Die Erstellung einer föderierten Blockchain als Serviceplattform

Kevin Wittek vom if(is) skizziert die Möglichkeiten für die Schaffung einer föderierten Blockchain, die von Infrastrukturanbietern betrieben wird, die eco-Mitglieder sind.

Am 23. Januar 2020 findet in Frankfurt am Main (Deutschland) ein erster Workshop zur Idee einer von Mitgliedern des eco-Verbandes entworfenen und betriebenen Blockchain statt (hier anmelden).  
 
Mitte 2019 hatte ich im Rahmen eines Workshops für Mitglieder des eco-Verbandes die Idee, eine „Blockchain des eco-Verbandes“ zu schaffen. Das Konzept soll bis 2020 eingehender erarbeitet werden. Ein spezieller Workshop für eco-Mitglieder ist für den Januar diesen Jahres geplant. Dieser Artikel soll einen Einblick geben, wie dieses Projekt aussehen könnte.

Wir schlagen die Schaffung einer föderalen Blockchain-as-a-Service Plattform vor, die das Potenzial für schnellere Innovationen und langfristige Stabilität bieten könnte. Da sie föderiert ist - d.h. von einem Konsortium von eco-Mitgliedern betrieben wird - wäre die Plattform selbst von Natur aus verteilt, was eine Voraussetzung für eine Blockchain-Plattform ist. Sie könnte anderen nicht teilnehmenden eco-Mitgliedern, aber möglicherweise auch Dritten zur Nutzung zur Verfügung gestellt werden.

Was bietet Blockchain?

Warum Blockchain? Blockchain bringt im Grunde genommen eine neue Vertrauensarchitektur[1] in unsere Welt. Zu den klassischen Konzepten des Vertrauens zählen Konzepte wie zwischenmenschliches Vertrauen oder Peer-to-Peer-Vertrauen, etwas wie institutionelles Vertrauen oder Leviathan-Vertrauen, bei dem wir auf die Einhaltung und Durchsetzung bestimmter Gesetze und Vorschriften durch den Staat und andere Stellen vertrauen, sowie vermitteltes Vertrauen, bei dem Vertrauen in einen Vermittler, wie zum Beispiel eine Bank, gesetzt wird, um unser Geschäft zu erledigen.

Bei Blockchain- oder Blockchain-Netzwerken gibt es jetzt eine verteilte Vertrauensarchitektur, bei der wir einerseits Vertrauen in die Technologie setzen. In das System. Gleichzeitig funktioniert es aber - zumindest bei föderierten Blockchain-Netzwerken - nur, wenn wir als Menschen als Benutzer auch dem Verbund vertrauen, der das Netzwerk betreibt. Daher ist dies ein echter Faktor für Vertrauensbeziehungen zwischen Menschen, den man berücksichtigen muss. Wenn wir ein föderiertes Blockchain-Netzwerk mit vielen bekannten, vertrauenswürdigen Unternehmen aufbauen können - mit Unternehmen aus Europa - dann könnte dies auch einen Wettbewerbsvorteil gegenüber einzelnen Angeboten eines einzigen großen Anbieters darstellen und es auch kleineren Anbietern ermöglichen, sich gegen die größeren, internationaleren und in den USA ansässigen Angebote zu positionieren.

Mögliches Design der eco-Verband Blockchain - Geschäftsbeispiel und Wirtschaftsmodelle

Hinsichtlich der Monetarisierungsstrategien für die “eco-Verband Blockchain” gibt es eine Reihe von Möglichkeiten. Erstens kann der Service sowohl eco-Mitgliedern als auch externen Kunden zur Verfügung gestellt werden, aber es könnten besondere Regelungen für eco-Mitglieder gelten, um die Teilnahme für sie attraktiver zu machen. Und wir könnten es konzeptionell als einen mehrschichtigen Ansatz betrachten. Auf der Infrastrukturebene hätten wir zum Beispiel eine Blockchain-Plattform, die von den eco-Mitgliedsunternehmen betrieben wird und sich hauptsächlich auf Infrastrukturangebote konzentriert. Das bedeutet aber nicht, dass die tatsächliche Nutzung der Plattform auf Blockchain-as-a-Service beschränkt ist, denn sie könnte möglicherweise zusätzliche Wertschöpfungsdienste beinhalten: z.B. durch den Einsatz von dApps (dezentrale Anwendungen auf der Grundlage von smart contracts), die ein Software-as-a-Service-Angebot für andere Anwendungsfälle ermöglichen könnten.

