Blockchain oder EDI in der Supply Chain?

Wird Blockchain EDI ersetzen? Um einer Antwort auf diese Frage näherzukommen, müssen zunächst einmal weitere Fragen gestellt werden, wie z. B.: Welche Vorteile hat Blockchain gegenüber EDI? Ist es sinnvoll, EDI mit einer Blockchain zu integrieren?  Welche Blockchain ist die richtige und welche Daten sollen dort gespeichert werden? Blockchain statt EDI – ist das die Zukunft?

EDI – der Klassiker für den Datenaustausch zwischen Handelspartnern

EDI ist der „digitale Datenaustausch zwischen EDV-Systemen zum Zweck der Automatisierung von Geschäftsprozessen unter Verwendung von standardisierten und strukturierten Daten“^[1]. Nutzen also zwei Geschäftspartner EDI für den Dokumentenaustausch, um beispielsweise den Handel mit Ware wie Tee, Kaffee oder Autos abzuwickeln, werden die Informationen, die jeder Handelspartner benötigt, aus dem jeweils vorhandenen ERP-System oder ähnlichen Datenquellen gezogen und in einen EDI-Nachrichtenstandard umgewandelt, auf den sich beide Partner geeinigt haben. Erst dann können sie sich automatisch miteinander verbinden und anschließend ihre standardisierten EDI-Dokumente für die Abwicklung der Transaktionen beispielsweise via sFTP, AS2 oder VAN austauschen.

Eine EDI-Transaktion läuft demnach in zwei Stufen ab:

• Erst werden Standards festgelegt,
• anschließend findet der Austausch statt.
  

Nun sind die Handelspartner meist Teil einer resilienten Lieferkette, um ihre Produkte per LKW, Zug oder Schiff zu vertreiben. Innerhalb der Supply Chain werden jedoch häufig zusätzlich manuelle Prozesse und Frachtenbörsen involviert, was Nachteile wie Verzögerungen, Betrug (Fälschungen von Dokumenten oder Ware) oder gar Diebstahl der Ware mit sich bringen kann. Kommen schließlich Container mit Tee, Kaffee und Autos im Hamburger Hafen an, leiten einige Logistikunternehmen den Abholcode gleich mehrmals an verschiedene Unternehmen weiter. Wer dann am Ende den Abholauftrag erhält und wie er den Zuschlag bekommen hat, ist oft nur noch schwer nachzuvollziehen. Transparenz ist auch beim Nachweis der Herkunft der Ware, der Art und Weise, wie diese produziert wurde (Stichwort „Lieferkettengesetz“) und welche Wege über wie viele Zwischenhändler sie genommen hat, nur schwer zu gewährleisten.
Das heißt, EDI ist also sehr hilfreich für den regelmäßigen automatisierten und reibungslosen Austausch von Daten und Dokumenten zwischen Parteien, die in einer dauerhaften Geschäftsbeziehung stehen, bzw. selbst EDI nutzen und somit schnell integriert werden können. Die Prozesse sind etabliert, der Datenaustausch hat sich bewährt. Kommen aber in einer Supply Chain viele weitere Parteien, oft nur einmalig im Zuge einer bestimmten Transaktion hinzu, die möglicherweise noch kein EDI nutzen, wird es schnell unübersichtlich. Nicht nur, weil die Dokumentationskette unterbrochen wird, sondern auch weil Daten möglicherweise nicht standardisiert sind. Die Verarbeitung innerhalb des EDI-Systems ist somit für eine einzelne Transaktion unverhältnismäßig aufwendig.

Hier kommt nun die Blockchain ins Spiel.

Die Vorteile von Blockchain vs. EDI:

Seit einigen Jahren ist „Blockchain“ im Trend. Die Blockchain ist, vereinfacht ausgedrückt, ein System aus vielen einzelnen Knoten, die für Transaktionen zwischen Parteien miteinander kommunizieren. Jegliche Änderung, die eine der involvierten Parteien vornimmt, wird  von allen Knoten erfasst und festgehalten.

Die Kombination von Daten, Distributed Ledger Technology und Analytik erlaubt neue Funktionen, wie z. B. die

• End-to-End-Rückverfolgbarkeit in Echtzeit,
• Transparenz,
• Konsens,
• Smart Contracts,
• dezentrale Peers mit identischen Kopien von Daten,
• Kryptographie,
• Unveränderlichkeit
• und Unumkehrbarkeit.

