Fail Fast (and learn!) – Corda-Technologie in der Förderlandschaft

Das Interesse des Finanzsektors an Blockchain bzw. Distributed Ledger Technologien (DLT) ist ungebrochen. Eine Accenture-Studie von 2017 zeigt, dass 9 von 10 Bankfachkräften den Blockchain-Einsatz befürworten. Der Trend um die Blockchain nährt sich durch die Erwartung, dass der Einsatz in diversen Bereichen des Finanzsektors mit erheblichen Performanceverbesserungen einhergeht.

Laut einer Studie des Beratungshauses Cofinpro erwartet eine Mehrheit der Branchenexperten erhebliche Transparenzverbesserungen sowie eine deutliche Kostensenkung. Über 70% erhoffen sich darüber hinaus eine deutliche Prozessbeschleunigung durch den Einsatz dieser Technologie. Im Innovation LAB der DZ BANK haben wir die vielversprechende Technologie im Kontext des Fördermittelgeschäfts erprobt. Dies ist also auch ein Erfahrungsbericht.

Das Projekt FörderLedger im Innovation LAB

Das Innovation LAB der DZ BANK bietet eine Plattform, um die Potenziale der Digitalisierung für  finanzgetriebene Prozessen und Produkte in einem agilen Rahmen zu evaluieren. Vor diesem Hintergrund startete auch das Projekt FörderLedger im sechsten Durchlauf des LABs mit dem Ziel, eine Effizienzsteigerung im Fördermittelgeschäft zu erreichen. Im Vorlauf der LAB-Phase stellte sich die Blockchain-Variante „Corda“ des r3-Konsortiums als vielversprechender Lösungsansatz hervor. Corda wurde durch das r3-Konsortium, einer Vereinigung von Banken und Finanzdienstleistern, entwickelt, um einigen Herausforderungen der klassischen Blockchain, wie etwa bei Bitcoin, zu begegnen. Wie alle DLT arbeitet Corda mit einer unveränderlichen Buchführung, die Transaktionen im Netzwerk dokumentiert und historisiert. Die Anforderung nach der Unveränderlichkeit und vollständiger Historisierung der Bewegungen innerhalb des Netzwerks ist somit erfüllt. Da es sich im Finanzbereich oftmals um sensible Daten handelt, die nicht mit allen Beteiligten des Netzwerks geteilt werden müssen, basiert Corda auf dem „Need-to-know“-Prinzip. Dabei wird das unveränderliche Kontobuch nur zwischen denjenigen Parteien geführt, welche direkt durch die jeweilige Transaktion betroffen sind.

Eine solche Technologie scheint zunächst wie geschaffen für das Fördermittelgeschäft des DZ BANK-Bereichs Investitionsförderung (IF). Bei Förderkrediten ist ein effizienter Datenaustausch entlang des Bankleitweges zwischen den beteiligten Parteien Genossenschaftsbanken, DZ BANK und Förderinstitut unerlässlich. Während die Initialisierungsprozesse zur Zusage eines Förderkredites bereits hochautomatisiert abgebildet werden, stellt sich die Verarbeitung der monatlichen Abrechnungsdaten als komplexer Abstimmungsprozess dar. Die Vision des Projekts im Innovation LAB bestand in einem synchronen, geteilten Datenbestand zwischen Refinanzierer und DZ BANK, in welchem der jeweilige Geschäftspartner die benötigten Informationen erhält. Durch die Optimierung der Abstimmungsprozesse zwischen DZ BANK und Förderinstitut sollten weiterhin Effizienzvorteile für die genossenschaftliche Finanzgruppe erschlossen werden. Die Idee entwickelten Mitglieder der DZ BANK und der KfW gemeinsam während des vergangenen GENOHackathons, woraufhin der Weg ins Innovation LAB der DZ BANK geebnet wurde.

Bereits im ersten Sprint konnte ein Prototyp mit der Corda-Technologie entwickelt werden, um diesen im Anwendungskontext anhand vorab definierter Hypothesen zu erproben. Mithilfe des Prototyps wurden erste Messdaten ermittelt, die zeigen sollten, ob Corda und andere Blockchain-Derivate einen tatsächlichen Vorteil gegenüber konventionellen Technologien, wie etwa Server-Client-Strukturen, bieten können.

Netzwerktopologie als kritischer Faktor

Die erste Erkenntnis im Rahmen des Projektes bezog sich auf die sog. Netzwerktopologie – also diejenigen Eigenschaften, die definieren, ob ein Netzwerk dezentral vernetzt oder sternförmig zentralisiert erscheint. Ein metaphorisches Beispiel für ein solches Netzwerk könnte die Geschenksituation an Weihnachten sein. Dort kann jeder jeden beschenken, ohne dass die Geschenke von einer zentralen Institution überwacht oder verteilt werden (n:m-Beziehungen sind möglich, also gleichberechtigte Beziehungen zwischen allen Beteiligten). In solchen Netzwerktopologien können DLT-Anwendungen ihre Stärken ausspielen und Mehrwerte für alle Teilnehmer schaffen.

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Im ersten Sprint des Innovation LAB wurde zunächst die Netzwerktopologie der Förderlandschaft analysiert. Dabei fällt auf, dass die Netzwerktopologie des Fördermittelgeschäfts eine zentralisiertere Struktur kennzeichnet.

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Neben der zentralen Rolle der KfW in der Fördermittellandschaft, übernimmt die DZ BANK Konsolidierungs- und Prozessaufgaben als Partner für die Genossenschaftsbanken. In der Abbildung wird deutlich, dass sich somit eine sternförmige, zentrierte Netzwerktopologie ergibt, die in der Natur des Fördermittelgeschäfts begründet liegt. Diese Struktur widerspricht dem Grundgedanken der DLT und lässt eine solche Lösung gegenüber Alternativen (z.B. einer Servier-Client-Struktur) nicht vorteilhaft erscheinen.

Die Datenlage

Im Falle von Corda spiegelt sich die Anforderung einer dezentralen Netzwerktopologie anhand der Performance einzelner Corda-Knoten wider: Derzeit ist ein solcher Knoten in der Lage etwa 170 Transaktionen pro Sekunde (tps) zu verarbeiten (zum Vergleich: die Bitcoin Blockchain arbeitet aktuell mit ca. 7 tps). Die Veränderung eines Informationszustandes ruft in Corda stets mehrere Transaktionen hervor, wodurch sich insbesondere an den Zentralknoten DZ BANK und KfW lange Verarbeitungszeiten ergeben können, die alternativen (konventionellen) Lösungskonzepten unterlegen sind.

Eine weitere Kerneigenschaft der Blockchain-Technologie, die Historisierung in der Transaktionskette, führt, wie im prominenten Beispiel des Bitcoins, zum Problem der Datengröße. Die Bitcoin-Chain verdoppelte sich innerhalb der vergangenen zwei Jahre auf derzeit gut 170 Gigabyte (Stand 06/18), wodurch sie für viele Teilnehmer am Netzwerk zu unhandlich wurde.
Im hier vorgestellten Anwendungsfall konnte eine Größenentwicklung des mit Corda ermöglichten Datenbestandes zwischen DZ BANK und KfW auf über 17 Terrabyte innerhalb der ersten 10 Einsatzjahre prognostiziert werden.

Fazit & Ausblick

Im Innovation LABs geht es darum, eine Problemstellung mithilfe eines iterativen Lösungsweges zu bearbeiten. Die Überprüfung von Arbeitshypothesen und die rasche Gewinnung neuer, auch kritischer Erkenntnisse steht dabei an erster Stelle. In unserem Falle war die Reflexion, dass DLT in gewissen Anwendungskontexten keinen Mehrwert bietet, ein überaus wichtiges Learning im Spiel mit dieser noch jungen Technologie. Für künftige Projekte bleibt der Impuls, frühzeitig einen kritischen Abgleich zwischen der optimalen Topologie und dem Anwendungsfall durchzuführen. Wenngleich viele Blockchain-Projekte ad hoc Optimierungen versprechen, sollte stets eine intensive Analyse der Ausgangssituation stattfinden, um anschließend ein nachhaltiges Lösungskonzept zu entwickeln. Dabei sollten Schlüsselfragen wie etwa „Herrscht im Anwendungsfall eine verteilte, homogene Topologie (m:n) vor? Gibt es zentrale Institutionen, die unerlässlich für das System sind? Sollen Informationen nachvollziehbar dokumentiert und sicher zwischen vielen Parteien abgestimmt werden?“ gestellt werden. Agile Methoden und hypothesengeleitetes Vorgehen können dabei helfen, diesen Abgleich dynamisch und fundiert durchzuführen.

Nach dem Prinzip des „fail fast (and learn!)“ haben wir das DLT-Konzept des FörderLedgers nicht als zielführend angesehen. Im Innovation LAB gehen wir nun einen neuen Weg. Mit auf diesen Weg nehmen wir die Erkenntnis, dass Blockchain-Technologie stets mit Augenmaß und im Kontext der Problemstellung betrachtet werden sollte. Schließlich war das Ziel nicht, eine neue Technologie anzuwenden, sondern bestehende Prozesse effizienter zu gestalten.