Beschränkte Blockchain
Einführung
Was ist eine Blockchain?
Im Großen und Ganzen ist eine Blockchain ein unveränderliches Transaktionsbuch, das in einem verteilten Peer-to-Peer-(p2p-)Netzwerk von Knoten verwaltet wird. Im Wesentlichen dienen Blockchains als dezentrale Möglichkeit, Informationen zu speichern.
Jeder dieser verteilten Knoten verwaltet eine Kopie des Ledgers, indem Transaktionsblöcke aggregiert werden, die durch ein Konsensprotokoll verifiziert und mit einem Hash (oder einer kryptografischen Signatur) signiert wurden, der diesen Block an einen vorhergehenden Block bindet. Auf diese Weise behält das Netzwerk eine ununterbrochene Kette von Ereignissen bei.
Schlüsseleigenschaften von Blockchains
- Gemeinsamer und transparenter Datenzugriff
- Unveränderliche/manipulatorische Bücher
- Validierte/nicht rückweisbare Transaktionen
- Vertrauliche Aufzeichnungen und Transaktionen
Arten von blockchains
Blockchain-Anwendungen können für eine Vielzahl von Vorgängen wie Finanzen, Lieferkettenüberwachung und Identitätsvalidierung verwendet werden. Je nach Anwendung und Bedarf der teilnehmenden Entitäten (Sicherheit, Performance usw.) stehen zwei Arten von Blockchains zur Verfügung: "Berechtigt" und "Berechtigungslos". Wir machen eine kurze Tour durch beide unten und erkunden dann genehmigte Blockchains im Detail unten.
Berechtigte Blockchains - Geschlossene Netzwerke mit begrenzter Dezentralisierung, einer zusätzlichen Zugriffskontrollschicht und angegebenen Entitäten.
Permissionless Blockchains - Offene, dezentrale Netzwerke mit universeller Konsensvalidierung; jeder kann dem Netzwerk beitreten und eine Kopie des Ledgers besitzen.
Berechtigungslose und berechtigte Blockchains verglichen (Überblick)
| Mit Berechtigung | Ohne Berechtigung | |
|---|---|---|
| Alternative Bezeichnungen | Private, berechtigte Sandbox | Öffentlich, vertrauenswürdig |
| Beispiele | Ripple | Bitcoin, Ethereum |
| Schlüsselattribute |
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| Vorteile |
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| Nachteile |
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| Anwendungsfälle |
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Beschränkte Blockchains
Werfen wir einen genaueren Blick auf erlaubte Blockchains. Berechtigte Blockchains sind Blockchains, die geschlossen (d.h. nicht öffentlich zugänglich) sind oder eine Zugriffskontrollschicht haben. Diese zusätzliche Sicherheitsebene bedeutet, dass auf die Blockchain nur Benutzer mit Berechtigungen zugreifen können. Berechtigte Benutzer können Blockchain-Vorgänge nur innerhalb der strengen Rollen ausführen, die ihnen von den Ledger-Administratoren zugewiesen wurden, und verlangen, dass sie sich über Zertifikate oder digitale ID-Methoden authentifizieren. Darüber hinaus bestimmen die Rollen, auf welche Informationen ein Benutzer zugreifen kann.
Aspekte einer genehmigten Blockchain
Entscheidungen werden von einer privaten Gruppe genehmigt
Die Entscheidungen werden von den Eigentümern des Netzwerks über eine zentrale, vordefinierte Ebene getroffen.
Sicherheit
Berechtigte Blockchains bieten der Betriebsorganisation eine granulare Kontrolle über Berechtigungen, Datenzugriff und den Umfang von Benutzerrollen.
Dezentralisierung ist nicht fix
Zulässige Blockchains können entweder vollständig zentralisiert oder teilweise dezentralisiert werden. Die Mitglieder entscheiden in der Regel über die Dezentralisierungsebene des Netzwerks und die Mechanismen für einen Konsens.
