Leben mit der digitalen Achillesferse<\/strong><\/h3>\nDiese Geschichte beginnt in meinen vier W\u00e4nden. Ich war vor einiger Zeit auf der Suche nach einem Ersatz f\u00fcr meinen privaten Netzwerkspeicher, denn mein altes Ger\u00e4t gab den Geist auf. Dabei gingen keinerlei Daten verloren, aber ich fragte mich: Wie kann es sein, dass etwas an genau einer Stelle kaputt geht und dabei das gesamte System f\u00fcr gewisse Zeit lahmlegt? Wie m\u00fcssten stattdessen Computernetzwerke gestrickt sein, die selbst dann weiterlaufen, wenn Teile davon ausfallen?<\/p>\n
Aus meiner Projekterfahrung als Informatiker glaubte ich, die Antwort bereits zu kennen: Bessere Technik, mehr Geld und mehr Aufwand m\u00fcssen in einen zentralen Supercomputer im Keller flie\u00dfen. Oder noch besser in irgendeine supersichere Cloud-L\u00f6sung. Am besten zu einem gro\u00dfen Anbieter, dessen riesige Systeme nie ausfallen und immer richtig funktionieren. Problem gel\u00f6st? Weit gefehlt.<\/p>\n
Selbst teure Hardware und wohlbekannte Internetdienste haben immer noch einen zentralen Einstiegspunkt und dieser kann und wird irgendwann mal ausfallen. Das muss gar nicht mal wegen eines technischen Fehlers passieren, vielleicht trifft mich auch ein unbeabsichtigtes L\u00f6schen eines Administrators [1] oder mein Cloud-Anbieter beschlie\u00dft, seinen Service zu \u00e4ndern [2] oder ganz einzustellen. Wem Achillesferse zu pathetisch klingt, kann hierbei auch von \u201eSingle Point of Failure\u201c sprechen. Mir schwante, dass dieser zentrale Punkt eliminiert werden muss, um bei einem zukunftssicheren, besser noch bombensicheren System zu landen.<\/p>\n
Konsensbildung ohne Streitschlichter<\/strong><\/h3>\nWer erinnert sich an Bitcoin im Jahr 2017? Richtig \u2013 damals schaffte es eine nie dagewesene Spekulationsblase am Markt f\u00fcr sogenannte Kryptow\u00e4hrungen bis in die allgemeinen Tagesnachrichten [3]. \u00a0Abseits der Zockerei begann ich zu diesem Zeitpunkt zu verstehen, was die dahinter liegende Technologie namens Blockchain mit meinem Problem zu tun haben k\u00f6nnte. In beiden F\u00e4llen scheint es um wichtige Daten zu gehen, neue private Fotos und ge\u00e4nderte Dokumente bei mir, \u00dcberweisungen von seltsamen Wertgegenst\u00e4nden bei Bitcoin.\u00a0 Und letzteres geschah ohne eine zentrale Bank als Treuh\u00e4nder, die alles beaufsichtigt und verwaltet. Wie sollte das bittesch\u00f6n gehen? Und wenn das f\u00fcr etwas Wertvolles wie Kontost\u00e4nde im Bitcoin Netzwerk gelingt, muss das doch auch f\u00fcr einen simplen Haufen an Dateien und Ordnern m\u00f6glich sein.<\/p>\n
In jedem Fall geht es darum, dass sich mehrere Computer, auf der ganzen Welt oder einem Teil davon, auf einen gemeinsamen Datenbestand einigen k\u00f6nnen.\u00a0 Als absolute Neuheit schien die Blockchain-Technologie dieses m\u00f6glich zu machen, selbst wenn die vielen Computer unterschiedlichen Personen und Organisationen geh\u00f6ren (f\u00fcr mein Problem irrelevant) und jederzeit Schaden anrichten k\u00f6nnen, wenn sie beabsichtigt oder unbeabsichtigt ausfallen (f\u00fcr mein Problem h\u00f6chst relevant). Dass beide Aspekte tats\u00e4chlich sehr eng zusammen geh\u00f6ren, lernte ich erst sehr viel sp\u00e4ter [4].<\/p>\n
