Die vorliegende Bachelorarbeit gibt einen Überblick über das bekannteste Blockchain Beispiel Bitcoin und stellt die Funktionsweise und Auswirkungen der Blockchain Technologie für die Fahrzeugbedatung bei einem großen Hersteller heraus.
Seit der Erfindung von Bitcoin als digitale Währung im Jahr 2008 von Satoshi Nakamoto hat sich die zugrunde liegende Blockchain-Technologie zu einem hoch interessanten Thema entwickelt. Die Blockchain-Technologie verspricht manipulationssichere Daten zu tragen, da die Liste der Datensätze ständig wächst und kryptographisch verbunden ist. Blockchain Datenbanksysteme findet mit dem Ansatz des distributed ledgers in einem Peer-to-Peer Netzwerk mit Hilfe von einem Konsensverfahren und Smart Contracts hohen Anklang für die Finanzindustrie, jedoch auch für andere geeignete Anwendungsfälle.
Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst die essentiellen, technischen Grundlagen der Kryptografie und Dezentralisierung unter anderem am Beispiel der führenden Kryptowährung Bitcoin untersucht. Anschließend wird der aktuelle Stand der Fahrzeugbedatung des Unternehmens betrachtet und eine Gegenüberstellung mit dem Ansatz der vom Autor entwickelten Blockchain Technologie evaluiert, um das System manipulationssicherer, transparenter und zukunftsorientierter zu machen, um zusätzlich externen Auditoren wie zum Beispiel Polizei, Zoll oder Versicherung die Zugriffsmöglichkeit zu geben, die Unveränderbarkeit und Transparenz des Fahrzeugdatenfiles zu gewährleisten. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden für die Fahrzeugbedatung des Herstellers mit dem Einsatz der Blockchain Technologie angewandt und durch eine Implementierung des distributed ledgers mit der Plattform Hyperledger Fabric auf dem Kubernetes Cluster technisch entwickelt.
Diese Bachelorarbeit soll das Grundkonzept für weitere Blockchain-Projekte bei diesem Unternehmen diesenn, um abschließend den gesamten Software-Supply-Chain Lifecycle abzudecken. Zusammengefasst wird dabei die Erkenntnis gewonnen, mit der Notarisierung von integrierten Artefakten in Fahrzeugen mittels der Blockchain Technologie eine zukunftsfähige und geeignte Methode zur Absicherung der neuen und hochen technischen Anforderuhgen erfüllen zu können.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Motivation
- Begriffsabgrenzung
- Forschungsfrage
- Grundlagen der Blockchain Technologie
- Distributed Ledger Technology
- Hash Funktion
- Digitale Signaturen
- Überblick Blockchain anhand des Beispiels Bitcoin
- Funktionsweise der Bitcoin-Blockchain
- Akteur Node
- Akteur Miner
- Akteur Transakteur
- Konsensverfahren
- Chancen und Risiken
- Alternativen für die Nutzung der Blockchain Technologie
- Konsensverfahren
- Smart Contracts
- Implementationen
- Related Work
- Anwendung der Blockchain
- Systembeschreibung von Einer Autofirma
- Software und Fahrzeugdatenfile Bedatung
- Update des Fahrzeugdatenfiles über die Werkstatt
- Update des Fahrzeugdatenfiles über OTA
- Darstellung des Einsatzes der Blockchain Technologie
- Prozessablauf für die erfolgreiche Überprüfung einer FDF
- Technische Umsetzung des Konzepts
- Funktionalitäten der Nodes
- Hyperledger Fabric
- Chain Codes
- Rollen
- Transaktionsfluss
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Bachelorarbeit befasst sich mit dem Einsatz der Blockchain Technologie zur Absicherung der ECU Fahrzeugbedatung innerhalb der Prozesskette zur Übertragung der ECU Daten aus Engineering an Produktion und Serviceprozesse. Ziel der Arbeit ist es, die Funktionsweise der Blockchain Technologie im Kontext der Fahrzeugbedatung zu analysieren und ein Konzept für die Implementierung einer Blockchain-basierten Lösung bei Einer Autofirma & Bus zu entwickeln.
- Analyse der Blockchain Technologie und ihrer Funktionsweise
- Bewertung der Eignung der Blockchain Technologie für die Absicherung von Fahrzeugdaten
- Entwicklung eines Konzepts für die Implementierung einer Blockchain-basierten Lösung für die Fahrzeugbedatung bei Einer Autofirma & Bus
- Untersuchung der technischen Herausforderungen und Möglichkeiten bei der Implementierung einer Blockchain-basierten Lösung
- Bewertung der Sicherheitsvorteile und des Potenzials der Blockchain Technologie für die Fahrzeugbedatung
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema der Bachelorarbeit ein und stellt die Motivation, die Begriffsabgrenzung und die Forschungsfrage dar.
- Grundlagen der Blockchain Technologie: Dieses Kapitel bietet eine grundlegende Einführung in die Blockchain Technologie, einschließlich der Funktionsweise von Distributed Ledgers, Hash-Funktionen, digitalen Signaturen und dem Beispiel von Bitcoin.
- Related Work: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über relevante Forschungsarbeiten und Publikationen im Bereich der Blockchain Technologie und ihrer Anwendung in der Automobilindustrie.
- Anwendung der Blockchain: Dieses Kapitel beschreibt das System der Fahrzeugbedatung bei Einer Autofirma & Bus und analysiert die Eignung der Blockchain Technologie für die Absicherung der ECU Daten innerhalb der Prozesskette.
- Darstellung des Einsatzes der Blockchain Technologie: Dieses Kapitel stellt das Konzept für die Implementierung einer Blockchain-basierten Lösung für die Fahrzeugbedatung bei Einer Autofirma & Bus vor und beschreibt den Prozessablauf für die erfolgreiche Überprüfung einer FDF.
- Technische Umsetzung des Konzepts: Dieses Kapitel beschreibt die technischen Details der Implementierung der Blockchain-basierten Lösung, einschließlich der Funktionalitäten der Nodes, der Hyperledger Fabric Plattform und der Chain Codes.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter und Themengebiete dieser Arbeit sind: Blockchain, Distributed Ledger Technology, Bitcoin, Ethereum, Fahrzeugbedatung, Block Header, Digitale Signaturen, Distributed Consensus, Hash Pointer, Hash Tree, Mining, Peer-to-Peer Network, Proof-of-Work, Proof-of-Stake, SHA, UNECE, ISO, Proof-of-Authority, Hyperledger Fabric, Corda, Kubernetes.
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- Maximilian Linner (Author), 2019, Wie gelingt eine sichere Datenübertragung innerhalb der Produktionskette? Der Einsatz hybrider Blockchain in der Fahrzeugindustrie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/510897