Transparenz ist nicht erforderlich
Im Gegensatz zu erlaubungslosen Blockchains müssen erlaubte Blockchains nicht transparent sein. Transparenz ist optional, da die meisten genehmigten Blockchain-Netzwerke speziell dazu bestimmt sind, aus Sicherheitsgründen nicht transparent zu sein. Die Transparenz hängt in der Regel von den Zielen der Organisation ab, die das Blockchain-Netzwerk betreibt.
In der Zwischenzeit führt das Hauptbuch eine Aufzeichnung jeder Transaktion und der Identitäten der teilnehmenden Parteien.
Fehlende Anonymität
Der Zugang zur Identifizierung jedes Transaktionsteilnehmers kann für private Unternehmen, die mit der Rechenschaftspflicht und einer nachweisbaren Kontrollkette befasst sind, von entscheidender Bedeutung sein. Jede Änderung wird auf einen bestimmten Benutzer verfolgt, sodass Netzwerkadministratoren sofort auf Änderungen am System und wann zugreifen können.
Konsensmechanismen
Aufgrund der Struktur von autorisierten Blockchains verwenden sie nicht die gleichen Konsensprotokolle wie berechtigungslose. Am häufigsten verwenden Organisationen, die autorisierte Blockchains bereitstellen, eines (oder mehrere) der folgenden drei Protokolle: Praktische byzantinische Fehlertoleranz (PBFT), föderierter oder Round-Robin-Konsens
PBFT - PBFT ist eine verbesserte Version des ursprünglichen BFT-Protokolls, bei der alle Abstimmungsknoten einen Konsens erreichen, aber eine oder mehrere Parteien als unzuverlässig gelten. In diesem Modell ist die Sicherheit und Stabilität eines Netzwerks gewährleistet, solange sich der erforderliche Mindestprozentsatz an Knoten ehrlich und ordnungsgemäß verhält.
Föderierter (oder föderierter byzantinischer Konsens) - In einem föderierten Konsens gibt es eine Reihe von Transaktionsvalidatoren, denen jeder Knoten in der Blockchain vertraut, der die Transaktionen empfängt und sortiert. Sobald eine Mindestanzahl dieser Validatoren zustimmt, wird ein Konsens erreicht.
Round-Robin - In einem Round-Robin-Konsens werden Knoten pseudozufällig ausgewählt, um Blöcke zu erstellen. Nach der Auswahl muss ein Knoten eine Abkühlungsperiode durchlaufen, bevor er erneut in den Pool eintreten und wieder für die Konsensbeteiligung verfügbar sein kann.
Vorteile von Permissioned Blockchain
Einer der wichtigsten Vorteile von genehmigten Blockchains ist das hohe Maß an Datenschutz und Sicherheit, das sie bieten können. Ohne eine verifizierte Gruppe von Zugangsdaten und Zugriff kann kein Benutzer ohne Berechtigung auf Transaktionsinformationen zugreifen oder diese ändern.
Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität bei der Dezentralisierung. Es kann inkrementell oder vollständig zentralisiert sein und Unternehmen mehr Freiheit zur Teilnahme geben, ohne sich um die Risiken eines hoch zentralisierten Netzwerks kümmern zu müssen.
Berechtigte Blockchains sind ebenfalls hochgradig anpassbar und können Konfigurationen und Integrationen basierend auf den Anforderungen einer Organisation anpassen. Und mit dem Wissen über jeden Benutzer und seine Handlungen im Netzwerk kann für jede Transaktion eine nachprüfbare Kontrollkette aufgebaut werden.
Schließlich sind diese Arten von Blockchains aufgrund der begrenzten Anzahl von Knoten, die zur Verwaltung von Transaktionsüberprüfungen erforderlich sind, sowohl skalierbar als auch hochleistungsfähig.