Das Geheimnis einer Blockchain ist die Darstellung des Datenbestandes in einer verketteten Liste von \u00c4nderungen am Datenbestand, wie beispielsweise eine \u00dcberweisung von Konto A auf Konto B. Aus der Zusammenfassung von mehreren \u00c4nderungen in einen Block leitet sich unschwer erkennbar auch der Name ab. Die Liste w\u00e4chst st\u00e4ndig an, weil sich jeder Block auf den Vorhergehenden bezieht \u2013 und damit implizit auf alle zuvor erzeugten. Das ist sehr umst\u00e4ndlich! Jedoch stellt sich heraus, dass \u00fcber eine Kette von Ereignissen viel leichter Einigkeit unter mehreren Teilnehmern zu erzielen ist.<\/p>\n
Unter Umgehung aller mathematischen Details finde ich das Prinzip bis heute im bekannten Spiel \u201eKoffer packen\u201c am besten verbildlicht. In jedem Schritt f\u00fcgt ein Mitspielender bekannterma\u00dfen einen neuen Block der Form \u201eIch packe ein\u2026\u201c hinzu, nachdem alle zuvor eingepackten Bl\u00f6cke wiederholt wurden.\u00a0 So entsteht eine spielerische Blockchain, die von allen Mitspielenden in jedem Schritt auf Vollst\u00e4ndigkeit gepr\u00fcft wird. Sofort werden \u00c4nderungen aufgedeckt und abgewiesen, in denen ein Teil in der Kette fehlt oder zwischendrin eingef\u00fcgt wurde. Eine einfache Hauptregel sorgt immer f\u00fcr Konsens: Alle Mitspielenden vertrauen der l\u00e4ngsten Kette. Das Ergebnis ist, dass alle Mitspielenden den gleichen Spielstand f\u00fcr aktuell halten. Zu einer Blockchain in der echten Welt fehlt dann nur noch, dass jeder Block nur mit echtem Ressourceneinsatz wie Rechenleistung, Speicherplatz oder anderen erzeugt werden kann.<\/p>\n
Digitale Transformation im planetarischen Ma\u00dfstab<\/strong><\/h3>\nZur gleichen Zeit begannen wir bei Phoenix Contact in einem Leuchtturmprojekt zur digitalen Transformation zu untersuchen, wie wir Daten \u00fcber Ger\u00e4te, die sich im Feld befinden, mit unseren Kunden und deren Kunden austauschen k\u00f6nnen. Diese Daten sind beispielsweise Schaltpl\u00e4ne, Informationen \u00fcber die Einstellungen am Ger\u00e4t oder auch Fotos vom Einbauort. Das sind sehr wichtige Daten f\u00fcr unsere Kunden, denn das Vorhandensein vor Ort beeinflusst zum Beispiel auch, wie lange ein Serviceeinsatz ben\u00f6tigt. Viele Parteien \u00e4ndern diese Daten teilweise unabh\u00e4ngig von- oder aufbauend aufeinander:\u00a0 Phoenix Contact als Hersteller schl\u00e4gt beispielsweise Firmware-Updates vor, der Schaltschrankbauer braucht die Daten eines Planungsb\u00fcros und der Servicetechniker beim Kunden die zuletzt eingestellte Parametrierung im Feld. Eine zentrale Instanz, der alle Parteien ihre Daten anvertrauen, gibt es in unserer Branche nicht und viele Versuche, eine solche zu schaffen, sind im Sande verlaufen. Sp\u00e4testens jetzt sollte es klingeln, dass eine Blockchain hier weiterhelfen k\u00f6nnte.<\/p>\n
