Blockchain: So werden Rechnungswege nachvollziehbar
E-Invoicing

Blockchain trifft Rechnung – Episode 1

| | Leiter der Forschung, SEEBURGER
Die Szenarien und Akteure in einer Blockchain

Rechnungen erzählen spannende Geschichten, wie beispielsweise über die Stationen von Olivenöl, Nougat und Reiswaffeln auf dem Weg von Frankreich nach La Réunion im indischen Ozean. Auf dieser Reise müssen die Rechnungen einer Vielzahl von landestypischen Auflagen genügen. Für diese sind oft systemseitige Speziallösungen erforderlich, die wiederum schnell und einfach an lokale Shoppingsysteme und sich ständig ändernde Vorgaben und Regelungen anpassbar sein müssen. Anhand unserer exemplarischen Blockchain erfahren Sie, wie sich diese mit einer weltweiten Systemlandschaft integrieren kann und so eine fälschungssichere und vertrauenswürdige digitale Basis für neuartige Anwendungen über Grenzen hinweg schafft, die E-Invoicing zum Erlebnis macht.

Wir laden Sie ein, uns in dieser dreiteiligen Blogserie auf dem Weg zu dezentralen Produktlösungen zu begleiten, Abläufe anders zu denken und praktisch auszuprobieren.

Im Folgenden lernen Sie verschiedene Szenarien als Basis für die Erstellung eines Smart Contracts kennen. Ein Smart Contract ist ein Programm, das auf der Blockchain läuft und die Transaktionen aller Beteiligten regelt. Außerdem treffen Sie auf die beteiligten Akteure und entdecken ein Datenmodell, das zusammenhängende Informationen für die Use Cases beschreibt, die normalerweise in verschiedenen Quellen gespeichert würden. In diesem Fall werden diese Daten in der Blockchain gespeichert und nicht die Rechnungen selbst. Lernen Sie jedoch zunächst die beteiligten Akteure und ihre Rollen innerhalb der Blockchain kennen.

Die Akteure und ihre Rollen in unserer Blockchain

Name: Tony Dubois
Blockchain-Rolle: Händler und Blockchain-Initiator
Standort: Côte d‘Azur

Tony Dubois betreibt einen Onlineshop an der Côte d’Azur. Mit eigener Oliven-Plantage und einem weltweiten Vertrieb bietet er hochwertige Olivenöle und weitere zugekaufte Produkte an, die das Angebot ergänzen. In unserem Szenario ist er der Initiator einer Blockchain, die kürzlich mit weiteren Onlineshops und Steuerbehörden erweitert wurde. Shops verwalten ihre Benutzer selbst dezentral und entwickeln eigene Apps.

Mit zunehmender Anzahl von Onlineshops steigt insbesondere die Anzahl der Kunden, die über die Onlineshops Zugang zur Blockchain erhalten.

Smart Contracts regeln die Transaktionen aller an einer Blockchain beteiligten Akteure
Abbildung 1: Smart Contracts regeln die Transaktionen aller an einer Blockchain beteiligten Akteure

Name: Stéphanie Hoarau
Blockchain-Rolle: Käuferin
Standort: La Réunion

Stéphanie Hoarau betreibt ein Hotel auf La Réunion. Sie nimmt als Käuferin an unserer Blockchain teil und bestellt bei Tony Dubois Olivenöl, Reiswaffeln und Nougat. Die Rechnung listet detailliert die einzelnen Positionen und Preise inklusive von Rabatten auf. Ein Freitextfeld weist die Lieferung als portofrei aus. Für diese Lieferung liegt eine Steuerbefreiung vor.

Beispielrechnung Stéphanie Hoarau

Abbildung 2: Beispielrechnung Stéphanie Hoarau (Quelle: Factur-X-Project GitHub, Musterrechnung)

Name: Alexandre Payet
Blockchain-Rolle: Käufer
Standort: Lyon

Alexandre Payet aus Lyon bestellt Olivenöl und Nougat. Für diese Produkte gelten in Frankreich verschiedene Steuersätze. Er erhält einen Nachlass von zehn Prozent auf das Nougat. Die Lieferung ist portofrei. Außerdem hat er eine Anzahlung von 30 % geleistet. Für den Rest bekommt er ein Zahlungsziel von 30 Tagen. Später erhält er eine Erstattung für eine beschädigte Lieferung von Nougat und Olivenöl.