Das macht die Technologie enorm sicher, sowohl im Hinblick auf Manipulation und Cyberangriffe, als auch auf Zustellungsgarantie samt Ursprungsnachweis von Dokumenten. Durch den Shared Digital History-Ansatz ist stets nachvollziehbar, wer wann welche Änderungen vorgenommen hat, was eine lückenlose, unumkehrbare und unveränderliche Dokumentation garantiert. Das sind, bekanntermaßen besonders wertvolle Eigenschaften beim Supply Chain- oder Identitätsmanagement. Der Ursprung eines Tees ist auf diese Weise bis zum Teegarten, in dem er gewachsen ist, möglich. Die in einem Fahrzeug verbauten Teile können über ihre Chargen jedem Hersteller exakt zugeordnet werden (Nachweis der Verwendung von Originalteilen) und alle Vorbesitzer eines Fahrzeuges können lückenlos und manipulationssicher zurückverfolgt werden. Weder Produktpiraterie, Fälschung noch illegaler Handel haben so noch eine Chance.

Die oben beschriebene Thematik der kurzfristigen Anbindung neuer, oft nur einmaliger Handelspartner ist mit EDI viel zu aufwendig und langsam. Blockchains sind schnell mit weiteren Peers erweiterbar. Außerdem bringen Blockchain-Frameworks viele Systembestandteile mit, die für das Erstellen von verteilten Anwendungen und Marktplätzen relevant sind und über das reine Speichern von Daten in Blockketten hinausgehen. Dies führt direkt zur nächsten Frage:

Welche Blockchain ist die richtige?

Es gibt verschiedene Typen von Blockchain, die sich, ganz allgemein ausgedrückt, zueinander verhalten wie Internet zu Intranet.

• Die Public Blockchain ist für alle zugänglich (wie das Internet). Sie wird von keiner übergeordneten Instanz kontrolliert. Mechanismen wie der Proof-of-Work oder der Proof of Stake dienen dazu, jede getätigte Transaktion zu verifizieren. Die bekanntesten Beispiele für eine Public Blockchain sind Bitcoin oder Ethereum und Algorand.
• Die Private Blockchain entspricht in der obigen Analogie dem Intranet. Sie steht nur einer vordefinierten Gruppe zur Verfügung und es gibt Verantwortliche, die sich um die Instandhaltung der Blockchain kümmern und Aktionen und Zugangsberechtigungen verwalten. Die Verantwortlichen erzielen unterneinander einen Konsens über die Gewährung von Miningrechten an Nutzer. Ripple und Hyperledger Fabric gehören zu den Private Blockchains.
• Als dritte Variante sei an dieser Stelle noch die Federated Blockchain (oder auch Konsortium) genannt. Sie besteht beispielsweise aus einer Gruppe von Unternehmen oder Finanzinstituten, die für ein privates Netzwerk verantwortlich sind (die Föderationen oder Konsortien). Durch festgelegte Codes werden Transaktionen oder Entscheidungen innerhalb des Netzwerks verifiziert. Durch eine definierte Mehrheitsentscheidung können Betrug oder Fehlentscheidungen verhindert werden. R3 für Unternehmen, EWF für Energieversorger oder B3i für den Versicherungsmarkt sind Beispiele für Federated Blockchains.
• Mischformen wie public-permissiond oder private-permissioned Blockchains seien hier aus Gründen der Komplexität nur am Rande erwähnt.

Mit welcher Blockchain arbeitet SEEBURGER?

Wir verwenden Hyperledger Fabric 2, um permissioned B2B-Netzwerke umzusetzen. Diese gehört zu den Private Blockchains. Sie kann mit mehreren Ledgern umgehen. Organisationen können an verschiedenen Ledgern teilnehmen und unterschiedliche Anwendungsfälle und Dienstleistungen in der Industrie realisieren. Dabei profitieren Entwickler für Business-Applikationen vom neuen Chaincode-Management und verbesserter Leistung. Hyperledger Fabric ermöglicht private Datensammlungen und Off-Chain-Daten. Eine Organisation kann den ersten Peer erzeugen, der bereits eine voll funktionsfähige Blockchain ist. Weitere Peers können sich später dem wachsenden Netzwerk anschließen. Marktplätze, Wartungsportale, Liefernetzwerke, Plattformen oder Webanwendungen können auf dieser Blockchain aufgesetzt werden, was implizit eine wachsende Zahl von Handelspartnern und Anwendungsfällen unterstützt. Sie können auch in andere Blockchain-fähige Plattformen wie Tradelens oder WeTrade integriert werden, um mit Banken und Lieferketten-Ökosystemen zusammenzuarbeiten.