Wir erarbeiteten also fieberhaft erste Prototypen einer Anwendung, mit der wir zwischen mehreren Parteien Daten austauschen und versionieren k\u00f6nnen, ohne alles einem zentralen System in die Hand zu geben. Wir kombinierten dazu Datenstrukturen zur Versionsverwaltung von Software-Quellcode [5] mit einer im firmeneigenen Intranet laufenden Blockchain [6]. Weil wir meinen, dass sich dieser Aufbau auch im globalen Ma\u00dfstab betreiben l\u00e4sst, haben wir es ganz abstrakt PLANET getauft. Derzeit bauen wir auf diesem System Anwendungen f\u00fcr konkrete Branchen, die dann auch griffigere Namen haben. Und aufh\u00f6ren werden wir erst, wenn wir ein System haben, mit dem wir unverf\u00e4lscht und nachvollziehbar mit jeder Organisation auf diesem Planeten versionierte Daten austauschen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Digitale Unabh\u00e4ngigkeit f\u00fcr Unternehmen<\/strong><\/h3>\nWir sind gewohnt, private wie unternehmensbezogene Daten in die H\u00e4nde von Dritten zu geben, damit sie anschlie\u00dfend tolle Sachen f\u00fcr uns damit machen. Weil wir Vertrauen in das IT-System dieser dritten Partei haben, nehmen wir die so entstehende Abh\u00e4ngigkeit bewusst oder unbewusst in Kauf. Soziale Netzwerke und Shoppingmarktpl\u00e4tze sind ein prima Beispiel daf\u00fcr. Praktisch kann aber diese vertrauensw\u00fcrdige Instanz nach Belieben unsere Daten in unserem Namen ver\u00e4ndern (also deren Integrit\u00e4t verletzen), weiterleiten (also Vertraulichkeit verletzen) oder ganz entfernen (also die Verf\u00fcgbarkeit einschr\u00e4nken).\u00a0 Was ist jedoch, wenn ich dieses Vertrauen nicht aufbringen kann oder will? Will ich als Unternehmen mein Gesch\u00e4ft direkt von dem Gesch\u00e4ft eines anderen Unternehmens abh\u00e4ngig machen?<\/p>\n
![\"Fahrrad](\"http:\/\/blog.phoenixcontact.com\/hr-de\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2019\/05\/blockchain-e1557303395859-1.jpg\")
<\/a>Ich konnte erfahren, dass Blockchain hier weiterhelfen kann wie kein anderes Hilfsmittel. Jedes Unternehmen, das auch im digitalen Zeitalter seine digitale Unabh\u00e4ngigkeit bewahren will, sollte auf diese Technik einen Blick werfen. Im Unterschied zu etablierten Marktpl\u00e4tzen auf zentralen Cloud-L\u00f6sungen sind direkte Interaktionen zwischen allen Marktteilnehmern ohne Zuhilfenahme eines Vermittlers m\u00f6glich. Das sollte digital befreiend und keinesfalls einsch\u00fcchternd wirken. \u00a0Sogar in der Gesetzgebung ist das Thema mittlerweile angekommen [7].<\/p>\nZur\u00fcck zum Ausgangspunkt: Ironischerweise nutze ich im privaten Umfeld mittlerweile eine Software zum Synchronisieren von Daten, die ganz ohne Blockchain auskommt [8]. Was \u00c4nderungen, Komplexit\u00e4t und Herausforderungen angeht, machen Produkt- und Ger\u00e4tedaten einfach mehr her als meine Fotosammlung.<\/p>\n
Quellenangaben<\/h3>\n
[1] https:\/\/www.handelsblatt.com\/unternehmen\/handel-konsumgueter\/aws-serverausfall-amazon-mitarbeiter-legte-mit-tippfehler-teile-des-internets-lahm\/19468246.html?ticket=ST-1575017-PLX0sfMWqseSeTUg5JMm-ap4<\/a><\/p>\n[2] https:\/\/www.golem.de\/news\/azure-microsofts-deutsche-cloud-wird-eingestellt-1809-136364.html<\/a><\/p>\n[3] https:\/\/www.zeit.de\/2017\/51\/bitcoin-blockchain-digitalwaehrung-kryptowaehrung-hype-blase<\/a><\/p>\n[4] https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Byzantinischer_Fehler<\/a><\/p>\n[5] https:\/\/git-scm.com\/<\/a><\/p>\n[6] https:\/\/ethereum.org\/<\/a><\/p>\n
