Diese Arbeit wird den Versuch unternehmen, die Entstehung, die Funktionsweise und die anwendungsorientierte Übertragung der Blockchain-Technologie auf die öffentliche Verwaltung mithilfe der Methode der Inhaltsanalyse bestehender Literatur zu analysieren und strukturiert darzulegen und damit die Frage zu klären, wie zukünftig mit der Technologie im Bereich der Verwaltung verfahren werden könnte.
Ziel soll es sein, ein Verständnis für die wesentlichen technischen und konzeptionellen Grundlagen hinter der Technologie zu erlangen, um anhand dessen Schlussfolgerungen für zukünftige Anwendungsszenarien ableiten zu können. Hierfür wird zuerst ein kleiner geschichtlicher Abriss vorgenommen, der die konzeptionelle „Entstehungshistorie“ am Beispiel eines Zahlungsmittels auf der pazifischen Insel Yap dargelegt, die letztlich einen Beitrag zur Entwicklung der ersten Anwendung einer (digitalen) Blockchain, dem Bitcoin, geleistet hat.
Darauf basierend wird geklärt, in welchem Entwicklungsstadium sich die Blockchain-Technologie derzeit befindet und welche technischen Grundpfeiler dazu führen, dass die Technologie für die öffentliche Verwaltung zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. Anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele ans den Ländern Estland, Schweiz, Großbritannien und Deutschland soll die praktische Bedeutung der Blockchain deutlich gemacht werden. Im letzten Teil wird auch die „Schattenseite“ der Technologie bzw. derzeit offene Forschungsfragen und Problemstellungen beleuchtet, welche es im Hinblick auf die sinnvolle Nutzbarmachung der Technologie zu bewältigen gilt.
Der Leser soll nach dem Studium dieser Arbeit die Grundlagen der Technologie verstanden haben, offene Forschungsfragen definieren können und Lust darauf bekommen, tiefergehende Studien anzustellen.
Der Begriff der „Blockchain“ macht seit geraumer Zeit in diversen Medien die Runde, doch kaum jemand kann den Begriff richtig einordnen. Viele denken, es handle sich hierbei „nur“ um die Umsetzung des alternativen Zahlungssystems Bitcoin, welches seit 2008 etabliert ist. Jedoch ist die Blockchain vielmehr.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen und Entstehung der Blockchain-Technologie
2.1 Was ist die Blockchain?
2.2 Woher stammt die Konzeption der Blockchain-Technologie?
2.3 Wo steht die Technologie derzeit?
3 Technische Mechanismen der (Bitcoin) Blockchain
3.1 Wesentliche „Eckpfeiler“ des Bitcoin-Systems
3.2 Dezentralität und Digitalität
3.3 Konsens-Mechanismus
3.4 Anonymität
3.5 Bitcoin-Clients und Wallets
3.6 Wie verläuft eine Transaktion im Netzwerk?
4 Anwendungsszenarien in der öffentlichen Verwaltung
4.1 Estland als „Vorreiter“
4.2 Eine Schweizer Kleinstadt zieht nach
4.3 Auch die Briten beschäftigt die Blockchain
4.4 Deutschland folgt den Vorbildern
5 Problemstellungen und offene Forschungsfragen
6 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die technischen Grundlagen und die historische Entwicklung der Blockchain-Technologie, um deren Potenzial und Einsatzmöglichkeiten innerhalb der öffentlichen Verwaltung kritisch zu bewerten und zukünftige Anwendungsszenarien abzuleiten.
- Technische Funktionsweisen der Bitcoin-Blockchain
- Historische Herleitung dezentraler Transaktionssysteme
- Aktueller Entwicklungsstand der Technologie
- Praktische Anwendungsbeispiele in Estland, der Schweiz, Großbritannien und Deutschland
- Herausforderungen und offene Forschungsfragen für die Verwaltung
Auszug aus dem Buch
2.1 Was ist die Blockchain?
Die noch recht junge Blockchain-Technologie ist vereinfacht gesagt eine Kombination aus bereits bestehenden Einzeltechnologien, deren geschicktes Zusammenwirken es erlaubt, ohne Mithilfe und Einbeziehen eines Intermediäres, einer sogenannten „Trusted Third Party“, vertrauenswürdige Aufzeichnung und Abwicklung von Transaktionen zu gewährleisten.
Transaktionen jedweder Art (z.B. E-Payment-Vorgänge, Register- und Eigentumseinträge, Herkunftsnachweise, Beglaubigungen, digitale Identitäten oder gar Wahlvorgänge) können hierbei in einem verteilten, dezentralen Register in chronologischer Reihenfolge, unveränderbar, nachvollziehbar und miteinander verkettet, abgelegt werden. Im englischsprachigen Raum bezeichnet man die Blockchain deshalb auch treffend als „Distributed Ledger“, also ein „verteiltes Hauptbuch“.