Die Plattform könnte also als blockchain-basiertes Software-as-a-Angebot verkauft werden, aber der Nutzer des Dienstes muss sich nicht einmal unbedingt bewusst sein, dass es sich um ein blockchain-basiertes Angebot handelt. Sie kann jedoch die zugrundeliegende Blockchain-Infrastruktur für die Vertrauenseigenschaften nutzen, die eine föderierte Blockchain für diesen Anwendungsfall mit sich bringen kann.

Subscription- oder Token-basiert

Es gibt zwei verschiedene Wirtschaftsmodelle, die wir für dieses “eco-Verband Blockchain”-Konzept verwenden könnten. Das eine wäre ähnlich die klassische Nutzung von Cloud-Plattformen. Genauso wie wir bestimmte Cloud-Produkte nutzen und dann einfach eine monatliche oder jährliche Abonnementgebühr zahlen, könnte diese Infrastruktur auch auf Abonnementbasis zur Verfügung gestellt werden. Dies entspricht den klassischen Wirtschaftssystemen, die wohl bekannt sind. Wollten wir jedoch einen Schritt weiter gehen, könnte man die Anwendung des Konzepts der Token-Ökonomie auf das System in Betracht ziehen, d.h. die mögliche Verwendung von Krypto-Währungstoken zur Bezahlung des Dienstes.

Es gibt ein konkretes Beispiel aus einer anderen föderalen Blockchain, an der wir am if(is) - Institut für Internetsicherheit - beteiligt sind: eine Forschungsblockchain namens Bloxsberg, die weltweit von Universitäten und gemeinnützigen Forschungseinrichtungen betrieben wird. Die Infrastruktur ist grundsätzlich frei nutzbar. Sie können immer eine bestimmte Anzahl der Token erhalten, die “Bergs” genannt werden. Es ist immer möglich, eine bestimmte Anzahl kostenloser Bergs anzufordern, aber es ist ein manueller Prozess, der nur für kleine Anwendungsfälle gedacht ist. Sobald Sie jedoch an diesem Netzwerk mit Ihrem eigenen Knotenpunkt teilnehmen - was wir bei if(is) tun - erhalten Sie automatisch viel mehr Bergs für die Sicherstellung der Funktionsfähigkeit des Netzwerks und für das Mining der Blöcke. Und das bedeutet, dass Sie allein durch die Teilnahme an der Bereitstellung dieser öffentlichen Infrastruktur Geld für die Erfüllung Ihrer eigenen Aufgaben verdienen. Das Modell der Token-Wirtschaft wäre also attraktiv für Infrastrukturanbieter, die auch daran interessiert sind, die Blockchain selbst zu nutzen.

Kontrolle in einer föderierten Blockchain

Die Sache ist die, dass wir die Wirtschaftsprozesse des klassischen Systems grob verstehen können. Im Gegensatz dazu sind tokenbasierte Wirtschaftssysteme noch nicht sehr gut erforscht oder verstanden. Das heißt, wir wüssten im Voraus nicht, wie sich das Kräftespiel entwickeln und was langfristig geschehen könnte. Zum Beispiel, ob bestimmte Anbieter vielleicht damit beginnen würden, weitere Knotenpunkte in das Netzwerk zu setzen und auf diese Weise eine Art Gravitationseffekt zu erzeugen, bei dem sie plötzlich die gesamte Währung im System anhäufen, und dann könnten sie die Blockchain einfach für ihre Zwecke nutzen. Solche Dinge sind schwieriger vorherzusehen. Ich sage nicht, dass es nicht funktionieren würde, aber wir wüssten einfach nicht, wie es sich in der Praxis entwickeln würde. Und wir müssten einfach viel mehr Zeit in die Entscheidung investieren, wie dieser Markt geschaffen werden soll. Aber das ist etwas, was wir nächstes Jahr diskutieren wollen, wenn wir mit den Workshops beginnen, um diese Idee konkret weiterzuentwickeln.