Wer erinnert sich an Bitcoin im Jahr 2017? Richtig \u2013 damals schaffte es eine nie dagewesene Spekulationsblase am Markt f\u00fcr sogenannte Kryptow\u00e4hrungen bis in die allgemeinen Tagesnachrichten [3]. \u00a0Abseits der Zockerei begann ich zu diesem Zeitpunkt zu verstehen, was die dahinter liegende Technologie namens Blockchain mit meinem Problem zu tun haben k\u00f6nnte. In beiden F\u00e4llen scheint es um wichtige Daten zu gehen, neue private Fotos und ge\u00e4nderte Dokumente bei mir, \u00dcberweisungen von seltsamen Wertgegenst\u00e4nden bei Bitcoin.\u00a0 Und letzteres geschah ohne eine zentrale Bank als Treuh\u00e4nder, die alles beaufsichtigt und verwaltet. Wie sollte das bittesch\u00f6n gehen? Und wenn das f\u00fcr etwas Wertvolles wie Kontost\u00e4nde im Bitcoin Netzwerk gelingt, muss das doch auch f\u00fcr einen simplen Haufen an Dateien und Ordnern m\u00f6glich sein.<\/p>\n
In jedem Fall geht es darum, dass sich mehrere Computer, auf der ganzen Welt oder einem Teil davon, auf einen gemeinsamen Datenbestand einigen k\u00f6nnen.\u00a0 Als absolute Neuheit schien die Blockchain-Technologie dieses m\u00f6glich zu machen, selbst wenn die vielen Computer unterschiedlichen Personen und Organisationen geh\u00f6ren (f\u00fcr mein Problem irrelevant) und jederzeit Schaden anrichten k\u00f6nnen, wenn sie beabsichtigt oder unbeabsichtigt ausfallen (f\u00fcr mein Problem h\u00f6chst relevant). Dass beide Aspekte tats\u00e4chlich sehr eng zusammen geh\u00f6ren, lernte ich erst sehr viel sp\u00e4ter [4].<\/p>\n
Das Geheimnis einer Blockchain ist die Darstellung des Datenbestandes in einer verketteten Liste von \u00c4nderungen am Datenbestand, wie beispielsweise eine \u00dcberweisung von Konto A auf Konto B. Aus der Zusammenfassung von mehreren \u00c4nderungen in einen Block leitet sich unschwer erkennbar auch der Name ab. Die Liste w\u00e4chst st\u00e4ndig an, weil sich jeder Block auf den Vorhergehenden bezieht \u2013 und damit implizit auf alle zuvor erzeugten. Das ist sehr umst\u00e4ndlich! Jedoch stellt sich heraus, dass \u00fcber eine Kette von Ereignissen viel leichter Einigkeit unter mehreren Teilnehmern zu erzielen ist.<\/p>\n
Unter Umgehung aller mathematischen Details finde ich das Prinzip bis heute im bekannten Spiel \u201eKoffer packen\u201c am besten verbildlicht. In jedem Schritt f\u00fcgt ein Mitspielender bekannterma\u00dfen einen neuen Block der Form \u201eIch packe ein\u2026\u201c hinzu, nachdem alle zuvor eingepackten Bl\u00f6cke wiederholt wurden.\u00a0 So entsteht eine spielerische Blockchain, die von allen Mitspielenden in jedem Schritt auf Vollst\u00e4ndigkeit gepr\u00fcft wird. Sofort werden \u00c4nderungen aufgedeckt und abgewiesen, in denen ein Teil in der Kette fehlt oder zwischendrin eingef\u00fcgt wurde. Eine einfache Hauptregel sorgt immer f\u00fcr Konsens: Alle Mitspielenden vertrauen der l\u00e4ngsten Kette. Das Ergebnis ist, dass alle Mitspielenden den gleichen Spielstand f\u00fcr aktuell halten. Zu einer Blockchain in der echten Welt fehlt dann nur noch, dass jeder Block nur mit echtem Ressourceneinsatz wie Rechenleistung, Speicherplatz oder anderen erzeugt werden kann.<\/p>\n