Nachteile einer genehmigten Blockchain
Während mangelnde Transparenz ein potenzieller Anlass zur Sorge für genehmigte Blockchains sein kann, wird das Problem in der Regel durch das implizite Vertrauen in die Regierungsbehörde gemildert. Im geschäftlichen Kontext werden Konsensmechanismen und Smart Contracts, die Transaktionen im Netzwerk moderieren, von den beteiligten Parteien vereinbart und in sicheren, isolierten Containern gewartet. Mit dieser zusätzlichen Ebene der Computersicherheit und dem Maß des impliziten Vertrauens kann eine ordnungsgemäß bereitgestellte Permissioned-Blockchain das Sicherheitsrisiko durch schlechte Akteure ausgleichen.
Warum erlaubte Blockchains ideal für Geschäftsanwendungen sind
Viele Anwendungsfälle in Unternehmen erfordern Leistungsmerkmale, die Permissionless-Blockchain-Technologien aufgrund von Einschränkungen aufgrund von Ineffizienz und Skalierbarkeit derzeit nicht bereitstellen können. In Fällen, in denen genehmigte Blockchains bestehende sichere, zentralisierte Netzwerke ersetzen, ist die Identität der Teilnehmer eine wesentliche Voraussetzung, z. B. bei Finanztransaktionen, bei denen Know-Your-Customer (KYC), Anti-Money Laundering (AML) und Vorschriften zur Herkunft der Lieferkette eingehalten werden müssen.
Im Allgemeinen sollte ein Blockchain-Netzwerk dann die folgenden Anforderungen erfüllen, damit es für den Einsatz in Unternehmen bereit ist:
- Teilnehmer müssen identifiziert/identifizierbar sein
- Netzwerke müssen zugelassen werden
- Hohe Transaktionsdurchsatzleistung
- Geringe Latenz der Transaktionsbestätigung
- Datenschutz und Vertraulichkeit von Transaktionen und Daten im Zusammenhang mit Geschäftstransaktionen
Geschäftlicher Nutzen
Lassen Sie uns schnell überprüfen und sehen, wie berechtigte Blockchains sich an diese Anforderungen anpassen. In Bezug auf den Mehrwert, berechtigte Blockchains:
- Erhöhen Sie die Geschäftsgeschwindigkeit, indem Sie Transaktionen beschleunigen und neue Geschäftsmodelle und Einnahmequellen ermöglichen
- Geschäftsprozesse mit mehreren Parteien automatisieren
- Reduzieren Sie die Kosten und das Risiko der Verwendung von Intermediären
- Kosten für Betrug und Einhaltung von Vorschriften senken
- Verbessern Sie die Datenqualität und -aktualität, indem Sie Offlineabstimmung und manuelle Ausnahmebehandlung vermeiden
- Steigerung der Auditierbarkeit und des Vertrauens; Senkung der Auditkosten
Vergleicht man die beiden, sind erlaubte Blockchains gut positioniert, um alle angegebenen Geschäftsanforderungen zu erfüllen.
Anwendungsbeispiele
Wie werden also berechtigte Blockchains von Unternehmen verwendet? Obwohl sie noch immer ein aufstrebendes Geschäftsmodell sind, haben sie bereits eine Vielzahl von Anwendungen gefunden. Berechtigte Blockchains wurden verwendet, um Lieferketten zu verwalten, Verträge zu erstellen, Ansprüche zu bearbeiten, Zahlungen zwischen Parteien zu überprüfen und die Benutzeridentität zu verwalten.
Oracle Blockchain Platform (OBP) - das Paradigma erweitern
Nachdem wir uns nun mit genehmigten Blockchains und der Art und Weise befasst haben, wie sie ideal für Unternehmen sein können, werfen wir einen kurzen Blick darauf, wie Oracle der Blockchain-Plattform einen Mehrwert bietet. Oracle Cloud Infrastructure Blockchain Platform ist ein tokenloser, verwalteter Blockchain-Service zur Ausführung von Smart Contracts und zur Verwaltung eines manipulationssicheren Distributed Ledger. Basierend auf der Open-Source-Hyperledger Fabric wird die Entwicklung von sicheren und verifizierbaren Anwendungen vereinfacht, die unveränderliche, vertrauenswürdige Daten mit Dritten wie Lieferanten und Finanzinstituten teilen. OBP erweitert Hyperledger Fabric um mehrere Verbesserungen für mehr Resilienz, Performance, Skalierbarkeit, Sicherheit, Verwaltbarkeit und Unternehmensintegration.
