Ethereum, Hyperledger Fabric oder R3 Corda – welche Blockchain darf es sein?

Vergleich dreier Blockchain-Projekte mit Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt

Spätestens seit der Kursrallye der Kryptowährung Bitcoin im Jahr 2017 ist Blockchain in aller Munde. Doch die Technologie ist mehr als nur ein Hype. Ein Vergleich von drei unterschiedlichen Blockchain-Projekten zeigt ihr Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt.

Blockchain-Technologien im Vergleich

Ein Vergleich dreier Blockchain-Projekte mit Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt.

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Spätestens seit dem enormen Wertanstieg der Kryptowährung Bitcoin im Jahr 2017 ist Blockchain in aller Munde. Doch Blockchain-Technologien sind mehr als nur ein Hype. Auch handelt es sich um mehr als nur um eine Basistechnologie für digitale Währungen.

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Distributed Ledger Technology als die Grundgesamtheit verteilter Datenbanktechnologien, zu denen auch Blockchain als die wohl bekannteste zählt, ist eine äußerst vielseitige Technologieform, welche unter anderem auch großes Anwendungs- und Innovationspotenzial für den Finanzmarkt aufweist. Dabei reichen die Anwendungsmöglichkeiten weit über den reinen Zahlungsverkehr hinaus.

Vor dem Hintergrund der zukünftigen Bedeutung von Blockchains für Banken und Finanzmarkteure werden nachfolgend drei unterschiedliche Blockchain-Projekte in Kürze vorgestellt und im Hinblick auf ihr Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt miteinander verglichen. Im einzelnen handelt es sich um

  • Ethereum
  • Hyperledger Fabric und
  • R3 Corda.

Ethereum – der Generalist

Ethereum stellt das allgemein wohl bekannteste der drei Blockchain-Projekte dar, welches gleichzeitig mit der Währung „Ether“ über die gemäß Marktkapitalisierung aktuell zweitgrößte Kryptowährung nach Bitcoin verfügt. Im Jahr 2014 von Vitalik Buterin initiiert bietet das Ethereum-Projekt neben Transaktionen in der Währung Ether auch die Möglichkeit generischen Code und somit Programme jeder Art in der Blockchain zu speichern. Hierdurch stellt Ethereum weder in reines Währungsnetzwerk noch eine schlichte dezentrale Datenbank dar. Vielmehr handelt es sich um eine generische und universal einsetzbare, dezentrale Softwareplattform.

Durch Smart Contracts, sich selbstausführende Programme, ist es beispielsweise möglich, Vertragskonditionen oder Geschäftsabläufe als Code in der Blockchain abzubilden und auf diese Weise Strukturen zu definieren oder Prozesse zu automatisieren.

Die Ethereum-Blockchain fungiert damit als dezentrale virtuelle Maschine mit nahezu unbeschränkten Anwendungsmöglichkeiten. Als „public permissionless blockchain“ mit open-source Quellcode profitiert Ethereum durch die grundlegenden Netzwerkoffenheit, Unabhängigkeit und hohe Transparenz von einer großen Entwicklergemeinde, welche das Ethereum-Protokoll stetig weiterentwickelt. Allerdings stellen der freie Plattformzugang sowie die absolute Transparenz auf Datenbankebene im Hinblick auf den Schutz von sensiblen und vertraulichen Informationen ein großes Problem für den Einsatz im Finanzsektor dar. Doch als generische, open-source Software-Plattform dient Ethereum auch als Basis für individualisierte Blockchain-Lösungen.

Ein Beispiel hierfür ist das Projekt „Quorum“. Dabei handelt es sich um eine private und zugangsbeschränkte Version der Ethereum-Blockchain („private permissioned blockchain“), die von der Investmentbank J.P. Morgan als Mitglied der Ethereum Enterprise Alliance (EEA) für einen verbesserten Zahlungsverkehr entwickelt wurde. Anders als Ethereum gewährleistet Quorum die Vertraulichkeit von transaktionsbezogenen Daten und macht diese nur den zugriffsberechtigten Transaktionsparteien, nicht aber dem gesamten Netzwerk zugänglich. Durch die Verifikation von Transaktionen auf Transaktions- anstatt auf Netzwerkebene ist die Datenbanklösung darüber hinaus besser skalierbar und verfügt über eine erhöhte Transaktionsgeschwindigkeit.