Die Vertrauensbildung in Bezug auf die Protokollierung, Prozessdurchführung und Transaktionsabsicherung innerhalb der Blockchain wird unter Abwesenheit einer Trusted Third Party (z.B. Finanzinstitute, Notare, Ämter und Behörden, etc.) durch das Zusammenspiel einer Netzwerkinfrastruktur auf Peer-to-Peer-Basis (P2P-Netzwerk), sowie digitaler Signaturen (Kryptografie) und der stetigen Lösung eines rechenintensiven und auf Algorithmen basierenden „Rechenrätsels“ gewährleistet, wobei das erfolgreiche Lösen des Rätsels vom System „belohnt“ wird und demnach einen Anreiz für die Netzwerkteilnehmer bietet, für das System und nicht gegen das System zu arbeiten.
Einzelne Transaktionen im Netzwerk werden in regelmäßigen Abständen zu sogenannten Blöcken zusammengefügt. Die fertiggestellten Blöcke werden anschließend über kryptografische Prozesse untrennbar miteinander verkettet. Aus der Verkettung der Blöcke resultiert auch die Namensgebung der Blockchain. Jede Transaktion innerhalb der Blockchain ist dabei für jeden Netzwerkteilnehmer jederzeit einsehbar, also transparent, wobei der einzelne Netzwerkteilnehmer über ein Pseudonym in Sachen Privatsphäre geschützt ist.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Thematik ein und erläutert die Zielsetzung sowie die methodische Vorgehensweise der Arbeit.
2 Grundlagen und Entstehung der Blockchain-Technologie: Hier werden der Begriff der Blockchain definiert sowie die historische Konzeption dezentraler Transaktionssysteme anhand eines Beispiels dargestellt.
3 Technische Mechanismen der (Bitcoin) Blockchain: Dieses Kapitel erläutert die Funktionsweise von Bitcoin, insbesondere Konsensmechanismen, Anonymität und die Rolle der Miner.
4 Anwendungsszenarien in der öffentlichen Verwaltung: Hier werden konkrete Projekte und Pilotversuche zur Nutzung der Blockchain in verschiedenen europäischen Ländern vorgestellt.
5 Problemstellungen und offene Forschungsfragen: In diesem Kapitel werden kritische Hindernisse und ungeklärte Aspekte, wie etwa Standardisierung oder Skalierbarkeit, für den Einsatz der Blockchain beleuchtet.
6 Fazit und Ausblick: Das Fazit fasst die Potenziale zusammen und betont die Notwendigkeit, bestehende Lösungen bei der Implementierung in der öffentlichen Verwaltung zu adaptieren.
Schlüsselwörter
Blockchain, Bitcoin, Dezentralität, Distributed Ledger, Transaktion, Peer-to-Peer, Verwaltung, Digitale Identität, Kryptografie, Konsensmechanismus, Smart Government, Transparenz, E-Government.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundlegend?
Die Arbeit untersucht die grundlegenden Funktionsweisen der Blockchain-Technologie und wie diese auf Prozesse der öffentlichen Verwaltung übertragen werden kann.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die zentralen Felder umfassen die technischen Grundlagen von Blockchains, ihre historische Herleitung sowie konkrete Anwendungsszenarien in der Verwaltungspraxis.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, ein technisches Verständnis der Blockchain aufzubauen, um daraus Schlussfolgerungen für zukünftige Verwaltungseinsatzszenarien zu ziehen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit nutzt die Methode der Inhaltsanalyse bestehender Literatur, um die Funktionsweise und Übertragungsmöglichkeiten der Technologie zu untersuchen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Grundlagen des Bitcoin-Systems, eine Analyse laufender internationaler Pilotprojekte und eine Diskussion aktueller Problemstellungen.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich der Inhalt charakterisieren?
Wichtige Schlagworte sind unter anderem Dezentralität, Distributed Ledger, E-Government, Transparenz und Kryptografie.
Welche Rolle spielt Estland in der Arbeit?
Estland wird als Vorreiter hervorgehoben, der bereits seit 2007 blockchainbasierte Infrastrukturen wie die Keyless Signature Infrastructure zur Absicherung von Regierungsdaten nutzt.
Welche Rolle spielen die sogenannten Miner innerhalb der Blockchain?
Miner sind Netzwerkteilnehmer, die durch hohen Rechenaufwand Transaktionen validieren und in Blöcken zusammenfassen, wofür sie eine Belohnung erhalten, um den Konsensmechanismus aufrechtzuerhalten.
- Citar trabajo
- Matthias Pirog (Autor), 2018, Blockchain. Grundlegende Funktionsweisen und Anwendungsszenarien in der öffentlichen Verwaltung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/420543