Beispielrechnung Alexandre Payet

Abbildung 3: Beispielrechnung Alexandre Payet (Quelle: Factur-X-Project GitHub, Musterrechnung)

Die technischen Hintergründe der Bestellvorgänge in der Blockchain

Teilnahme an der Blockchain über eine Onlineshop-App

Stéphanie Hoarau nimmt an der Blockchain über die App ihres Onlineshops teil. Sie hat hierzu ihre Identität als X.509 Zertifikat in ihrem Wallet gespeichert. Sie kann nun die für sie erlaubten Transaktionen des Smart Contracts ausführen. Sie kann alle Daten, die zu ihren Rechnungen für diesen Onlineshop in der Blockchain gespeichert sind, ansehen. Außerdem kann sie bestätigen, dass sie eine Rechnung erhalten hat oder die entsprechenden Waren geliefert wurden. Der Onlineshop kann Rechnungen erstellen. Hierbei werden die entsprechenden Daten in der Blockchain gespeichert. Er kann außerdem alle Rechnungsdaten anschauen, die der Onlineshop in der Blockchain besitzt.

Die Rollen und Beziehungen der Akteure innerhalb einer Blockchain
Abbildung 4: Die Rollen und Beziehungen der Akteure innerhalb einer Blockchain

Die Rollen und Beziehungen der in den folgenden Szenarien beschriebenen Personen werden in Abbildung 4 veranschaulicht.

Teilnahme an der Blockchain über eigene Peers

Name: Auguste Boucher
Blockchain-Rolle: Finanzbeamter/Steuerprüfer
Standort: Lyon

Die Finanzämter aus Lyon und La Réunion nehmen an der Blockchain jeweils mit eigenen Peers, wie Auguste Boucher, teil. Das Finanzamt aus Lyon bestätigt auf der Blockchain, dass die Steuer abgeführt wurde. Dieser Eintrag kann zwar von allen Teilnehmern gesehen werden, aber nur vom zuständigen Finanzamt gesetzt werden. Das Finanzamt sieht alle Rechnungen von allen Shops oder wird bei Geldfluss automatisch informiert. Falls ein Steuerbefreiungsgrund angegeben wurde, muss keine Steuer abgeführt werden.

Das gespeicherte Ankunftsdatum der Waren kann beispielsweise für die Ausstellung einer Gelangensbestätigung verwendet werden. Außerdem kann hier der Netto-Warenwert des Exportvolumens für ein Kalenderjahr eines Onlineshops ermittelt werden und für steuerrechtliche Fragen herangezogen werden.

Name: Emma Steiner
Blockchain-Rolle: Faktor
Standort: Österreich

Tony Dubois verkauft die Rechnung von Alexandre Payet an einen Faktor, Emma Steiner, die auch mit einem Peer an der Blockchain teilnimmt. Die Rechte an der Rechnung gehen hierbei auf den neuen Eigentümer über. Die Blockchain stellt so sicher, dass es nicht zu Doppelverkäufen kommen kann. Der Onlinestore kann nach dem Verkauf keine Transaktionen mehr für die entsprechende Rechnung ausführen und diese auch nicht mehr lesen. Da die Abtretung in der Blockchain dokumentiert ist, kann so auch der Käufer von dem Verkauf erfahren.

Name: Pedro Sanchez
Blockchain-Rolle: Kunde, Wiederverkäufer
Standort: Andalusien, Spanien
Pedro Sanchez ist ein Wiederverkäufer aus Andalusien und Kunde von Tony Dubois. Er nimmt an der Blockchain über seinen Peer in zwei Rollen teil.

Dokumentation von Transaktionen außerhalb der Blockchain

Name: Christophe Monet
Blockchain-Rolle: Zahlt per Überweisung
Standort: Frankreich

Die Rechnung aus La Réunion wurde noch nicht beglichen. Überraschend zahlt Christophe Monet per Überweisung. Er nimmt nicht an der Blockchain teil, auch nicht über eine App. Aber dieser Vorgang ist jetzt unveränderlich in der Blockchain dokumentiert und kann auch von der Kundin eingesehen werden, die die Waren erhalten hat.