Digitale Transformation im planetarischen Ma\u00dfstab<\/strong><\/h3>\nZur gleichen Zeit begannen wir bei Phoenix Contact in einem Leuchtturmprojekt zur digitalen Transformation zu untersuchen, wie wir Daten \u00fcber Ger\u00e4te, die sich im Feld befinden, mit unseren Kunden und deren Kunden austauschen k\u00f6nnen. Diese Daten sind beispielsweise Schaltpl\u00e4ne, Informationen \u00fcber die Einstellungen am Ger\u00e4t oder auch Fotos vom Einbauort. Das sind sehr wichtige Daten f\u00fcr unsere Kunden, denn das Vorhandensein vor Ort beeinflusst zum Beispiel auch, wie lange ein Serviceeinsatz ben\u00f6tigt. Viele Parteien \u00e4ndern diese Daten teilweise unabh\u00e4ngig von- oder aufbauend aufeinander:\u00a0 Phoenix Contact als Hersteller schl\u00e4gt beispielsweise Firmware-Updates vor, der Schaltschrankbauer braucht die Daten eines Planungsb\u00fcros und der Servicetechniker beim Kunden die zuletzt eingestellte Parametrierung im Feld. Eine zentrale Instanz, der alle Parteien ihre Daten anvertrauen, gibt es in unserer Branche nicht und viele Versuche, eine solche zu schaffen, sind im Sande verlaufen. Sp\u00e4testens jetzt sollte es klingeln, dass eine Blockchain hier weiterhelfen k\u00f6nnte.<\/p>\n
Wir erarbeiteten also fieberhaft erste Prototypen einer Anwendung, mit der wir zwischen mehreren Parteien Daten austauschen und versionieren k\u00f6nnen, ohne alles einem zentralen System in die Hand zu geben. Wir kombinierten dazu Datenstrukturen zur Versionsverwaltung von Software-Quellcode [5] mit einer im firmeneigenen Intranet laufenden Blockchain [6]. Weil wir meinen, dass sich dieser Aufbau auch im globalen Ma\u00dfstab betreiben l\u00e4sst, haben wir es ganz abstrakt PLANET getauft. Derzeit bauen wir auf diesem System Anwendungen f\u00fcr konkrete Branchen, die dann auch griffigere Namen haben. Und aufh\u00f6ren werden wir erst, wenn wir ein System haben, mit dem wir unverf\u00e4lscht und nachvollziehbar mit jeder Organisation auf diesem Planeten versionierte Daten austauschen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Digitale Unabh\u00e4ngigkeit f\u00fcr Unternehmen<\/strong><\/h3>\nWir sind gewohnt, private wie unternehmensbezogene Daten in die H\u00e4nde von Dritten zu geben, damit sie anschlie\u00dfend tolle Sachen f\u00fcr uns damit machen. Weil wir Vertrauen in das IT-System dieser dritten Partei haben, nehmen wir die so entstehende Abh\u00e4ngigkeit bewusst oder unbewusst in Kauf. Soziale Netzwerke und Shoppingmarktpl\u00e4tze sind ein prima Beispiel daf\u00fcr. Praktisch kann aber diese vertrauensw\u00fcrdige Instanz nach Belieben unsere Daten in unserem Namen ver\u00e4ndern (also deren Integrit\u00e4t verletzen), weiterleiten (also Vertraulichkeit verletzen) oder ganz entfernen (also die Verf\u00fcgbarkeit einschr\u00e4nken).\u00a0 Was ist jedoch, wenn ich dieses Vertrauen nicht aufbringen kann oder will? Will ich als Unternehmen mein Gesch\u00e4ft direkt von dem Gesch\u00e4ft eines anderen Unternehmens abh\u00e4ngig machen?<\/p>\n
<\/a>Ich konnte erfahren, dass Blockchain hier weiterhelfen kann wie kein anderes Hilfsmittel. Jedes Unternehmen, das auch im digitalen Zeitalter seine digitale Unabh\u00e4ngigkeit bewahren will, sollte auf diese Technik einen Blick werfen. Im Unterschied zu etablierten Marktpl\u00e4tzen auf zentralen Cloud-L\u00f6sungen sind direkte Interaktionen zwischen allen Marktteilnehmern ohne Zuhilfenahme eines Vermittlers m\u00f6glich. Das sollte digital befreiend und keinesfalls einsch\u00fcchternd wirken. \u00a0Sogar in der Gesetzgebung ist das Thema mittlerweile angekommen [7].<\/p>\nZur\u00fcck zum Ausgangspunkt: Ironischerweise nutze ich im privaten Umfeld mittlerweile eine Software zum Synchronisieren von Daten, die ganz ohne Blockchain auskommt [8]. Was \u00c4nderungen, Komplexit\u00e4t und Herausforderungen angeht, machen Produkt- und Ger\u00e4tedaten einfach mehr her als meine Fotosammlung.<\/p>\n
