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Infrastruktur für neue Geschäftsmodelle

Digitaler Zwilling komplett und sicher ausgehändigt

Zuordnung des Assets zu seinem Eigentümer in einer Registratur (Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH)

Zuordnung des Assets zu seinem Eigentümer in einer Registratur (Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH)

Eigentumsverhältnisse sicher abbilden

Das Beispiel des Instanz-DZ illustriert, dass sich die Besitzverhältnisse im Lebenszyklus an verschiedenen Übergängen ändern, die oft mit spezifischen Risiken verbunden sind. Dahinter steht der allgemeine Use Case, dass der bisherige Eigentümer – beispielsweise der Hersteller – seinen Besitz an einem digitalen Zwilling an einen neuen Eigentümer – etwa einen Maschinenbauer – überträgt. Da der digitale Zwilling als ein werthaltiges digitales Objekt zu verstehen ist, wird genau wie in der physikalischen Welt ein Konzept zur sicheren Abbildung der Eigentumsverhältnisse benötigt. Dazu zählt, dass sich der Besitz als exklusive Zuordnung eines digitalen Objekts zu einer Organisationseinheit erweist. Generell lässt sich von einer Registratur sprechen, in der die Eigentumsverhältnisse aufgelistet sind. Beachtet werden muss, dass ein Asset zu einem Zeitpunkt lediglich einen Eigentümer haben kann, während sich einer Organisationseinheit mehrere Assets zuordnen lassen. Als Beispiel für eine Registratur in der physikalischen Welt sei ein Telefonbuch genannt, das Telefonnummern als Asset-ID eindeutig einer Organisation – also dem Namen des Teilnehmers, der zu dieser Telefonnummer gehört – zuweist. Das nachfolgende Szenario umfasst jedoch keine rechtliche Einordnung. Darüber hinaus sind die Eigentumsverhältnisse am DZ nicht zwangsläufig identisch mit denen am physischen Objekt.

Single Source of Truth schafft Abhängigkeiten

Beim geschilderten Use Case der Eigentumsübertragung muss sichergestellt sein, dass nur der aktuelle Besitzer einen Eigentumsübertrag herbeiführen kann. Außerdem sollte der gegenwärtige Besitzer nicht gleichzeitig zwei unterschiedliche Übertragungen desselben digitalen Zwillings veranlassen können. Erst mit diesen beiden Zusicherungen lässt sich das digitale Asset verkaufen und als Grundlage für digitale Dienste einsetzen. Als konventioneller systemtechnischer Lösungsansatz zur Realisierung des Registratursystems zeigt sich ein zentrales IT-System, das als sogenannte Single Source of Truth neben der Steuerung des lesenden und schreibenden Zugriffs auch für die Pflege der Registratur der Eigentumsverhältnisse sorgt. Mit der Pflege der Registratur muss in diesem Systemkonzept eine Partei beauftragt sein, die im gesamten Wertschöpfungsnetzwerk Vertrauen genießt. Aus der Sicht jedes Teilnehmers im Netzwerk entsteht so allerdings eine meist ungewünschte Abhängigkeit von einer dritten Partei.

Dezentrale Organisation per Blockchain

Zur Pflege der Registratur werden somit Lösungsansätze gesucht, welche die Unabhängigkeit von einer zentralen dritten Partei garantieren und zugleich eine konsistente Anlaufstelle zur Ermittlung der Eigentumsverhältnisse bilden können. Als grundlegender Lösungsbaustein erweist sich die Darstellung der Eigentumsverhältnisse als geordnete Liste von Änderungen. Die Besitzerwechsel haben einen transaktionalen Charakter, da sie dauerhaft sind, wenn die Bestätigung des Systems vorliegt. Der aktuelle Eigentümer ergibt sich aus der letzten verifizierten Transaktion. Jede Transaktion kann beispielsweise mit einer digitalen Signatur des vorherigen Besitzers versehen sein. Ein Grundbuchblatt nach deutschem Grundbuchrecht dient als Beispiel eines analogen Systems der physischen Welt, das die Eigentumsübergänge dokumentiert. Bildet eine Blockchain dieses transaktionale System, lassen sich die Eigentumsübergänge verbindlich sowie dezentral organisierbar abbilden. In einer Blockchain sind mehrere im allgemeinen voneinander unabhängige Transaktionen jeweils zu einem Block zusammengefasst. Die Reihenfolge der Blöcke wird dadurch hergestellt, dass jeder Block einen nicht manipulierbaren Verweis auf den Inhalt des vorhergehenden Blocks enthält. Dieser Verweis ist in der Regel durch eine Einwegfunktion (Hash) über sämtliche Daten des vorangegangenen Blocks realisiert. Alle Teilnehmer am Wertschöpfungsnetzwerk können folglich eine redundante Liste sämtlicher im Netzwerk vorhandener Blöcke beziehen. Anhand der Liste der Blöcke ist jeder Teilnehmer in der Lage, die Gültigkeit aller Eigentumsübergänge selbständig nachzuvollziehen und den aktuellen Zustand zu ermitteln, etwa den Besitzer eines Digitalen Zwillings.


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