Serie: Braucht mein Unternehmen eine Blockchain und wenn ja, welche? (Teil 3)

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Blockchain image by Davidstankiewicz is licensed under CC SA 4.0
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 / 17. March. 2020

Ethereum, Hyperledger oder IOTA für Unternehmen – wo liegen die Unterschiede?

In den vorangegangenen beiden Beiträgen ging es um die Fragen, wann Unternehmen sich mit Blockchain-Technologie befassen sollten und welche die wichtigsten Anforderungen an eine Enterprise-Blockchain sind. Der abschließende Teil dieser dreiteiligen Artikelserie befasst sich mit der Technologie selbst. Im Unternehmensbereich sind derzeit drei Blockchain-Technologien verbreitet: Hyperledger (Fabric), Ethereum und IOTA.

Diese werden anhand folgender Kriterien verglichen:

  • Unterstützung dezentraler Datenspeicherung
  • Grad der Datensicherheit und des Datenschutzes
  • Möglichkeit der Tokenisierung für digitale Geschäftsmodelle
  • Umfang, in dem Smart Contacts unterstützt werden
  • Gewährleistung der Unveränderlichkeit
  • Dauerhafte Verfügbarkeit von Daten

Hyperledger (Fabric)

Hyperledger ist keine Einzellösung, sondern eine Ansammlung von Technologien verschiedener Firmen unter dem Dach der Linux Foundation. Der bekannteste Teil von Hyperledger ist das von IBM initiierte, entwickelte und geförderte Framework Hyperledger Fabric. Hyperledger Fabric positioniert sich als Blockchain für B2B-Anwendungen und steht für eine hochleistungsfähige Distributed-Ledger-Technologie. Durch verschiedene Ansätze (zum Beispiel die Begrenzung von Transaktionen auf beteiligte Mitglieder) kann Hyperledger Fabric nur in geschlossenen Umgebungen eingesetzt werden, in denen alle Beteiligten bekannt sind. Das System ist hochgradig modular aufgebaut, sodass je nach Anwendung unterschiedliche Komponenten eingesetzt werden können. Die umfangreiche Erfahrung von IBM in Client-Server-basierten Architekturen spiegelt sich im Aufbau von Hyperledger Fabric deutlich wider.

Dezentralisierte Datenspeicherung: Die Daten werden von allen Mitgliedern des geschlossenen Hyperledger-Konsortiums verteilt und gespeichert. Die Dezentralisierung ist auf die teilnehmenden Mitglieder beschränkt.

Datensicherheit und Datenschutz: Private Transaktionen sind möglich. Das Vertrauen in das System selbst gründet aber allein auf das Vertrauen in den Eigentümer der Blockchain.

Unterstützung von Token: Klassische Token werden in Hyperledger nicht unterstützt. Tokenähnliche Konstrukte können erstellt werden, die aber auf den jeweiligen speziellen Anwendungsfall beschränkt bleiben.

Smart Contracts: Im Hyperlegder-Umfeld werden Smart Contracts als Chaincode bezeichnet und können innerhalb von Docker Containern entwickelt werden, was eine gute Performance ermöglicht. Es ist aber wichtig zu wissen, dass die Verteilung und Aktualisierung der Software auf die Knoten der Chain vergleichsweise schwer zu handhaben ist.

Unveränderlichkeit & dauerhafte Speicherung: Wie alle Distributed-Ledger-Systeme stellt auch Hyperledger sicher, dass die Daten nicht verändert werden können. Eine Persistenz ist somit leicht zu erreichen.

Zusammenfassung

Alles in allem ist Hyperledger Fabric ein Toolset, das in seiner Architektur mit klassisch verteilten Datenbanken vergleichbar ist. Es handelt sich im Grunde genommen um ein monolithisches System, das aufgrund seiner massiven Konfigurierbarkeit mit einem sehr hohen Verwaltungsaufwand einhergeht. Hyperledger Fabric eignet sich daher besonders für Anwendungsfälle, in denen Daten zwischen einer geschlossenen Gruppe hochperformant ausgetauscht werden sollen. Aufgrund seiner monolithischen Architektur ist Hyperledger Fabric für die Erstellung dezentraler Anwendungen ungeeignet.

