Blockchain-Enabled Circular Plastic Supply Chains

Unter diesem Titel fand im Herbst 2021 ein Forschungsprojekt des Austrian Blockchain Center (ABC Research GmbH) gemeinsam mit der WU Wien und der Coca-Cola HBC Gruppe statt. Bei diesem Projekt wurde untersucht, inwieweit die Recycling-Rate von PET Flaschen gesteigert werden kann, indem Blockchain-basierte Incentivierungsmechanismen eingesetzt werden. Das Konzept war wie folgt:

  • Die PET-Flaschen werden mit individuellen Codes ausgestattet (markiert durch QR-Codes), um Tracking & Tracing zu ermöglichen.
  • KundInnen verwenden eine Smartphone-App, um Käufe bzw. Recyclingvorgänge zu dokumentieren.
  • KundInnen erhalten Belohnungspunkte für ihre Akivitäten.
  • Die Belohnungspunkte können für unterschiedliche Incentives (Spenden bzw. Verlosung von Sachpreisen) verwendet werden.
  • Es werden keinerlei personenbezogene Daten verarbeitet.

Um dieses Konzept abzubilden, wurde die Blockchain-Technologie eingesetzt, die Applikation dafür wurde von baumann.at entwickelt. Die Eckpunkte waren:

  • Einsatz einer privaten (Konsortium-) Blockchain um höchste Datenschutzanforderungen zu garantieren.
  • Verwendung von „Proof-of-Authority“ um keinen unnötigen Energieverbrauch wie z.B. bei Proof-of-Work zu erzeugen.
  • Abbildung der Verkaufs- und Recyclingstellen, der Spendenempfänger sowie der (anonymen) UserInnen sowie des Trackings & Tracings in der Blockchain.
  • Abbildung der PET-Flaschen als „Non-fungible-Tokens“ (NFTs) und der Belohnungspunkte als „Reward Tokens“ (fungible Tokens).
  • Aufruf aller Backend-Funktionen über ein API, die perfekte Smartphone-App für die UserInnen wurde von Patrick Taudes (Linkplicity) gebaut.
CPSC Systemarchitektur

CPSC Systemarchitektur (Abbildung © ABC Research)

Die Ergebnisse wurden u.a. am ABC Blockchain Talk #9 – „Towards a Circular Plastic Supply Chain: Blockchain & Recycling“ präsentiert. Ich durfte dabei unter dem Titel „Die Private Sector Blockchain und ihre Verwendung im Projekt CPSC“ über einzelne Aspekte der Implementierung berichten, u.a. die Abbildung von NFTs und FTs in MultiChain basierten Blockchainanwendungen.

Danke an die Kollegen vom Austrian Blockchain Center. War wieder mal ein lässiges Projekt mit Euch …

Node-RED und die DatNoS-Blockchain

Im Rahmen eines Workshops diskutierten wir letztlich, wie man aus Node-RED am besten Daten in eine Blockchain schreiben könnte, um diese Daten unmanipulierbar zu protokollieren und anderen Beteiligten (z.B. innerhalb einer Konsortium Chain) zur Verfügung zu stellen. Als Blockchainsystem sollte „DatNoS“ (Data-Notarization-Service) verwendet werden, ein auf Multichain basierendes System, das z.B. auch vom Projekt „Air-Quality-Chain“ verwendet wird, wo seit fast 3 Jahren Umweltmessdaten protokolliert werden (Details siehe hier).

Also los …

Da DatNoS ein recht schlankes API anbietet, besteht das Zusammensetzen des API-Requests aus lediglich ein paar Zeilen Javascript in einem Node-RED function node.

Dieser Node wird dann in einen Flow eingebaut, der den Request nach Json umwandelt, noch ein API-Token (zur Authentifizierung am Service) ergänzt, das API über https aufruft und den Response anzeigt.

Die Daten wurden damit erfolgreich in der DatNoS-Blockchain in einem sog. Stream abgelegt und können z.B. mit dem DatNoS-Viewer (der natürlich auf ganz einem anderen Blockchain-Node läuft) abgerufen werden.

Mission completed 😉

Edit (26.6.2022): Der Node-RED Flow kann hier heruntergeladen werden. Der enthaltene API-Key ist jedoch deaktiviert, bei Interesse gerne einen neuen anfordern.

