Hyperledger Fabric

Verständnis von Hyperledger Fabric: Ein Leitfaden für Blockchain-Frameworks

Wichtige Erkenntnisse

Hyperledger Fabric ist ein modulares Blockchain-Framework, das für die Entwicklung unternehmensweiter Blockchain-Anwendungen entwickelt wurde.
Es ermöglicht sichere, private Blockchain-Netzwerke, die auf Unternehmen zugeschnitten sind, mithilfe einer flexiblen Architektur mit plug-and-play Komponenten.
Hyperledger Fabric unterstützt Smart Contracts, Konsensmodelle und verschiedene Datenschutzfunktionen für den Einsatz in Unternehmen.

Was ist Hyperledger Fabric?

Hyperledger Fabric ist eine Blockchain-Plattform, die für Unternehmen entwickelt wurde, um Daten aufzuzeichnen und zu teilen. Sie hilft Unternehmen, Transaktionen privat und sicher zu verwalten. Sie verwendet ein modulares Design mit plug-and-play Teilen, sodass Organisationen die Funktionsweise des Systems an ihre Bedürfnisse anpassen können. Aufgrund dieser Flexibilität können private Unternehmen es für Aufgaben wie die Verfolgung von Lieferketten, die Verwaltung von Verträgen und die Verbesserung des Vertrauens zwischen Partnern nutzen.

Wie funktioniert Hyperledger Fabric?

Traditionelle Blockchain-Netzwerke können private Transaktionen und vertrauliche Verträge, die für Unternehmen von größter Bedeutung sind, nicht unterstützen. Hyperledger Fabric wurde als Antwort darauf als modulare, skalierbare und sichere Grundlage für die Bereitstellung industrieller Blockchain-Lösungen entwickelt.

Hyperledger Fabric ist die Open-Source-Engine für Blockchain und kümmert sich um die wichtigsten Funktionen zur Bewertung und Nutzung von Blockchain für geschäftliche Anwendungsfälle.

In privaten Industrienetzen ist die überprüfbare Identität eines Teilnehmers eine grundlegende Anforderung. Hyperledger Fabric unterstützt Mitgliedschaften auf Basis von Berechtigungen; alle Netzwerkteilnehmer müssen bekannte Identitäten haben. Viele Geschäftsbereiche wie das Gesundheitswesen und das Finanzwesen unterliegen Datenschutzbestimmungen, die die Aufbewahrung von Daten über die verschiedenen Teilnehmer und deren jeweiligen Zugang zu verschiedenen Datenpunkten vorschreiben. Fabric unterstützt solche berechtigungsbasierten Mitgliedschaften.1

Erkundung der modularen Architektur von Hyperledger Fabric

Die modulare Architektur von Hyperledger Fabric unterteilt den Transaktionsverarbeitungs-Workflow in drei verschiedene Phasen: Smart Contracts, genannt Chaincode, die die verteilte Logikverarbeitung und -vereinbarung des Systems umfassen, die Transaktionsreihenfolge sowie die Transaktionsvalidierung und -bestätigung.2 Diese Trennung bietet mehrere Vorteile:

Eine reduzierte Anzahl an Vertrauensebenen und Überprüfungen, die das Netzwerk und die Verarbeitung übersichtlich halten

Verbesserte Netzwerkskalierbarkeit

Bessere Gesamtleistung3

Darüber hinaus ermöglicht die Unterstützung von Hyperledger Fabric für das plug-and-play verschiedener Komponenten eine einfache Wiederverwendung vorhandener Funktionen und eine fertig integrierte Integration verschiedener Module. Wenn beispielsweise bereits eine Funktion existiert, die die Identität des Teilnehmers überprüft, muss ein Unternehmensnetzwerk dieses vorhandene Modul einfach einstecken und wiederverwenden, anstatt dieselbe Funktion von Grund auf neu zu erstellen.

Die Teilnehmer im Netzwerk haben drei verschiedene Rollen:

Endorser

Committer

Consenter

Kurz gesagt, der Transaktionsvorschlag wird gemäß der vordefinierten Endorsement-Richtlinie zur Anzahl der erforderlichen Endorser an den Endorser-Peer übermittelt. Nach ausreichenden Endorsements durch den/die Endorser wird ein Stapel oder Block von Transaktionen an den/die Committer übermittelt. Committer validieren, dass die Endorsement-Richtlinie eingehalten wurde und keine widersprüchlichen Transaktionen vorliegen. Nachdem beide Überprüfungen durchgeführt wurden, werden die Transaktionen im Ledger festgeschrieben.4

Bildquelle: IBM

Da nur bestätigende Anweisungen – wie Signaturen und Lese-/Schreibsätze – über das Netzwerk gesendet werden, werden die Skalierbarkeit und Leistung des Netzwerks verbessert. Nur Endorser und Committer haben Zugriff auf die Transaktion, und die Sicherheit wird verbessert, da weniger Teilnehmer Zugang zu wichtigen Datenpunkten haben.2

Ein Beispiel für Hyperledger Fabric in Aktion

Angenommen, es gibt einen Hersteller, der Pralinen an einen bestimmten Einzelhändler oder einen Markt von Einzelhändlern (d. h. alle US-Einzelhändler) zu einem bestimmten Preis versenden möchte, diesen Preis jedoch nicht auf anderen Märkten (d. h. chinesischen Einzelhändlern) offenlegen möchte.