Welche Daten sollten in einer Blockchain gespeichert werden?

Prinzipiell könnten EDI-Dokumente in einem Block einer Blockchain gespeichert werden und so z. B. eine AS2-Verbindung ersetzen. Ist dies jedoch sinnvoll? EDI-Dokumente enthalten ja sehr viel Information, die teilweise nur für wenige sichtbar sein soll. Ein Lösungsansatz wäre, die Information nur entsprechend den Anforderungen der geplanten Anwendungen in die Blockchain zu schreiben. Dies kann beispielsweise in Fällen, in denen nicht das gesamte Dokument für eine Anwendung erforderlich ist, nur der Hash dieses Dokuments sein, der an die Blockchain gesendet wird. So wird der Inhalt des Dokumentes unveränderlich und fälschungssicher zusammengefasst. Für die meisten Anwendungsfälle ist eine geringe Anzahl von Dateneingaben ausreichend, z. B. eine Teilenummer, ein Preis und ein Qualitätswert. Man unterscheidet hier auch sogenannte On-Chain- und Off-Chain-Daten.

Fazit: EDI oder Blockchain in der Supply Chain?

Betrachtet man Blockchains aus Sicht der komplexen Anwendungen und Herausforderungen, wie sie  in Supply Chains vorkommen, ergeben alle Eigenschaften einer Blockchain Sinn. In Supply Chains sind stets auch Partner enthalten, die EDI einsetzen. Man schreibt dann lediglich die Daten aus den EDI-Dokumenten in Ledger, die für die Anwendung und das Lösen der Probleme relevant sind.  Alle Informationen, die darüberhinaus erforderlich sind und die nicht in einem EDI-Standard vorkommen, schreibt man zusätzlich in die Blockchain.

EDI kann also zunächst einmal einfach weiterverwendet werden. Gleichzeitig fungiert EDI wie ein Katalysator für diese Blockchain-Anwendungen, da ein EDI-Teilnehmer den ersten Blockchain-Peer starten kann und sich ein Teil der Blockchain-Daten automatisch aus EDI ergeben.

Müssen jedoch Daten direkt von einer Handelspartei zu einer anderen über ein gemeinsames Protokoll gesendet werden, wird die EDI-Technologie auch weiterhin Verwendung finden. In unserem Beitrag „Blockchain für Purchase-to-Pay-Prozesse – sinnvoll oder nicht?“ finden Sie weitere Impulse zu diesem Thema.

Integration mit SEEBURGER BIS

SEEBURGER ist erfahrener Experte für Integrationslösungen. Unsere zentrale, agile, skalierbare Integrationsplattform, die SEEBURGER Business Integration Suite  (BIS) kann über API mit einem Peer einer Blockchain und mit vielen blockchainfähigen Plattformen verbunden werden. Sie kann die von den verschiedenen Ledgern benötigten Daten abbilden, konvertieren und erzeugen. Die Partnerverwaltung kann mit den verschiedenen Organisationen der Blockchain integriert werden. Daten, die von verschiedenen Adaptern wie KAFKA oder digitalen Zwillingen eintreffen, können ebenfalls an den Blockchain-Peer gesendet werden. Dieser kann die Off-Chain-Daten automatisch in einem Data Lake wie HDFS speichern und sie mit Hash-Werten aus der Blockchain abgleichen. Zusätzlich ist es möglich, den Peppol Access Point mit dem Peer zu integrieren. Die Business Integration Suite ist «made by SEEBURGER» und «made in Germany». Sie umfasst B2B-, EDI-, MFT-, EAI- und API-Integrationsfunktionen, die in jeder Cloud, hybrid- oder On-Premises verfügbar sind.

Haben Sie Fragen zu den SEEBURGER-Lösungen für Blockchain-Anwendungen? Kontaktieren Sie uns gerne!

^[1] Roman Strand, GS1 in “Wird Blockchain EDI ersetzen? https://www.gs1-germany.de/innovation/blockchain-blog/wird-blockchain-edi-ersetzen/, 13.12.2019