Ebenso kommt Hyperledger Fabric aufgrund der fehlenden Tokenisierung nicht infrage, wenn dezentrale Geschäftsmodelle auf Basis digitalisierter Assets realisiert werden sollen.

Ethereum

Ethereum ist eine Blockchain-basierte Software  die für den Aufbau dezentraler Anwendungen konzipiert wurde und die in erster Linie mit der öffentlichen Blockchain verbunden wird. Es ist aber auch durchaus möglich, auf Basis der Ethereum-Blockchain-Technologie semi-öffentliche oder geschlossene Blockchains aufzubauen und zu betreiben.

Fast alle Vergleiche unterscheiden Ethereum und Hyperledger in geschlossene (Hyperledger) und öffentliche (Ethereum) Blockchain. Vieles spricht aber dafür, dass Unternehmen auch mittelfristig Ethereum lediglich in Form geschlossener Frameworks nutzen können. Auf dieser Annahme basieren auch die folgenden Einschätzungen.

Dezentralisierte Datenspeicherung: Ethereum erfüllt die Anforderungen an eine dezentrale, verteilte Datenspeicherung. Im Gegensatz zu Hyperledger hat Ethereum die Dezentralisierung tief in der Architektur verankert.

Datensicherheit und Datenschutz: Da die Ethereum-Software grundsätzlich auf einer öffentlichen Blockchain basiert, sind weniger umfangreiche Unternehmens- und Datenschutzfunktionen für Enterprises vorhanden als bei Hyperledger Fabric.Hier setzen Frameworks wie die Vertrauensinfrastruktur evan.network oder die Business Blockchain Quorum an.

Unterstützung von Token: Die Unterstützung von Token ist eine der größten Stärken von Ethereum. Sie ist eine integrale Kernfunktion der Technologie. Die Möglichkeit von Token ist einer der entscheidenden Faktoren für neue, datengetriebene Geschäftsmodelle. Dazu gehört die Erzeugung von digitalen Darstellungen realer Werte, die Dienstleistungen, Produkte oder auch immaterielle Werte sein können. Wenn ein Unternehmen in der Lage ist, seine Dienstleistungen und Produkte in Token umzuwandeln, können diese mit weiteren Dienstleistungen anderer Unternehmen kombiniert und genutzt werden.

Mit Blick auf die Schaffung neuer Geschäftsmodelle wurde Ethereum von Grund auf in Richtung Einsatz von Token konzipiert und ist somit eine Infrastruktur, auf der Unternehmen digitale Assets und digitale Geschäftsmodelle erstellen können.

Smart Contracts: Smart Contracts sind in die Kern-Architektur von Ethereum integriert und werden von allen Knoten innerhalb der Ethereum Virtual Machine (EVM) verteilt und betrieben.

Unveränderlichkeit & dauerhafte Speicherung: Ethereum stellt sicher, dass gespeicherte Daten nicht manipuliert werden können. Ethereum ist zudem eine Blockchain, die völlig dezentral betrieben werden kann, ohne dass eine Kontrollinstanz oder ein Konsortium erforderlich ist. Daher ist es möglich, mit Ethereum auch halböffentliche Blockchains wirklich dezentral zu gestalten.

Zusammenfassung

Ethereum bietet nicht die gleichen Funktionen der Datenbankverarbeitung wie Hyperledger Fabric. In Fällen, in denen es lediglich um den Datenaustausch von Partnerfirmen geht, ist eine verteilte Datenbank wie Hyperledger sicherlich besser geeignet. Ethereum hingegen spielt seinen Vorteil dann aus, wenn es um den Austausch digitaler Werte in einem vertrauenswürdigen Ökosystem unabhängiger Teilnehmer geht. Die Möglichkeit der Tokenisierung physischer Güter und deren unmittelbaren Transfers über Smart Contracts bietet nur Ethereum. Der höchste Grad der Dezentralisierung bietet Ethereum in der öffentlichen Blockchain. Da diese derzeit für Unternehmen nicht nutzbar ist, entwickeln sich geschlossene und semi-öffentliche Frameworks auf Ethereum-Software. Basierend auf den Token-Standards kann die Interoperabilität zwischen öffentlichen und geschlossenen Blockchains erreicht werden, um ein tragfähiges digitales Ökosystem für verschiedene Geschäftsfälle zu schaffen.