Das Datenmodell hinter den Rechnungen in einer Blockchain

Rechnungen enthalten eine detaillierte Aufstellung aller bestellten Waren. Die komplette Rechnung wird wie bisher versendet und beim Shop oder in einem Data Lake gespeichert.

  • Das Datenmodell beschränkt sich auf minimale Angaben, die für die Erfüllung der Szenarien benötigt, aus der Rechnung abgeleitet und bei den folgenden Transaktionen gesetzt werden (s. Abbildung 5).

Ein Hash der Rechnung stellt sicher, dass die gespeicherte Rechnung der Rechnung in der Blockchain entspricht. Über diesen können die entsprechenden Daten auch jederzeit eindeutig in der Blockchain gefunden werden.

Der Hashwert wird beim Erzeugen des Datensatzes gesetzt. Die anderen Felder können in verschiedenen Reihenfolgen gesetzt werden. Die Feldtypen decken verschiedene Varianten ab. So kann eine Forderung vollständig oder in mehreren Teilzahlungen bezahlt werden. Das Feld enthält hierbei den aktuellen Wert. Der genaue Ablauf kann jederzeit in der Blockchain nachvollzogen werden und auch für Analytics genutzt werden. Es können verschiedene Sprachen verwendet werden, z. B. für den Steuerbefreiungsgrund. Der Forderungsabtritt wurde über ein eigenes Feld abgebildet. In Kombination mit dem Eigentümerfeld kann so z. B. der Schuldner direkt informiert werden, ohne hierfür die Änderung des Feldes an Hand des Ablaufes nachvollziehen zu müssen.

Der Eigentümer einer Rechnung muss in unseren Anwendungsfällen einen Peer in der Blockchain besitzen. Andere Akteure verwenden weder Peer, API noch App eines Stores. Das Feld „Eigentümer “ ist dementsprechend an einen Peer gebunden, während das Feld „Forderung erhalten von“ vielfältige Formen außerhalb der Blockchain, beispielsweise per Western Union oder Banküberweisung, unterstützt.

Das Datenmodell kann jederzeit geändert oder ergänzt werden. In unserer Blockchain sind alle Einträge für die beteiligten Akteure sichtbar. Nach dem Verkauf einer Rechnung sind diese für den Verkäufer nicht mehr sichtbar.

Das Datenmodell hinter einer in der Blockchain hinterlegten Rechnung
Abbildung 5: Das Datenmodell hinter einer in der Blockchain hinterlegten Rechnung

Ausblick: Die technische Umsetzung der beschriebenen Szenarien in einer Blockchain in Teil 2

Nachdem Sie nun die Akteure, ihre Szenarien und das Datenmodell hinter unserer exemplarischen Blockchain kennengelernt haben, laden wir Sie in Teil 2 unserer Blog-Trilogie zum Thema Blockchain trifft Rechnung ein, die Umsetzung der beschriebenen Szenarien aus technischer Sicht mitzuerleben. Anhand unseres SEEBURGER Open Source Projekts scray.org erläutern wir unter Verwendung der Software Hyperledger, welche Möglichkeiten Sie haben, eine Blockchain zu nutzen.

Mehr zum Thema Blockchain erfahren Sie in unseren Beiträgen:

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Ein Beitrag von:

Dr. Johannes Strassner ist Leiter der Forschung und verantwortlich für die anwendungsorientierte Forschung zur Innovation der SEEBURGER Business Integration Technologien und Lösungen. Sein aktueller Schwerpunkt liegt auf Maschinellem Lernen, Big Data, API, Blockchain und IoT. Johannes Strassner promovierte an der Universität Koblenz-Landau für seine Arbeit über 'Parametrisierbare Menschmodelle für Dialogumgebungen'. Nach Forschungsaktivitäten am Massachusetts Institute of Technology und der Fraunhofer-Gesellschaft kam er 2011 zu SEEBURGER.