Im Rahmen dieser Thesis sollte der Einsatz einer Blockchain für die Übertragung von EDI-Nachrichten im Gesundheitswesen, dem Wirkungsfeld des Auftraggebers Xatena AG, anhand eines Proof of Concepts kritisch bewertet werden.
Blockchain, EDI, Hyperledger Fabric, Java, Go
Ziel dieser Arbeit war die Evaluierung bestehender Blockchain-Lösung zur Umsetzung eines Prototyps, der mit Hilfe einer Blockchain die Übermittelung von EDI-Nachrichten ermöglicht. Mit Hilfe von Messungen galt es dann eine kritischen Bewertung der Eignung einer solchen Lösung für den Auftraggeber durchzuführen.
Electronic Data Interchange (EDI) ist der Sammelbegriff für den elektronischen Austausch von Daten und umfasst unzählige Standards, die sich über die letzten Jahrzehnte durchgesetzt haben. Viele der für die Übertragung der Nachrichten gängigen Protokolle gelten heutzutage als veraltet und aus diesem Grund hat das Startup Xatena AG, das sich mit der Digitalisierung von Beschaffungsprozessen im Umfeld des Gesundheitswesens beschäftigt, diese Arbeit in Auftrag gegeben. Im Rahmen dieses Projektes sollte die Verwendung einer Blockchain für die Übertragung von EDI-Nachrichten anhand eines Proof of Concepts bewertet werden.
Durch die initiale Recherche haben wir während der Evaluation drei Blockchain-Frameworks genauer betrachtet und ein Projekt namens Hyperledger Fabric als die geeignetste Lösung ausgewählt. Mit Hilfe von Hyperledger Fabric konnten wir eine permissioned Blockchain und eine Schnittstelle zur Übermittlung von EDI-Nachrichten an diese implementieren.
In einem Testaufbau von zehn Raspberry Pis haben wir unterschiedliche Konfigurationen und Netzwerkkonstellationen unter Last getestet und konnten die stark strapazierte CPU der leistungsschwachen Netzwerkteilnehmenden als Flaschenhals der Leistung des Systems identifizieren. Zusätzlich haben wir bei den Tests erstellte Blöcke zur Hochrechnung des Wachstums der Blockchain, die als Replikat durch jeden Teilnehmer lokal geführt wird, berechnet und als weiteren problematischen Punkt ausgemacht.
Abbildung 1: Ausschnitt der Testergebnisse. Transaktionen pro Sekunde des Gesamtsystems unter unterschiedlicher Last.
Abschliessend sind wir zum Urteil gelangt, dass eine produktive Verwendung einer Blockchain für den vorliegenden Zweck im aktuellen Entwicklungsstand schlecht skaliert und weitere Lösungen für Langzeitprobleme erfordert. Unser Fazit ist die Empfehlung zur weiteren Entwicklung des Ergebnisses dieser Arbeit, sobald die geplanten Verbesserungen der von uns bemängelten Probleme in Hyperledger Fabric implementiert wurden.
Bachelor Thesis
Dauer: Februar 2018 - August 2018
Aufwand: 720 Personenstunden
Teamgrösse: 2 Personen
Xatena AG
Stockerstrasse 33
8002 Zürich
Webseite
Marc Kloter
Tiago Santos
Prof. Dr. Jürg Luthiger, juerg.luthiger@fhnw.ch
Markus Knecht, markus.knecht@fhnw.ch