Eine weitere Entscheidung, die die Art und Weise, wie das Projekt Gestalt annimmt, beeinflussen würde, ist, welchen Konsens-Algorithmus oder welches Föderationskonzept wir auf technischer Ebene zur Umsetzung des Netzwerks verwenden würden. Nehmen wir an, wir verwenden so etwas wie einen Proof of Authority Konsens-Algorithmus. Der Proof of Authority ist einer der Blockchain-Konsens-Algorithmen, ähnlich wie der Proof of Work. Proof of Work, vor allem bekannt von Bitcoin und Ethereum, stellt eine sehr energieintensive Methode zur Konsensfindung dar. Proof of Authority hingegen ist recht kostengünstig und funktioniert durch einen manuellen Onboarding-Prozess für die Mining-Knoten oder die Validierungsknoten, denen Sie vertrauen. Es wäre dann ziemlich einfach - auf organisatorischer und Leitungsebene - festzulegen, dass jede teilnehmende Entität zunächst nur einen Validierungsknoten registrieren darf.  
 

Die Suche nach kleinen und mittleren Rechenzentrumsbetreibern, die dem Blockchain-Föderation des eco-Verbandes beitreten sollen

Für welche Arten von Infrastrukturanbietern könnte dieses Konzept also interessant sein? Nun, das Gute an diesem Konzept ist, dass wir nicht einen einzigen großen Anbieter brauchen, sondern dass wir kleinere, unabhängige Betreiber als Teil des föderalen Konzepts einbeziehen können und sollten. Kleine bis mittlere Rechenzentren wären ideale Teilnehmer. Für eines unserer anderen Forschungsprojekte arbeiten wir an einem ähnlichen Blockchain-as-a-Service-Konzept, das sich auf E-Government-Dienste für kleinere Städte konzentriert und von kleinen kommunalen oder regionalen Rechenzentren betrieben werden soll. Die Infrastrukturanbieter könnten die Blockchain für ihre eigenen Zwecke nutzen, aber auch dazu beitragen, einen Knotenpunkt anzubieten, d.h. die Infrastruktur anzubieten. Dies ist ein weiteres Modell, das möglicherweise übernommen werden könnte. Die andere Option wäre eine Art Gegenangebot zu den großen Cloud-Diensten, das aber mehr auf die Blockchain zugeschnitten ist. Mit diesem föderalen Charakter könnte es das Potenzial haben, mit größeren globalen Akteuren zu konkurrieren.

Der Blockchain-Hype ist vorbei - jetzt können wir uns an die Arbeit machen

Seit 2019 können wir definitiv sagen, dass der Hype in Bezug auf die Blockkette vorbei ist, und wir sind jetzt in einer glanzlosen Phase angekommen, in der einige Leute das Interesse verloren haben. Auf der anderen Seite sehen wir weiterhin, dass die Einführung von Blockchain ein Katalysator für neue Digitalisierungsprojekte sein kann. Das bedeutet nicht, dass die Blockchaintechnologie unbedingt erforderlich ist, um diese digitale Transformation umzusetzen; sie wirkt lediglich als Katalysator. Das haben wir in mehreren Forschungsprojekten, an denen wir beteiligt sind, erlebt. Daher ist es vielleicht sinnvoll, die Blockchaintechnologie zu nutzen, um eine bessere Digitalisierungsgeschwindigkeit zu erreichen.

Andererseits denke ich, dass Blockchain langfristig ihre Stärken in der Business-to-Business-Kommunikation, Integration und Automatisierung ausspielen wird. Sobald wir verschiedene Organisationen haben, die miteinander kommunizieren, macht der Einsatz dieser dezentralen Architektur wirklich Sinn. Es macht Sinn aus der Sicht der Vertrauensarchitektur, und manchmal macht es auch Sinn aus der Sicht der einfachen Belastbarkeit und besseren Verfügbarkeit auf rein technischer Ebene. Also, der Hype ist vorbei, es ist jetzt an der Zeit, dass wir in der Praxis sehen, was die Vorteile einer Blockchain wirklich sein können - sowohl für die Nutzer als auch für die Betreiber der Infrastruktur.

 
 
Verweise

1. Gaggioli A, Eskandari S, Cipresso P and Lozza E (2019) The Middleman Is Dead, Long Live the Middleman: The “Trust Factor” and the Psycho-Social Implications of Blockchain. Front. Blockchain 2:20. doi: 10.3389/fbloc.2019.00020

Nach langjähriger Tätigkeit in der Industrie als Ingenieur promoviert Kevin jetzt an der RWTH Aachen zum Thema “Smart Contract Verification”. Darüber hinaus leitet er ein Forschungsteam im Bereich der Blockchain- und DLT-Technologie am Institut für Internetsicherheit der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen.