DE102020205528A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abwickeln einer Transaktion - Google Patents

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Abstract

Verfahren (10) zum Abwickeln einer Transaktion, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:- auf einem ein erstes System mit einem zweiten System verbindenden ersten Transaktionskanal signiert das zweite System einen Vertrag, der eine Transaktion zwischen dem zweiten System und einem noch unbestimmten dritten System vorsieht (11),- das erste System legt dem dritten System den Vertrag vor (12) und- auf einem das zweite System mit dem dritten System verbindenden zweiten Transaktionskanal signiert das dritte System den Vertrag, sodass die Transaktion getätigt wird (13).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abwickeln einer Transaktion. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
  • Stand der Technik
  • Als dezentrales Transaktionssystem, Transaktionsdatenbank oder verteiltes Hauptbuch (distributed ledger) wird jegliches Protokoll in Rechnernetzen bezeichnet, das eine Übereinkunft (consensus) hinsichtlich der Abfolge bestimmter Transaktionen herbeiführt. Eine häufige Ausprägung eines solchen Systems bedient sich einer Blockkette (blockchain).
  • Das nach dem Stand der Technik am häufigsten benutzte Konsensverfahren sieht einen Arbeitsnachweis (proof of work, PoW) für die Erzeugung neuer gültiger Blöcke vor. Um einem übermäßigen Energieverbrauch durch die Erbringung derartiger Nachweise sowie einem unnötigen Anwachsen der Blockkette entgegenzuwirken, wurden sogenannte Transaktions- oder Zustandskanäle (state channels) vorgeschlagen und verallgemeinert. Einen Überblick dieser Technologie bietet COLEMAN, Jeff; HORNE, Liam; XUANJI, Li. Counterfactual: Generalized state channels. 2018.
  • DE102018210224A1 offenbart in der Ausführungsform gemäß Anspruch 6 folgendes Verfahren zum Vereinbaren einer Zusammenarbeit zwischen zwei Systemen: Das erste System sendet seine Annahmen bezüglich des zweiten Systems und seine diesem gewährten Garantien; umgekehrt sendet das zweite System dessen Annahmen bezüglich des ersten Systems und jenem gewährten Garantien. Eine Transaktionsdatenbank empfängt diese wechselseitigen Annahmen und Garantien, prüft, ob sie einander entsprechen, setzt gegebenenfalls einen zwischen den Systemen zu schließenden digitalen Sicherheitsvertrag auf und dokumentiert diesen schließlich, indem es einer Blockkette einen entsprechenden Block hinzufügt. Es sendet den Block mit dem Sicherheitsvertrag daraufhin an beide Systeme, welche die Zusammenarbeit aufnehmen, sobald sie den Block empfangen. Diese etablieren hierzu einen wechselseitigen Transaktionskanal, auf welchem sie nach Empfang des Blockes Informationen und unterschriebene Mitteilungen austauschen. Wenn eines der Systeme eine den Sicherheitsvertrag verletzende Information empfängt, ersucht es die Transaktionsdatenbank um Schlichtung. Die Transaktionsdatenbank setzt das andere System hiervon in Kenntnis, fordert von diesem die - vermeintlich den Sicherheitsvertrag verletzende - Information an und prüft letztere anhand des Vertrages.
  • Derlei intelligente Verträge (smart contracts) verkörpern die rechtsgeschäftliche Logik jedweder verteilten Anwendung (distributed application, dApp) einer Transaktionsdatenbank. DE102017214902A1 beispielsweise beschreibt einen intelligenten Vertrag zum Vorbereiten und/oder Ausführen von Transaktionen zwischen einem Halter eines Endgeräts und einem Dienstleistungsanbieter, wobei der intelligente Vertrag Bedingungen des Dienstleistungsanbieters für Dienstleistungen eines Informationsdienstleistungsanbieters, insbesondere Bedingungen über Benutzungsgebühren, vorzugsweise eine Straßenbenutzungsgebühr, und/oder für Dienstleistungen eines Servicedienstleistungsanbieters, insbesondere Bedingungen über Überlassungsgebühren, vorzugsweise über Parkgebühren, Tankgebühren, Gebühren einer Ladestation für das Endgerät und/oder Bedingungen einer Versicherung und/oder Bedingungen über Nutzungsgebühren, vorzugsweise über Gebühren einer gemeinschaftlichen Nutzung des Endgeräts zum Bereitstellen und/oder Abbrechen für eine Dienstleistung und/oder von dem Halter für dieses Endgerät definierte Bedingungen für eine Annahme und/oder eine Beendigung der Dienstleistung enthält, wobei der intelligente Vertrag in einem Berechtigungsknoten eines auf einer Blockchain basierten Computernetzwerks ausgeführt wird.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Abwickeln einer Transaktion, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Nach dem Stand der Technik wird der Vertrag, der die an den Transaktionskanal angeschlossenen Vertragsbeteiligten bindet, getrennt von der Blockkette gehalten, wobei der Vertrag zur Sicherstellung seiner Integrität mit einem Streuwert (hash) sowie zur Dokumentation der Übereinkunft mit einer Multisignatur (multisignature, multisig) versehen und in dieser Form bei Uneinigkeit unter den Vertragsbeteiligten hochgeladen und ausgeführt werden kann.
