1 Blockchains und ihr Potenzial

21

1.1 Distributed-Ledger-Technologien

21

1.2 Funktionsweise von Blockchains

24

1.2.1 Betriebsarten von Blockchains

25

1.2.2 Merkmale von Blockchains

27

1.2.3 Technische Grundkonzepte und Sicherheitsmechanismen

30

1.2.4 Konfliktlösungen in Blockchain-Netzwerken

47

1.2.5 Vor- und Nachteile von Blockchains

51

1.3 Arten von Blockchain-Transaktionen

52

1.4 Blockchain im Geschäftsumfeld

56

1.4.1 Sicherheit

57

1.4.2 Performance

58

1.4.3 Kosten und Aufwände

60

1.5 Blockchain-Angebote von SAP

62

1.6 Zusammenfassung

64

2 Unterstützte Blockchain-Frameworks

65

2.1 Hyperledger Fabric

65

2.1.1 Die Hyperledger Foundation

67

2.1.2 Hyperledger Fabric auf der SAP Cloud Platform

69

2.1.3 Kosten und Aufwände

71

2.2 MultiChain

73

2.2.1 MultiChain auf der SAP Cloud Platform

75

2.2.2 Kosten und Aufwände

75

2.3 Quorum

77

2.4 Hyperledger Fabric und MultiChain im Vergleich

79

2.4.1 Unterstütze Funktionen

79

2.4.2 Nutzungsszenarien mit der SAP Cloud Platform

81

2.5 Zusammenfassung

89

3 Die SAP Cloud Platform

91

3.1 Grundlegende Konzepte der SAP Cloud Platform

91

3.1.1 Entwicklung von Softwarelösungen auf der SAP Cloud Platform

92

3.1.2 Continuous Integration

94

3.1.3 Integration externer Services

95

3.2 Nutzung der SAP Cloud Platform

96

3.2.1 Abrechnungsmodelle

96

3.2.2 Trial-Account

98

3.2.3 Service Marketplace

99

3.3 Laufzeitumgebungen

100

3.3.1 Die Cloud-Foundry-Umgebung

101

3.3.2 Die Neo-Umgebung

102

3.3.3 Die ABAP-Umgebung

103

3.3.4 Vergleich der Laufzeitumgebungen

103

3.4 Verwaltung der Accounts

107

3.5 Navigation in der SAP Cloud Platform

109

3.5.1 Ebene »Home«

111

3.5.2 Ebene des Global Accounts

114

3.5.3 Ebene der Subaccounts

120

3.5.4 Ebene der Spaces

127

3.6 Zusammenfassung

132

4 Geschäftliche Anwendungsszenarien für Blockchains

135

4.1 Digitale Lieferketten

136

4.2 Track-and-Trace-Szenarien

138

4.2.1 Tracking von Gebrauchtfahrzeugdaten

139

4.2.2 Tracking von Konsumgütern

140

4.2.3 Verhinderung von Medikamentenfälschungen

142

4.3 Blockchains als Workflow-Orchestrierer

145

4.3.1 Verwaltung der Infrastruktur eines Frachthafens

145

4.3.2 Personalisierte Medizin

148

4.4 Gerätemanagement

151

4.4.1 Gerätemanagement in der Mobiltelefonie

152

4.4.2 Gerätemanagement in der Industrie

157

4.5 Kontrolle von Inhaltstoffen bei Verbrauchsgütern

160

4.6 Blockchains in der Energiewirtschaft

164

4.6.1 Abrechnung von Energieverbräuchen

164

4.6.2 Handel mit erneuerbaren Energien

166

4.7 Zusammenfassung

168

5 Erste Schritte zur Erstellung eigener Blockchains

171

5.1 Account für die Nutzung der Blockchain-Services vorbereiten

171

5.2 Erster Funktionstest eines Service

173

5.3 Blockchain Application Enablement

175

5.3.1 Timestamping-Serviceplan

177

5.3.2 Proof-of-State-Serviceplan

179

5.3.3 Proof-of-History-Serviceplan

180

5.4 Erstellen einer MultiChain-Blockchain

182

5.4.1 MultiChain-Knoten anlegen

182

5.4.2 MultiChain-Knoten verwalten

184

5.4.3 Bildung eines MultiChain-Netzwerkes

190

5.5 Erstellen einer Hyperledger-Fabric-Blockchain

195

5.5.1 Hyperledger-Fabric-Peer-Knoten anlegen

196

5.5.2 Kommunikationskanal erstellen

200

5.5.3 Kommunikationskanal verwalten

202

5.5.4 Chaincode installieren

204

5.6 Zusammenfassung

213

6 Blockchain-Anwendungen mit Hyperledger Fabric entwickeln

