Blockchain-Entwicklung

Eine Blockchain ist eine wachsende Liste von Datensätzen, genannt Blöcke, die durch Kryptografie verknüpft sind. Jeder Block enthält einen kryptografischen Hash des vorherigen Blocks, einen Zeitstempel und Transaktionsdaten.

Definition und Erklärung

Was ist eine Blockchain?

Eine Blockchain ist eine neue Art von Datenbankmodell, das Vertrauen schaffen kann, wenn es in einem dezentralen Konsortium gepflegt wird. Die Leistung dieses Systems ist geringer als bei herkömmlichen Systemen, da die Operationen auf dieser Datenbank immer mit kryptografischen Verfahren verbunden sind. Ein Eigentumswechsel auf dieser verteilten Datenbank ist nur möglich, wenn der Eigentümer den öffentlichen Schlüssel des nächsten Besitzers digital signiert und die Daten an den aktuellen Datenbestand anfügt. Diese Struktur garantiert einen lückenlosen Audit-Trail und wird für einen Konsensmechanismus benötigt. Alle diese Einträge, auch Transaktionen genannt, werden in Blöcken zusammengefasst, die ebenfalls voneinander abhängen. Dieses Datenbankmodell wird in erster Linie für die dezentrale Entscheidungsfindung benötigt.

Blockchain-Infrastruktur

Konsensmechanismus für die Entscheidungsfindung

Ein Konsensmechanismus ist ein Prozess, bei dem ein Netzwerk von Knoten eine garantierte Reihenfolge der Transaktionen gewährleistet und den Block von Transaktionen validiert. Der Konsensmechanismus muss die folgende Kernfunktionalitäten bieten:

Validator: Bestätigt die Richtigkeit aller Transaktionen in einem vorgeschlagenen Block gemäß den Richtlinien.
Deterministischen Ausführung: Einigt sich auf Ordnung und Korrektheit, somit auf dieselben Ergebnisse der deterministischen Ausführung.
Smart-Contract-Schicht: Schnittstellen, die von der Smart-Contract-Schicht abhängen, um die Korrektheit der Menge von Transaktionen in einem Block zu überprüfen.

Branchen

Zertifikate

Grundlage für das Metaverse, Web3, DeFi, Crypto und NFTs

Benötige ich eine verteilte Datenbank - Sinnhaftigkeit

Die meisten Applikationen machen in zentralisierter Form mehr Sinn oder sind mit der Blockchain-Technologie nicht abbildbar. Diese von der NIST entwickelte Abbildung in Blockchain Technology Overview schafft Klarheit in Bezug auf die Sinnhaftigkeit der Technologie.

Technische Nachteile von Blockchain-basierten Lösungen gegenüber traditionellen Verfahren können unter anderem hohe Latenzzeiten, ein geringerer Datendurchsatz und eine hohe CPU-Auslastung sein. Mögliche Vorteile können unter anderem eine höhere Ausfallsicherheit, vertrauenswürdige Prozesse und niedrigere Kosten beim Abgleich durch die gemeinsame Datenbank sein.

Dennoch ist diese Technologie die Grundlage für das Metaverse, Web3, DeFi, Crypto und NFTs.

Blockchain 101

Grundlagen der Blockchain

Smart Contracts garantieren Vertrauen und sollen die Transaktionskosten zwischen den Parteien senken. Alle Teilnehmer des Konsortiums führen diesen Vertrag als Software-Prozedur aus, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Somit bleibt dieser Prozess vertrauenswürdiger als herkömmliche Prozesse, garantiert eine höhere Ausfallsicherheit und biete die Möglichkeit komplexe Beziehungen darzustellen.

Das Konsortium - Netzwerk: Das Konsortium, das diese Software betreibt, muss in einer flachen Hierarchie organisiert sein. Dies ist der Schlüsselpunkt in diesem Konzept, denn wenn ein einzelner Punkt das Netzwerk steuert, benötigt man keine Blockchain. Dieses Ziel ist schwer zu erreichen, denn alle Beteiligten müssen sich auf einen einheitlichen Prozess festlegen, der zu einem Interessenkonflikt führen kann. Dieser Punkt beinhaltet auch viel Politik. Wenn eine Partei mit der z.B. Transparenz der Geschäftslogik in Konflikt steht, kann sie nicht an dem gegebenen Prozess teilnehmen. Es ist wichtig, dass jeder Stakeholder eine Blockchain als seine eigene Sichtweise auf das Netzwerk beibehält und am Konsens teilnimmt.
Die Geschäftslogik - Smart Contract: Smart Contracts garantieren Vertrauen und sollen die Transaktionskosten zwischen den Parteien senken. Alle Teilnehmer des Konsortiums führen diesen Vertrag als Software-Prozedur aus, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Somit bleibt dieser Prozess vertrauenswürdiger als herkömmliche Prozesse, garantiert eine höhere Ausfallsicherheit und biete die Möglichkeit komplexe Beziehungen darzustellen.
Das Wallet - Die Assetverwaltung: Das Wallet beschreibt eine Software, die die Schlüssel für die Transaktionen speichert und verwaltet. Mit dem Signieren kann z. B. eine Transaktion verschickt oder ein Smart Contract ausgeführt werden.

Sinnhaftigkeit

Strategieentwicklung mit SWOT Analyse

Die folgende SWOT-Analyse begutachtet eine Prozessoptimierung zwischen mehreren Unternehmungen durch den Einsatz der Blockchain-Technologie,

Stärken: Vertrauliche Prozesse über Unternehmensanleihen hinweg

Unveränderlicher Datensatz

Komplexe Geschäftslogik kann abgebildet werden.
Schwächen: Mehr Aufwand im Vergleich zu traditionellen Systemen

Komplexes System

ineffiziente Datenverwaltung

Orakel-Problem
Möglichkeiten: Ineffiziente Prozesse können unternehmensübergreifend und vertrauenswürdig gelöst werden

Transparenz für Berechtigte
Bedrohungen: Politik im Konsortium

Stakeholder müssen einheitliche Prozesse und Interessen haben

Mögliche Skalierungsprobleme

Konzeptionierung & Entwicklung

Der Entwicklungsvorgang

Ein individueller Proof of Concept wird für jeden Anwendungsfall zeigen, ob eine Blockchain-basierte Lösung die vorteilhafte Technologie sein kann. Für eine fundierte Einschätzung müsste man eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse durchführen, die den gesamten Abwicklungsprozess einschließlich der Folgeprozesse umfasst. Die Beurteilung dieser Aspekte wird je nach Anwendungsfall unterschiedlich sein.

Konzeption: Auf Basis eines vorher erstellten Konzeptes wird ein passendes Framework und eine Programmiersprache ausgewählt. Hier werden mehrere Kriterien berücksichtigt wie z. B., die Größe des Netzwerks, die Transaktionen pro Sekunde, der Konsensmechanismus, ggf. Abgrenzungen privater Daten oder das Zielsystem, welches die Software ausführt. Da bei der Blockchain-Technologie die Skalierbarkeit ein Problem darstellt, müssen die Geschäftslogiken in kleine Datenstrukturen portiert werden, um einen reibungslosen Programmablauf zu gewährleisten.
Entwicklung: Aus technischer Sicht ist diese disruptive Technologie extrem ineffizient, bietet aber Vertrauen, wenn alle Rahmenparameter richtig abgesteckt sind. Unsere Entwicklung ist immer, soweit nicht anders gewünscht, agil und mit viel Kundeninteraktion verbunden, um inkonsistente Informationsstände zu vermeiden.