 

„Blockchain Initiative Austria“ gestartet

Nach intensiven Vorbereitungsarbeiten in den letzten Monaten wurde im Jänner 2021 der Verein „Blockchain Initiative Austria“ gegründet und die Aktivitäten offiziell gestartet.

Ziel des Vereins ist es, eine organisatorisch/rechtliche Struktur für eine privatwirtschaftliche Konsortium-Blockchain-Infrastruktur zu etablieren, damit Firmen die Möglichkeit haben, an einer solchen Blockchain aktiv mitzuwirken und Anwendungen in einem Echtsystem betreiben zu können. Der Verein soll sich auch um die Unterstützung der Definition und Umsetzung von Anwendungsfällen kümmern.

Der erste Anwendungsfall ist – wie auch bei der „Austrian Public Service Blockchain“ – die „Daten-Zertifizierung“ (auch „Proof-of-Existence“ oder „Dokumenten-Notarisierung“ genannt), bei der digitale Fingerabdrücke von Dateien in der Blockchain hinterlegt werden, um zu einem späteren Zeitpunkt die Unverändertheit der Daten belegen zu können. Eine Referenzimplementierung ist unter https://proof.li im Echtbetrieb verfügbar.

Die Homepage der Vereins mit allen weiteren Infos ist unter https://www.bc-init.at/ erreichbar.

Danke an dieser Stelle an die AUSTRIAPRO für ihre fachliche Expertise und die Zusammenarbeit.

… may the block be with you … 😉

CorIn.at – CoronaInfo-Austria

Am 20.3.2020 wurde CorIn.at gestartet, eine Webanwendung die Daten über die COVID-19 Infektion protokolliert. Die Daten werden in einer Blockchain gespeichert und sind daher unveränderbar (können nicht geändert oder gelöscht werden), sicher (redundant dezentral gespeichert) und transparent (jede/r hat die selbe Sicht auf alle Daten, kann alle Daten abfragen). Zusätzlich wird eine Zeitreihenauswertung von jenen Daten ermöglicht, die periodisch aktualisiert und dabei (z.B. auf der Quellseite) überschrieben werden.

Die Daten können dann abgefragt werden, werden auch z.B. grafisch dargestellt …

Beispiel: Screenshot einer grafischen Darstellung

… oder von anderen Portalen als „Monitor“ eingebunden, z.B. covid19-info.at.

Beispiel: Darstellung als „Monitor“

Derzeit sind die Datenquellen noch etwas „sperrig“ auszulesen, wir warten alle gespannt auf die Open Governmant Data Initiative dazu, die schon seit einigen Tagen angekündigt ist.

News 14.4.2020: Lange erwartet, seit heute (16:54:10) live: Die statistischen Informationen des Bundesministeriums für Soziales, Gesundheit, Pflege und Konsumentenschutz (BMSGPK) zur Ausbreitung des neuartigen Coronavirus (COVID-19, SARS-CoV-2) sind nun als Open Government Data (OGD) unter der offenen Creative Commons (CC) Lizenz verfügbar (CC-BY-4.0). Details siehe Open Data Österreich.

CorIn.at ist auch auf der Anwendungsseite von Open Data Österreich gelistet.

Mein besonderer Dank gilt meinem Kollegen RBK5, er war von Anfang an aktiv beim Projekt dabei, aber auch allen anderen Supportern. Weitere Details siehe https://CorIn.at .

Mehr Infos bald hier … stay tuned!

Kultur-Token Wien – Testbetrieb gestartet

Am 26. Februar 2020 wurde der Testbetrieb des “Kultur-Token Wien” gestartet – ein “digitales Pilot- und Forschungsprojekt zur spielerischen Belohnung von klimafreundlichem Verhalten.”

Im Rahmen des Projektes wird aktive Reduktion von CO2 durch Gehen, Radfahren und die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel mit virtuellen Token belohnt, die dann in Gutscheine für kulturelle Einrichtungen in Wien eingetauscht werden können.

Die Erfassung des klimafreundlichen Verhaltens und damit die individuelle CO2 Einsparung werden von einer Smartphone-App durchgeführt, wobei die Wahrung von Privatsphäre und der Datenschutz eine wesentliche Rolle spielen.

