FC4MC: Modellierung und Einsatz flexibler Choreographien in Multi-Blockchain-Umgebungen

• Antragsteller: Professor Dr. Mathias Weske
• Fachliche Zuordnung: Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450612067

In aktuellen dynamischen Geschäftsumgebungen kooperieren Unternehmen, um ihre Geschäftsziele zu erreichen. Diese Kooperationen werden mithilfe von Choreografien modelliert, die das von außen sichtbare Interaktionsverhalten jedes Teilnehmers spezifizieren. Somit stellt die Choreografie einen gemeinsamen Verhaltensvertrag dar, bei dem jeder Teilnehmer seinen internen Prozess so gestaltet, dass er zur Choreografie passt. Bestehende Ansätze gehen davon aus, dass sich alle Teilnehmer kennen und auch vertrauen. In dem vorgeschlagenen Projekt lockern wir diese Annahme und untersuchen, wie Choreografien mit sich gegenseitig nicht notwendig vertrauenden Teilnehmern beschrieben und in Blockchain-Umgebungen ausgeführt werden können. In enger Kooperation zwischen USI und HPI werden Konzepte, Methoden und Techniken untersucht, um das Zusammenwirken von Blockchain-Technologien und flexiblen Choreografien besser zu verstehen. Der Stand der Technik in der Choreografiemodellierung setzt voraus, dass alle Interaktionen bekannt sind, bevor die Ausführung der Choreografie beginnt. Diese statische Sicht ist nicht ausreichend, um Situationen zu unterstützen, in denen weder alle Interaktionspartner noch alle zur Erreichung eines Geschäftsziels erforderlichen Interaktionen zur Entwurfszeit bekannt sind. In diesem Projekt werden Techniken und Methoden untersucht, um Flexibilität bei der Gestaltung und Ausführung von Choreografien einzuführen. Blockchains sind eine leistungsstarke Koordinationstechnologie, um eine gemeinsame Sicht auf Interaktionsereignisse zwischen einem Netzwerk nicht vertrauenswürdiger Partner zu erstellen. In diesem Projekt werden die Blockchain-Grundelemente verwendet, um die Ausführung von flexiblen Choreografien zu unterstützen. Insbesondere werden wir eine Abbildung von Choreografiefragmenten auf so genannte Smart Contracts bereitstellen, die Ausführungslogik in Blockchains definieren. Wir werden zeigen, wie Smart Contracts aus Choreografiemodellen generiert und verwendet werden können, um die Interaktionen über die Blockchain nachvollziehbar und vertrauenswürdig auszuführen. Dazu werden unterschiedliche Granularitäten für die Abbildung von Choreografiemodellen zu Smart Contracts untersucht. Das Projekt geht über den aktuellen Stand der Technik bei Blockchain-basierten Ausführung von Geschäftsprozessen hinaus, in dem eine einzelne Blockchain das Ausführungsprotokoll für Prozessinstanzen speichert. Aufgrund realer Anforderungen, bei denen geografische und rechtliche Aspekte eine wichtige Rolle für die Entscheidung spielen, welches Blockchain-Netzwerk für verschiedene Teilnehmer zugänglich ist, werden wir in diesem Projekt untersuchen, wie Blockchain-Interoperabilität und Smart Contracts für die Modellierung und Ausführung flexibler Choreografien sinnvoll eingesetzt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Kooperationspartner: Professor Dr. Cesare Pautasso