Als vorgefertigte Platform as a Service (PaaS) umfasst OBP alle Abhängigkeiten, die zur Unterstützung eines Blockchain-Netzwerks erforderlich sind: Compute-, Speicher-, Container-, Identitätsservices, Ereignisservices und Managementservices. OBP ist tief in grundlegende Services in Oracle Cloud integriert und bietet zusätzliche Funktionen (z. B. REST-Proxy für synchrone Transaktionen und eine Betriebskonsole mit mehreren Konfigurations-, Administrations- und Überwachungsfunktionen) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Kompatibilität mit Hyperledger Fabric auf Protokoll- und API-Ebene.
Darüber hinaus umfasst OBP die Blockchain-Netzwerkkonsole zur Unterstützung integrierter Vorgänge. So können Sie innerhalb weniger Minuten mit der Entwicklung von Anwendungen beginnen und einen Proof of Concept in Tagen oder Wochen statt Monaten abschließen.
OBP hat sich in einer Vielzahl von Einstellungen bewährt, darunter:
- Banken- und Finanzdienstleistungen
- Einzelhandel
- Fertigung und Logistik
- Lebensmittel, Landwirtschaft und Konsumgüter
- Transport und Logistik
- Healthcare und Life Sciences
Erste Schritte mit OBP
Wenn Sie mehr über OBP erfahren und Ihre Entwicklungsreise beginnen möchten, sehen Sie sich einige der folgenden Ressourcen an:
Glossar der Begriffe
- Konsensprotokoll
Ein Konsensmechanismus ist die Art und Weise, wie Blockchains zustimmen, wie Transaktionen verarbeitet und unveränderlich auf der Plattform gespeichert werden.
Da Blockchains dynamische und sich ständig ändernde Zustände sind, erfordern die Shared-Ledger-Technologien, auf die sie angewiesen sind, einen effizienten, zuverlässigen und sicheren Mechanismus, um sicherzustellen, dass alle im Netzwerk stattfindenden Transaktionen echt sind und dass sich alle Teilnehmer auf den Zustand des Ledgers einigen. Auf diese Weise werden Bücher vor potenziellen Bedrohungen oder anomalen Zuständen geschützt, indem eine gegenseitige Einigung darüber erzielt wird, wie das Hauptbuch aussehen sollte.
Im Kern ist der Konsensmechanismus ein fehlertolerantes Regelwerk, das über die Legitimität der Beiträge der verschiedenen Teilnehmer der Blockchain entscheidet.
- Distributed Ledger
Ein verteiltes Ledger ist eine Datenbank, die synchron über verschiedene Knoten in einem Netzwerk gemeinsam verwendet wird. Es hilft dabei, eine Aufzeichnung von Transaktionen oder Verträgen beizubehalten, die von Teilnehmern im System erstellt wurden.
Von teilnehmenden Knoten wird erwartet, dass sie auf das gemeinsame Hauptbuch zugreifen können und eine identische Kopie davon besitzen. Alle am Buch vorgenommenen Änderungen oder Ergänzungen werden widergespiegelt und in alle Teilnehmer kopiert.
- Smart Contract
Smart Contracts sind im Wesentlichen selbstausführende Teile der Geschäftslogik, die eine bestimmte Transaktion auf der Blockchain vermitteln.
Im Code der Transaktion sind Details der Vereinbarung zwischen den einzelnen Teilnehmern enthalten. Dieser Code steuert autonom die Ausführung des Smart Contracts und stellt sicher, dass Transaktionen nachvollziehbar und irreversibel sind.