Screenshot Kultur-Token App

Das Token-Gutscheinsystem basiert auf der Blockchain-Technologie und sorgt für eine automatisierte, unmanipulierbare und anonyme Abwicklung des Gutscheinkreislaufes.

Für die technische Umsetzung des Projektes ist die “MA 01 – Wien Digital” verantwortlich, diese beauftragte den Blockchain-Experten Dr. Christian Baumann (baumann.at) mit dem Feinkonzept und der Implementierung des Blockchain basierten Token-Gutscheinsystems. Baumann setzte das System mit Unterstützung der sehr erfahrenen Blockchain-Entwickler von capacity.at (Andreas Petersson und sein Team) um.

Dabei wurde eine energiesparende „Proof-Of-Authority“ Blockchain (auf Basis Parity-Ethereum) aufgesetzt, es wurden Smart Contracts entwickelt sowie eine mobile Web-App für die Kassen der Kultureinrichtungen programmiert.

Die Smart Contracts decken folgende Funktionalität ab:

  • Abbildung der kulturellen Institutionen sowie deren Kassen
  • Generieren der Blockchain-Token, die die Gutscheine repräsentieren (basierend auf dem Standard ERC721)
  • Validieren der Gutschein-Token und Einlösen durch Transferieren der Token an die Wallet-Adressen der kulturellen Institutionen

Die Gutschein-Token sind kryptografisch abgesichert und anonym, die gesamte Blockchain-Lösung enthält keinerlei personenbezogene Daten!

Der Testbetrieb mit 1000 BürgerInnen läuft ca. 6 Monate und beinhaltet auch eine wissenschaftliche Begleitanalyse durch das Institut für Kryptoökonomie der  Wirtschaftsuniversität Wien.

Links:

Update (16.3.2020): Aufgrund der aktuellen Situation wurde die Testphase ausgesetzt.

„Daten-Zertifizierung“ auf Basis Blockchain

Heute hat die AUSTRIAPRO die privatgutachterliche Stellungnahme zu „Daten-Zertifizierung“ auf Basis Blockchain veröffentlicht. Der damit beauftragte gerichtlich zertifizierte Sachverständige Dr. Markus Knasmüller stellt zusammenfassend fest:

Es ist daher von einer verlässlichen Möglichkeit, zu beweisen, dass elektronische Daten zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer bestimmten Form existiert haben und seither nicht verändert wurden, auszugehen.

Die privatgutachterliche Stellungnahme ist unter https://www.wko.at/service/netzwerke/gutachten-daten-zertifizierung-auf-basis-blockchain.pdf abrufbar, weitere Publikationen unter https://www.wko.at/service/netzwerke/blockchain-gutachten-studien-publikationen.html

ForensicForever – Blockchain Anwendung im IT-Securitybereich

Am 21.1.2020 war es soweit. Die SEC Consult GmbH veröffentlichte in ihrem Blog den Artikel „Wie man die Blockchain-Technologie zur Sicherung forensischer Beweise einsetzt.“

SEC Consult Blog-Artikel zu ForensicForever

In dem Artikel wird beschrieben, wie „Proof Of Existence“, also die sichere und unveränderbare Protokollierung von Hashwerten der forensischen Beweise auf einer Blockchain eingesetzt wird, um im Falle eines Falles gerichtstaugliche Beweismittel an der Hand zu haben. Abgesehen von den „Inputdaten“ der forensischen Untersuchungen (z.B. Images von zu untersuchenden Datenträgern) können auch die Ergebnisse (z.B. Reports in PDF Format) bzw. beliebige andere Dateien mit dem System abgesichert werden.

Web-GUI zur manuellen Erfassung oder automatisierten Erstellung der Hashwerte:

ForensicForever Screenshots Web-GUI

Auch in diesem Projekt durfte ich mein Blockchain Know-How einbringen, was mich sehr freut. Ich erarbeitete gemeinsam mit dem CTO des Unternehmens das Konzept für ForensicForever und implementierte das Blockchain API sowie das Web-GUI. Dann begleitete ich noch die Prototypphase und werde demnächst auch die Überleitung in den Echtbetrieb vornehmen.

Danke an alle Beteiligten für das spannende Projekt!

Link zum Blogbeitrag – english version also available.