Quellenangaben<\/h3>\n
[1] https:\/\/www.handelsblatt.com\/unternehmen\/handel-konsumgueter\/aws-serverausfall-amazon-mitarbeiter-legte-mit-tippfehler-teile-des-internets-lahm\/19468246.html?ticket=ST-1575017-PLX0sfMWqseSeTUg5JMm-ap4<\/a><\/p>\n[2] https:\/\/www.golem.de\/news\/azure-microsofts-deutsche-cloud-wird-eingestellt-1809-136364.html<\/a><\/p>\n[3] https:\/\/www.zeit.de\/2017\/51\/bitcoin-blockchain-digitalwaehrung-kryptowaehrung-hype-blase<\/a><\/p>\n[4] https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Byzantinischer_Fehler<\/a><\/p>\n[5] https:\/\/git-scm.com\/<\/a><\/p>\n[6] https:\/\/ethereum.org\/<\/a><\/p>\n
Wir sind gewohnt, private wie unternehmensbezogene Daten in die H\u00e4nde von Dritten zu geben, damit sie anschlie\u00dfend tolle Sachen f\u00fcr uns damit machen. Weil wir Vertrauen in das IT-System dieser dritten Partei haben, nehmen wir die so entstehende Abh\u00e4ngigkeit bewusst oder unbewusst in Kauf. Soziale Netzwerke und Shoppingmarktpl\u00e4tze sind ein prima Beispiel daf\u00fcr. Praktisch kann aber diese vertrauensw\u00fcrdige Instanz nach Belieben unsere Daten in unserem Namen ver\u00e4ndern (also deren Integrit\u00e4t verletzen), weiterleiten (also Vertraulichkeit verletzen) oder ganz entfernen (also die Verf\u00fcgbarkeit einschr\u00e4nken).\u00a0 Was ist jedoch, wenn ich dieses Vertrauen nicht aufbringen kann oder will? Will ich als Unternehmen mein Gesch\u00e4ft direkt von dem Gesch\u00e4ft eines anderen Unternehmens abh\u00e4ngig machen?<\/p>\n
Zur\u00fcck zum Ausgangspunkt: Ironischerweise nutze ich im privaten Umfeld mittlerweile eine Software zum Synchronisieren von Daten, die ganz ohne Blockchain auskommt [8]. Was \u00c4nderungen, Komplexit\u00e4t und Herausforderungen angeht, machen Produkt- und Ger\u00e4tedaten einfach mehr her als meine Fotosammlung.<\/p>\n [1] https:\/\/www.handelsblatt.com\/unternehmen\/handel-konsumgueter\/aws-serverausfall-amazon-mitarbeiter-legte-mit-tippfehler-teile-des-internets-lahm\/19468246.html?ticket=ST-1575017-PLX0sfMWqseSeTUg5JMm-ap4<\/a><\/p>\n [2] https:\/\/www.golem.de\/news\/azure-microsofts-deutsche-cloud-wird-eingestellt-1809-136364.html<\/a><\/p>\n [3] https:\/\/www.zeit.de\/2017\/51\/bitcoin-blockchain-digitalwaehrung-kryptowaehrung-hype-blase<\/a><\/p>\n [4] https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Byzantinischer_Fehler<\/a><\/p>\n [5] https:\/\/git-scm.com\/<\/a><\/p>\n [6] https:\/\/ethereum.org\/<\/a><\/p>\n<\/a>Ich konnte erfahren, dass Blockchain hier weiterhelfen kann wie kein anderes Hilfsmittel. Jedes Unternehmen, das auch im digitalen Zeitalter seine digitale Unabh\u00e4ngigkeit bewahren will, sollte auf diese Technik einen Blick werfen. Im Unterschied zu etablierten Marktpl\u00e4tzen auf zentralen Cloud-L\u00f6sungen sind direkte Interaktionen zwischen allen Marktteilnehmern ohne Zuhilfenahme eines Vermittlers m\u00f6glich. Das sollte digital befreiend und keinesfalls einsch\u00fcchternd wirken. \u00a0Sogar in der Gesetzgebung ist das Thema mittlerweile angekommen [7].<\/p>\nQuellenangaben<\/h3>\n