215

6.1 Architektur einer Hyperledger-Fabric-Blockchain

216

6.2 Einfaches Entwicklungsbeispiel: ein digitales Telefonbuch

218

6.2.1 Aufsetzen der Blockchain und Installation des Chaincodes

220

6.2.2 Datenmodellierung und Entwicklung des Chaincodes

227

6.2.3 Chaincode testen

236

6.2.4 Service Key für die Blockchain erzeugen

245

6.2.5 Erstellung des Web-Frontends mit SAPUI5

247

6.2.6 Deployment der Anwendung

266

6.3 Fortgeschrittenes Entwicklungsbeispiel: ein dezentraler Energiemarktplatz

269

6.3.1 Datenmodellierung und Entwicklung des Chaincodes

271

6.3.2 Erstellung der Serverkomponente als Node.js-Anwendung

275

6.3.3 Erstellung des Web-Frontends mit SAPUI5

281

6.3.4 Deployment der Anwendung

287

6.4 Zusammenfassung

293

7 SAP-HANA-Integration

295

7.1 Architektur der SAP-HANA-Integration

296

7.2 Anwendungsbeispiel: Zugriff auf den dezentralen Energiemarktplatz über SAP HANA

298

7.2.1 Einstellungen in der Blockchain

299

7.2.2 Einstellungen auf der SAP Cloud Platform

314

7.2.3 Einstellungen in der SAP-HANA-Datenbank

326

7.3 Virtuelle Tabellenstruktur der Daten aus der Blockchain

344

7.3.1 Tabelle BLOCKS

345

7.3.2 Tabelle CONFIGURATION

348

7.3.3 Tabelle HEADER

349

7.3.4 Tabelle PAYLOAD

350

7.3.5 Tabelle TRANSACTIONS

351

7.3.6 Tabellen für benutzerdefinierte Datentypen

353

7.4 Zusammenfassung

357

8 Blockchain-Anwendungen mit MultiChain entwickeln

359

8.1 Konfiguration der MultiChain

359

8.2 Aufruf der MultiChain-API im SAP API Business Hub

361

8.2.1 Erstellen eines Service Keys

362

8.2.2 Arbeitsumgebung für die RPC-Aufrufe einrichten

364

8.2.3 API-Aufrufe zur Interaktion mit der MultiChain

366

8.3 Einfaches Entwicklungsbeispiel: Inventarliste für Medikamente

368

8.3.1 Einen eigenen Stream in der MultiChain erstellen

370

8.3.2 Programmierung der Webanwendung mit SAPUI5

380

8.3.3 Deployment der SAPUI5-Anwendung

397

8.4 Fortgeschrittenes Entwicklungsbeispiel: dezentraler Energiemarktplatz

399

8.4.1 Eigene Kryptowährungen in MultiChain realisieren

400

8.4.2 Realisierung der Netzwerkteilnehmer

414

8.4.3 Die Middleware-Komponente als Node.js-Anwendung

418

8.4.4 Betrieb der SAPUI5-Anwendung

424

8.5 Zusammenfassung

428

9 Hybride Netzwerkarchitektur

429

9.1 Varianten hybrider Netzwerkarchitekturen

430

9.2 Exkurs: Camelot Hypertrust Platform

433

9.3 Aufsetzen eines hybriden Blockchain-Netzwerkes ohne Framework-Unterstützung

441

9.3.1 Hybrides Hyperledger-Fabric-Netzwerk

441

9.3.2 Hybrides MultiChain-Netzwerk

450

9.4 Aufsetzen eines hybriden Blockchain-Netzwerkes mit Framework-Unterstützung

455

9.4.1 Hybrides Hyperledger-Fabric-Netzwerk mit Framework

456

9.4.2 Hybrides MultiChain-Netzwerk mit Framework

459

9.5 Zusammenfassung

462

10 Zusammenfassung und Ausblick

463

10.1 SAP Cloud Platform: Was war und was ist

463

10.2 SAP Cloud Platform: Was sein könnte

466

10.2.1 Hyperledger Composer - eher nicht .

467

10.2.2 Hyperledger Grid

468

10.2.3 Database Bridges und virtuelle Währungen

471

10.3 Technischer Ausblick auf das Umfeld von Blockchains

471

10.4 Prognosen für die Nutzung von Blockchains

476

10.5 Zusammenfassung

477

Anhang

479

A Installation der Beispiele für dieses Buch

481

B Checkliste: Für welche Anwendungsfälle eignen sich Blockchains?

487

C Weiterführende Links und Publikationen

489

D Die Autoren

491