Da die Bewegung des Produkts andere Parteien wie den Zoll, ein Versandunternehmen und eine Finanzierungsbank umfassen kann, könnte der private Preis allen beteiligten Parteien offengelegt werden, wenn eine einfache Version der Blockchain-Technologie zur Unterstützung dieser Transaktion verwendet wird.

Hyperledger Fabric löst dieses Problem, indem es private Transaktionen im Netzwerk privat hält; nur Teilnehmer, die es wissen müssen, sind über die erforderlichen Details informiert. Die Datenpartitionierung in der Blockchain ermöglicht, dass bestimmte Datenpunkte nur für die Parteien zugänglich sind, die sie wissen müssen.3

Kritik und Herausforderungen von Hyperledger Fabric

Der Höhepunkt der Krypto-Begeisterung brach 2018 nach dem Zusammenbruch des Bitcoin-Preises (der am 17. Dezember 2017 seinen Höchststand erreichte) zusammen.56 Allzu optimistische Behauptungen über den Wert der neuen Technologie wurden durch Skepsis ersetzt, und verwandte Technologien, einschließlich Hyperledger, litten ebenfalls unter dieser Skepsis.

Wer sind die Wettbewerber von Hyperledger Fabric?

Hyperledger Fabric konkurriert mit anderen Hyperledger-Projekten wie Iroha, Indy und Sawtooth.7 Es konkurriert auch mit R3's Corda, das ebenfalls ein privates, berechtigungsbasiertes DLT ist.

Das Blockchain-Dienstleistungsunternehmen Chainstack veröffentlichte im Januar 2020 ein Papier, das zeigt, dass die Entwicklung in Corda historisch höher war als die Entwicklung in Fabric, obwohl die Fabric-Entwicklung Corda im dritten Quartal 2019 überholte, als Fabric zu GitHub wechselte.8

Der Chainstack-Bericht zeigt, dass zwar dreimal so viele Entwickler an Fabric arbeiten, Corda-Entwickler jedoch mehr als doppelt so viele Codebeiträge leisteten und Fabric-Entwickler weit weniger Code pro Entwickler pushen als die Entwickler von Corda.9

Warum Hyperledger Fabric sich von Blockchain unterscheidet

Mehrere Kritiken an Hyperledger Fabric weisen darauf hin, dass eine berechtigungsbasierte, private Blockchain mit den Funktionen von Hyperledger Fabric keine Blockchain ist und aktuelle Nicht-Blockchain-Technologien weitaus kostengünstiger sind und die gleiche Sicherheit bieten. Cointelegraphs Stuart Popejoy formulierte es so:

Hyperledger Fabric wurde auch kritisiert, weil es an Belastbarkeit mangelt. Ein Forscherteam der Sorbonne in Paris und CSIRO - Data61, der australischen nationalen Wissenschaftsagentur, fand heraus, dass erhebliche Netzwerkverzögerungen die Zuverlässigkeit von Fabric verringerten: "[D]urch die Verzögerung der Blockausbreitung haben wir gezeigt, dass Hyperledger Fabric nicht ausreichende Konsistenzgarantien bietet, um in kritischen Umgebungen eingesetzt zu werden."11

Highlights von Hyperledger Fabric 2.0

Im Januar 2020 wurde Hyperledger Fabric 2.0 veröffentlicht, um einige der bestehenden Kritikpunkte anzugehen.12 Laut Ron Miller bei Techcrunch: "Die größten Aktualisierungen beinhalten die Erzwingung einer Einigung zwischen den Parteien, bevor neue Daten zum Ledger hinzugefügt werden können, bekannt als dezentrale Governance der Smart Contracts."13

Obwohl die Aktualisierung keine grundlegende Änderung der Einfachheit oder Anwendbarkeit von Fabric darstellt, zeigt sie doch, dass in der Kryptowährungsbranche weiterhin Fortschritte über die Krypto-Manie von 2018 hinaus erzielt werden. In den nächsten fünf bis zehn Jahren wird voraussichtlich die Unternehmens-Blockchain zweifellos ihre richtige Verwendung finden.14

Hyperledger Foundation. "An Introduction to Hyperledger: Whitepaper," Seiten 12, 22-23.

Hyperledger Foundation. "Hyperledger Architecture, Volume I," Seite 8.

Hyperledger Foundation. "Hyperledger Fabric."

Hyperledger Foundation. "Hyperledger Architecture, Volume II," Seite 10.

CoinMarketCap. "Bitcoin Historical Data," Wählen Sie "Date Range: 12/1/2017 to 12/31/2017."

CoinMarketCap. "Bitcoin."

Hyperledger Foundation. "An Introduction to Hyperledger: Whitepaper," Seiten 12-21.

Chainstack. "Enterprise Blockchain Protocols Evolution Index 2020," Seite 7.

Chainstack. "Enterprise Blockchain Protocols Evolution Index 2020," Seiten 3-4.

Cointelegraph. "Why IBM's Blockchain Isn't a Real Blockchain."

Nguyen, Thanh S. L. und et al. "Impact of Network Delays on Hyperledger Fabric." IEEE Conference on Computer Communications Workshops, März 2019, S. 1.

IBM. "Hyperledger Achieves Huge Milestone: Introducing Hyperledger Fabric 2.0."

TechCrunch. "Hyperledger Fabric, the Open-Source Distributed Ledger, Reaches Release 2.0."

Hyperledger Foundation. "Use Case Tracker," Wählen Sie "Filtered by Projects: Hyperledger Fabric."

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