  • Um eine außerhalb der Kette operierende Instanz einer dApp einzurichten und Zustandsübergänge abseits der Kette (off-chain) zu vollziehen, müssen alle Kanalteilnehmer oder eine bestimmte Untermenge derselben den angestrebten Übergang signieren, um diesbezüglich eine Übereinkunft zu erzielen und nachzuweisen. Diese signierten Off-Chain-Zustände können dann im Streitfall verwendet werden, um eine Einigung in Bezug auf den resultierenden Zustand der gesamten Kette - üblicherweise den tatsächlich von den erforderlichen Kanalteilnehmern signierten Zustand - zu erzielen.
  • Der nachfolgend beschriebene Ansatz erkennt vor diesem Hintergrund die Schwierigkeit, dass der Teilnehmer eines Transaktionskanales nach dem Stand der Technik gezwungen ist, vereinbarte Zustände oder Transaktionen selbst zu signieren oder diese Aufgabe gegebenenfalls einem zum Signieren befähigten Vertreter zu übertragen, der - zum Beispiel durch Kenntnis des privaten Schlüssels des Teilnehmers - für einen bestimmten bereits angelegten Zustandskanal signiert, der in einen bestimmten Folgezustand versetzt werden soll.
  • Dieses Problem sei anhand eines einfachen Beispiels erläutert: Zwei Akteure B und C nutzen einen gemeinsamen Kanal BC. Beide Teilnehmer signieren einen auf diesem Kanal angestrebten Zustandsübergang. Herkömmliche Distributed-Ledger-Techniken legen einen Schwerpunkt auf den betreffenden Kanal und dessen Zustände. Diese Herangehensweise erschwert den flexiblen Aufbau modularer und hierarchischer Kanalnetze.
  • Der nachfolgend beschriebene Ansatz fußt dagegen auf der Einsicht, dass nicht nur ein Kanal und dessen Zustände, sondern auch vordefinierte Zustandstypen oder Zustände sämtlicher oder einer bestimmten Art von Kanälen im Mittelpunkt der Betrachtung stehen können.
  • Ein Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung besteht vor diesem Hintergrund in der eröffneten Möglichkeit, modulare und hierarchische Netze aus verallgemeinerten Zustandskanälen aufzubauen. Eingeführt wird hierzu eine Art Vorab-Signatur eines Übergangs - d. h. für einen noch nicht bestimmten Kanal, auf dem dieser Übergang erfolgen soll - in einen bestimmten Zustand.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Grundgedankens möglich.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 das Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 schematisch ein Steuergerät gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 illustriert den grundlegenden Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens (10), welches nunmehr anhand des folgenden Anwendungsbeispiels erläutert sei: Gegeben seien drei Akteure A, B und C. Angenommen sei ferner, es gebe einen vordefinierten Zustandstyp Sd1 und die Akteure B und C hätten zu einem gegebenen Zeitpunkt t2 einen Zustandskanal BC eingerichtet, der eine Instanz von Sd1 aufweist, wobei BC_Sd1_B und BC_Sd1_C diejenigen Werte bezeichnen, die B bzw. C auf diesem Kanal entsprechen. In ähnlicher Weise hätten A und B einen Zustandskanal AB eingerichtet, der eine Instanz von Sd1 aufweist, wobei AB_Sd1_A und AB_Sd1_B diejenigen Werte bezeichnen, die A bzw. B auf diesem Kanal entsprechen.
  • Unter Verwendung der Vorab-Signatur könnten A und B etwa durch Aufsetzen eines intelligenten Vertrages in einer Skriptsprache vereinbaren, dass A mittels einer gewöhnlichen Transaktion einen bestimmten Betrag Delta an B überweist, beispielsweise gemäß dem Pseudocode „AB_Sd1_A = AB_Sd1_A - Delta & AB_Sd1_B = AB_Sd1_B + Delta“. Im Gegenzug könnte B den Übergang „Sd1_B = Sd1_B - Delta“ zu Gunsten eines noch nicht bestimmten bzw. bekannten Kanalteilnehmers (oder gar mehrerer derartiger Teilnehmer) auf einem beliebigen Zustandskanal signieren, an dem B beteiligt ist oder sein wird. Unter Verwendung des Platzhalters „*“ für dieses noch unbestimmte dritte System käme zur Kodierung eines solchen Zustandsüberganges etwa ein Teilausdruck der Form „& Sd1_* = Sd1_* + Delta“ in Betracht.
  • Die vorab signierte Transaktion kann als eine von B ausgegebene Anleihe des Wertes Delta betrachtet werden. Diese Zeichnung könnte vor oder nach dem Zeitpunkt t2 erfolgen.
  • A könnte daraufhin eine solche Verbindlichkeit (bond) gegenüber C einsetzen, der diese dann wiederum in Anspruch nehmen könnte, indem er unter ihrer Vorlage die dadurch mögliche Transaktion auf dem Kanal BC signiert und B hiervon in Kenntnis setzt. Auf diesem Wege würde die vorab signierte Transaktion in eine reguläre Transaktion auf dem Kanal BC umgewandelt, sodass Delta auf dem Kanal BC gesperrt oder unmittelbar an C übertragen würde, etwa gemäß folgendem Pseudocode: „BC_Sd1_B = BC_Sd1_B - Delta & BC_Sd1_C = BC_Sd1_C + Delta“. Sofern BC_Sd1_B wegen anderweitiger Nutzung der Verbindlichkeit keine hinreichende „Deckung“ aufweist, könnte hierzu zunächst die „Einzahlung“ von Delta auf BC_Sd1_B erfolgen.
  • An diesem Beispiel wird deutlich, dass die Konstruktion der vorab vorgenommenen Signatur den Aufbau von Kanalnetzen stark flexibilisiert, da ein konkreter Zahlungsfluss zum Zeitpunkt der Begebung einer Verbindlichkeit noch nicht zwingend bekannt sein muss.
  • Dieses Verfahren (10) kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät (20) implementiert sein, wie die schematische Darstellung der 2 verdeutlicht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018210224 A1 [0004]
    • DE 102017214902 A1 [0005]