IOTA

IOTA verfolgt aus architektonischer Sicht einen völlig anderen Ansatz als die beiden oben genannten Technologien. IOTA versteht sich als ein Data Layer für das industrielle Internet Of Things. Im Gegensatz zu einer Blockchain stützt IOTA sich auf einen gerichteten azyklischen Graphen (Tangle), der versucht, Ineffizienzen der aktuellen Blockchain-Protokolle zu korrigieren. Wie der Name schon sagt, konzentriert sich IOTA (Internet Of Things Association) auf Transaktionen zwischen Maschinen – ohne menschliche Interaktion.

Dezentralisierte Datenspeicherung: Das derzeit implementierte Protokoll kann weder als dezentral noch als vertrauensvoll bezeichnet werden, da es eine Reihe zentral gesteuerter Komponenten verwendet.

Datensicherheit und Datenschutz: Mit dem „Masked Authenticated Messaging“ bietet IOTA eine Möglichkeit Nachrichten zu verschlüsseln und so Vertraulichkeit zu sichern.

Unterstützung von Token: IOTA wurde entwickelt, um einen effizienten Datenaustausch zwischen Maschinen zu ermöglichen. Die Tokenisierung von Werten ist daher auf der Plattform nicht vorgesehen.

Smart Contracts: Smart Contracts werden derzeit von IOTA nicht unterstützt.

Unveränderlichkeit & dauerhafte Speicherung: Derzeit gibt es keine Möglichkeit der dauerhaften und unveränderlichen Speicherung von Daten.

Zusammenfassung

IOTA stellt eine sehr gute technologische Grundlage dar, um Daten zwischen Maschinen schnell und reibungslos auszutauschen. Um sich als Lösung im enormen Wachstumsmarkt der Maschinenökonomie dauerhaft zu etablieren, müssen noch einige Herausforderungen gemeistert werden (u. a. Zentralisierung, schnellere Transaktionsverarbeitung, geringerer Energieverbrauch). Aber besonders die Integration von IOTA in intelligente Vertragssysteme wie Ethereum verspricht durchaus Erfolg. Umso verwunderlicher ist es, dass IOTA offensichtlich versucht, mit Blockchains zu konkurrieren, anstatt mit diesen zu kooperieren.

 

Fazit

Hyperledger Fabric ist eine gute Option, wenn Sie eine Basis suchen, um mit wenigen bekannten Partnern gemeinsam Daten zu nutzen und auf digitale Weise zusammenzuarbeiten. Suchen Sie stattdessen nach einer Möglichkeit, ein dezentrales Netzwerk ohne zentralen Intermediär aufzubauen, sollten Sie dafür Ethereum verwenden. Wie alle heutigen Blockchain-Technologien ist auch Ethereum selbst nicht für gewerbliche Zwecke geeignet. Aber es gibt Frameworks wie evan.network, das die Möglichkeit bietet, eigene Anwendungen für die Blockchain auf sichere und einfache Weise zu erstellen. IOTA hingegen erschien bisweilen die Antwort auf alle Fragen im Bereich Industrie 4.0 oder IOT zu sein. Für alle Kernanforderungen an eine Enterprise Blockchain bietet IOTA nur theoretische Ansätze. Die Grundidee von IOTA für Mikrotransaktionen in der M2M-Kommunikation ist überzeugend.

 

Thomas Müller ist Sprecher der evan.network organization. Das evan.network ist eine neutrale, blockchainbasierte Vertrauensinfrastruktur für kooperative Ökosysteme und ermöglicht die Bildung manipulationssicherer Digitaler Identitäten als Basis für automatisierte Prozesse in der Economy of Things.