Auch wenn die Ethereum-Blockchain also selbst nur eingeschränktes Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt aufweist, so bietet sie doch als generalistisches Projekt mit generischer Adaptierbarkeit die Basis zur Entwicklung hochgradig individueller Lösungen mit großem Innovationspotenzial für den Finanzmarkt.

Hyperledger Fabric – der Baukasten

Im Gegensatz zu Ethereum handelt es sich bei Hyperledger Fabric nicht um eine offene, generische Softwareplattform, sondern direkt um ein open-source Protokoll für private und zugangsbeschränkte dezentrale Datenbanken. Dieses wurde mit dem Ziel entwickelt, Unternehmen und Organisationen branchenunabhängig eine komfortable und leistungsfähige Lösung zur Entwicklung ihrer eigenen Blockchain zur Verfügung zu stellen („enterprise blockchains“).

Das ursprünglich von Digital Asset und IBM angestoßene Projekt Fabric ist dabei das aktivste von mehreren open-source Blockchain-Projekten der Hyperledger Initiative, welche im Jahr 2015 von der Linux-Foundation ins Leben gerufen wurde und viele Unternehmen unter sich versammelt. Das Protokoll erlaubt die Blockchain-Entwicklung gemäß der eigenen Bedürfnisse nach dem Baukastenprinzip, wobei der Grad der Individualisierbarkeit aufgrund der modularen Architektur nicht an den von Ethereum  heranreicht. Auch existiert keine netzwerkeigene Kryptowährung, was den klaren Fokus auf eine professionelle Nutzung für Unternehmen und Organisationen unterstreicht. Bei Bedarf ist jedoch auch bei Fabric durch Smart Contracts (hier „chaincode“ genannt) die Emission einer Kryptowährung oder anderer Token möglich.

Ein klarer Vorteil von Fabric liegt in der modularen Gestaltung und Steuerung des Daten- und Informationszugriffs durch sogenannte „Channel“. Durch die richtige Zuteilung auf einzelne Channel erhalten Netzwerkteilnehmer genau die Rechte und Informationen, die ihnen zustehen. Channel ermöglichen private Transaktionen zwischen den jeweiligen Teilnehmern, wobei die Transaktionsinformationen nur von den jeweiligen Channel-Teilnehmern nicht aber dem gesamten Netzwerk eingesehen werden und so der Vertraulichkeit von Daten besser Rechnung getragen werden kann.

Ein weiterer Vorteil von Fabric gegenüber Ethereum liegt darüber hinaus in der Skalierbarkeit der Blockchain, welche unter anderem dadurch erreicht wird, dass nur ausgewählte Teilnehmer eines Netzwerks oder eines Channels die Verifizierung von Transaktionen übernehmen („Endorsing Peers“) und nicht alle Netzwerk- oder Channel-Teilnehmer an diesem Prozess beteiligt sind. Die unterschiedliche Informationslage zwischen den einzelnen Channels und auch die Möglichkeit unterschiedliche Konsensmechanismen einzusetzen, können allerdings bei Transaktionen zwischen unterschiedlichen Channels wiederum zu Problemen führen.

Insgesamt bietet Fabric allerdings aufgrund seines hohen Standardisierungsgrades, der potenziell sehr hohen Durchsatzgeschwindigkeit und der Steuerung des Informationszugriffs über die Zuteilung auf private Channels ein gutes Blockchain-Rahmenwerk für den Finanzmarkt.

R3 Corda – der Spezialist

Corda ist ein insbesondere auf den Finanzmarkt zugeschnittenes Blockchain-Protokoll, welches von R3 als einem aus mehr als 200 Banken, Finanzdienstleistern und Technologieunternehmen bestehenden Konsortium ab dem Jahr 2016 entwickelt wurde. Ähnlich zu Fabric handelt es sich bei Corda um eine private und zugangsbeschränkte Version einer verteilten open-source Datenbanklösung, die ebenfalls nicht über eine Kryptowährung verfügt, diese allerdings bei Bedarf auch über Smart Contracts implementieren kann.

