seit 2014 mehr als 40 Millionen US-Dollar eingenommen.

Innerhalb des Chain Core-Netzwerks ist die Erstellung und Übertragung von Assets dezentralisiert. Wie im Kudelski-Sicherheitsbericht 2016 festgestellt:
“Der Betrieb des Netzwerks wird durch einen bestimmten Satz von Entitäten bestimmt, die als Föderation bekannt sind”.
Die Plattform verfügt über das Chain Testnet, das eine dezentrale Anwendungsentwicklung auf Chain Core von Chain, Microsoft und der Initiative für Cryptocurrencies und Contracts (IC3) ermöglicht.

Corda

Seit September 2017 ist R3 ein Konsortium von über einhundert großen globalen Finanzinstituten, das mit Hilfe seiner Softwarelösung namens Corda verteilte Ledger-Technologien zur Erfassung, Verwaltung und Automatisierung rechtlicher Vereinbarungen zwischen Unternehmen nutzen will.
Corda ist eine verteilte Ledger-Plattform, die über ein P2P-Netzwerk im Blockchain-Stil verfügt. Es handelt sich jedoch nicht um eine Blockchain-Plattform im eigentlichen Sinne. Im Gegensatz zu Blockchains, die die globale Verfügbarkeit von Daten über das Netzwerk und die Validierung von Drittanbietern umfassen, erlaubt Corda den an der Transaktion beteiligten Parteien nur Zugriff auf Informationen und Validierungsfunktionen. Mit einer anderen Softwarearchitektur erreicht “Corda einen Konsens zwischen Unternehmen auf der Ebene individueller Geschäfte und nicht auf der Ebene des Systems” (Richard Gendal Brown, 2016) und unterstützt eine Vielzahl von Konsensmechanismen.

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