Claims (11)

  1. Verfahren (10) zum Abwickeln einer Transaktion, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - auf einem ein erstes System mit einem zweiten System verbindenden ersten Transaktionskanal signiert das zweite System einen Vertrag, der eine Transaktion zwischen dem zweiten System und einem noch unbestimmten dritten System vorsieht (11), - das erste System weist gegenüber dem dritten System den Vertrag nach (12) und - auf einem das zweite System mit dem dritten System verbindenden zweiten Transaktionskanal tätigt das dritte System die Transaktion (13).
  2. Verfahren (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der erste Transaktionskanal befindet sich beim Signieren des Vertrages durch das zweite System (11) in einem vordefinierten Zustand und - der zweite Transaktionskanal befindet sich beim Tätigen der Transaktion (13) in demselben Zustand.
  3. Verfahren (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Vertrag regelt einen Übergang aus dem Zustand in einen Folgezustand und - beim Tätigen der Transaktion (13) vollzieht der zweite Transaktionskanal den Übergang in den Folgezustand.
  4. Verfahren (10) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Zustand und Folgezustand der Transaktionskanäle werden jeweils durch ein Paar von Werten beschrieben, welche den durch den jeweiligen Transaktionskanal verbundenen Systemen zugeordnet sind und - beim Übergang wird einer der Werte um einen durch die Transaktion bestimmten Differenzbetrag gemehrt und der andere der Werte um denselben Differenzbetrag gemindert.
  5. Verfahren (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Vertrag sieht ferner eine zu der Transaktion zwischen dem zweiten und dritten System komplementäre Transaktion zwischen dem ersten und zweiten System vor und - auf dem ersten Transaktionskanal signiert das erste System den Vertrag, sodass die komplementäre Transaktion getätigt wird.
  6. Verfahren (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Transaktion zwischen dem zweiten und dritten System tilgt eine durch die komplementäre Transaktion begründete Verbindlichkeit des zweiten Systems gegenüber dem ersten System und - durch das Signieren des Vertrages (11) verbrieft das zweite System dem ersten System die Verbindlichkeit.
  7. Verfahren (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Transaktion und komplementäre Transaktion sind finanzielle Transaktionen in einer Kryptowährung, - die Transaktion besichert die komplementäre Transaktion gemäß dem Vertrag und - die Systeme führen ein verteiltes Hauptbuch der Kryptowährung in einer gemeinsamen Transaktionsdatenbank.
  8. Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale: - das erste System und das zweite System sind identisch, - das erste System und das dritte System sind identisch oder - das zweite System und das dritte System sind identisch.
  9. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
  10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
  11. Vorrichtung (20), die eingerichtet ist, das Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102018210224A1 (de) 2018-06-22 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Vereinbaren einer Zusammenarbeit zwischen einem ersten System und einem zweiten System

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