Konsensus wird bei Corda ebenfalls nicht auf der Netzwerk- sondern auf der Transaktionsebene erzielt. Während bei Fabric jedoch der Informationszugriff nur auf die Teilnehmer eines Channels beschränkt ist, erhalten bei Corda allein die an der Transaktion direkt beteiligten Parteien Einsicht in die jeweiligen Daten. Vertrauliche Transaktionsdaten können so noch besser geschützt werden.

Anders als bei Fabric werden zur Transaktionsverifikation auch keine Endorsing Peers sondern sogenannte „Notary Nodes“ eingesetzt. Diese zentralen Netzwerkteilnehmer stellen dabei allein sicher, dass die zwischen den einzelnen Parteien angebahnte Transaktion einzigartig und valide ist. Die Prüfung der Autorisierung und Korrektheit der Transaktion wird wiederum von den Transaktionsparteien selbst vorgenommen, wozu diese auch Einblick in die Transaktionshistorie erhalten. Kritiker sehen in dieser Einsichtnahme in vergangene Transaktionen allerdings auch wiederum eine potenzielle Schwachstelle im Hinblick auf den Datenschutz.

In jedem Fall bietet Corda durch die Verifikation auf Transaktionsebene genauso wie Fabric eine hohe Durchsatzgeschwindigkeit und Skalierbarkeit der Datenbank.  Abschließend liegt ein entscheidender Vorteil von Corda gegenüber Ethereum als auch Fabric in der Integration von Metadaten abseits des Codes. Zwar können auch in Ethereum oder Fabric Smart Contracts durch Code integriert werden, doch erlaubt nur das Corda-Protokoll einer Transaktion Vertragswerk und Vereinbarungen in Schriftform beizufügen. Auf diese Weise ermöglicht Corda die vertragliche Legitimation von Transaktionen direkt in der Blockchain abzuspeichern und verbindet so die reale und digitale Finanzwelt stärker miteinander.

Ethereum, Hyperledger Fabric und R3 Corda im Überblick

Die folgende Grafik zeigt die Vor- und Nachteile der drei beschriebenen Blockchain-Projekte im Überblick.

Vor- und Nachteile der drei Blockchain-Projekte Ethereum, Hyperledger Fabric und R3 Corda im Überblickl.

Ethereum, Hyperledger Fabric und R3 Corda im direkten Vergleich.

Insgesamt bieten alle drei Blockchain-Projekte direkt oder indirekt großes Anwendungspotenzial für den Finanzmarkt. Bei der Wahl eines Protokolls gilt es folglich stets den Anwendungsfall (z.B. Zahlungsverkehr oder Wertpapierabwicklung) genau zu prüfen und basierend auf dem Anforderungsprofil eine Entscheidung zu treffen. Einen weiterführenden Vergleich der drei Projekte bietet auch das FSBC Working Paper Comparison of Ethereum, Hyperledger Fabric and Corda, das Sie kostenfrei herunterladen können.


 

Constantin Ketz Frankfurt School Blockchain Center

Constantin Ketz

Constantin Ketz ist Koautor des Beitrags und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Frankfurt School Blockchain Center. Sein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt unter anderem auf Kryptowährungen, ICOs, digitalen Assets und den Anwendungsmöglichkeiten der Distributed Ledger Technologie (DLT) im Finanzsektor.

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Über den Autor

Prof. Dr. Philipp Sandner

Prof. Dr. Philipp Sandner leitet das Frankfurt School Blockchain Center an der Frankfurt School of Finance & Management, welches im Februar 2017 initiiert wurde. Das Center analysiert u.a. Implikationen der Blockchain-Technologie für Unternehmen und Wirtschaft und sieht sich als Plattform zum Wissensaustausch für Entscheidungsträger, Start-ups, Technologie- und Industrieexperten. Zu den Themengebieten von Herrn Prof. Dr. Sandner gehören insbesondere die Blockchain-Technologie und deren Einsatz in verschiedenen Branchen, aber auch Digitalisierung, Entrepreneurship und Innovation. Er beschäftigt sich weiterhin mit Corporate Entrepreneurship, Digitaler Transformation, FinTech-Start-ups und Intellectual Property Rights.

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