Multichain GUI verfügbar

Das Multichain GUI ist ein einfaches Web GUI für MuiltiChain basierte Blockchains. Mit ihm kann man ein oder mehrere Blockchain Instanzen administrieren, Daten anzeigen und eintragen etc.

Ich habe die Originalversion von Coin Science (MultiChain Web Demo) geforkt und mit einigen erweiterten bzw neuen Features ausgestattet.

Die bestehende Funktionen (abhängig von den verfügbaren Berechtigungen auf der jeweiligen Blockchain Instanz) sind:

  • Anzeigen des Status eines Blockchain Nodes und der verbundenen Nodes
  • Vergeben von „Labels“, d.h. Bezeichnungen für Adressen
  • Anzeigen und Setzen von Berechtigungen für Adressen
  • Erstellen, Bearbeiten und Versenden von Assets
  • Erstellen von Streams
  • Daten in Streams publizieren (Files, JSON-Format oder Textformat)
  • Anzeigen von Stream Items incl. Auswahl pro Key oder Publisher

Neue bzw. geänderete Funktionen:

  • Die Konfiguration wurde abgesichert und erweitert.
  • Zu den verbundenen Nodes werden mehr Details angezeigt.
  • Ein (einfacher) Blockexplorer wurde integriert, um eine Liste aller Blöcke sowie Details zu jedem Block anzuzeigen.
  • Ein Monitoring Endpoint wurde eingebaut, um Multichain Blockchainnodes komfortabel überwachen zu können.

Beispiel: Detailansicht eines Blockes im Blockexplorer

Die Voraussetzungen für den Einsatz sind: Ein Webserver mit PHP und curl. Das Multichain GUI ist auf Gitub verfügbar.

Enjoy 😉

WKO Datenzertifizierung – jetzt in Echtbetrieb

Seit Mitte November 2019 ist das Blockchain-Service Datenzertifizierung in Echtbetrieb. Damit können beliebige elektronische Dokumente (also alle Dateitypen) „digital zertifiziert“ werden. Dabei wird von dem betreffenden Dokument ein digitaler Fingerabdruck errechnet (der sog. Hashwert) und gemeinsam mit einem Zeitstempel in einer Blockchain gesichert d.h. unmanipulierbar protokolliert.

Wenn zu einem späteren Zeitpunkt bewiesen werden soll, dass das elektronische Dokument bereits früher (also zum Zeitpunkt der Zertifizierung) exakt so vorgelegen ist und nicht verändert wurde, kann dies bestätigt werden, z.B. indem der Fingerabdruck erneut errechnet und in der Blockchain der entsprechende Eintrag gesucht wird.

Die dabei verwendete Blockchain nennt sich „Austrian Public Service Blockchain“ und wird von Institutionen aus dem öffentlichen Bereich gemeinsam betrieben. Die darunterliegende Technologie ist „MultiChain“ eine verbreitete OpenSource Blockchain Plattform. Das System ist als sog. „Konsortium-Chain“ aufgebaut, d.h. es erfordert KEIN energieintensives „Proof-Of-Work“ Verfahren zum Verarbeiten der Transaktionen und zur Erstellung neuer Blöcke!

Weitere Details dazu beschreibt die WKO auf der Seite „Blockchain-Service Datenzertifizierung“.

Die „Kreativwirtschaft Austria“ hat als eine der ersten Organisationen das WKO Service Datenzertifizierung aufgenommen und empfiehlt ihren Mitgliedern ihren kreativen Content (Grafikdesign, Texte, Pläne, Fotos, Software usw.) damit zu schützen, etwa um den Zeitpunkt der Urheberschaft belegen zu können.

Im Kreativwirtschaftsdepot wurde dazu der interessante Artikel „Für dich und dein Urheberrecht!“ veröffentlicht.

Weitere Usecases – etwa aus dem Bildungsbereich – werden gerade entwickelt und umgesetzt. Auch ein (etwas abgewandeltes) Blockchain-System für die Nutzung durch Unternehmen bzw. andere nicht-öffentliche Institutionen ist gerade im Entstehen. Es bleibt also spannend!

Ich freue mich, dass ich im Rahmen dieses Projektes meine Expertise in unterschiedlichen Bereichen (Systemdesign, Blockchainprogrammierung, Entwurf von Spezifikationen, Implementierung von APIs usw.) einbringen konnte.