Blockchain- Verbesserungspotential der Technologie

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1 Blockchain- Verbesserungspotential der Technologie Datum: Ort: Verfasser: Berlin Innovations Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 1

2 Innovationsbereich Innovationsstrategie der Bundesdruckerei 30 Experten aus den unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen Experten Biometrische Authentifizierung Hochsichere Cloud-Lösung Industrie 4.0 System on Document Blockchain ID Management Plattform Big Data Neue Themen Innovation Kooperationen Virtual Reality Mobile Lösungen Neue Materialien Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 2

3 Blockchain Status Quo

4 Blockchain Blockchain ermöglicht neue Formen der Zusammenarbeit und neue Geschäftsmodelle Vertrauen schaffen Effiziente Prozesse Neue Geschäftsmodelle Identitäten und Nutzerfokus Intelligente Verträge Schafft Vertrauen zwischen Parteien Auswirkung auf Kooperationen Transparenz von Transaktionen und Prozessen zwischen internen und externen Partnern Potenzial um betriebliche Prozesse zu verbessern Veränderung der Bereitstellung von Leistungen Entstehung neuer Produkte Neue Kundenbedürfnisse Erweiterung des Produktportfolios Identitäten nehmen zentrale Rolle ein Personen/ Maschinen/ Prozesse Nutzer gewinnen Datenhoheit zurück Automatische Erledigung von Transaktionen über Grenzen hinweg und zwischen Partnern Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 4

5 Blockchain Blockchain Ein Universum voller Geschäftsideen Digitalwährung Verbundene digitale Autobörse, Sensoren als Service Digitaler Notar Supply Chain Nachverfolgbarkeit, Fälschungsprävention Verteilte Business Logik Smart Contracts und Industrieübergreifende Synergien Digitale Identität Sichere Authentifizierung beteiligter Kooperationspartner Nutzerzentriertes Endgerät Userexperience, Freude an der Nutzung Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 5

6 Blockchain Blockchain führt zu Datenredundanz und bietet nur eindimensionale Sicherheit Jedes Mitglied speichert eine Kopie der Blockchain Datenblöcke nur linear verknüpft Kein Datenänderung Datenredundanz Verknüpfung mit Hash-Werten in eine Richtung zum jeweils nachfolgenden Datenblock ewiges Datenwachstum Wie realisieren wir flexible Datenintegrität ohne Redundanz? Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 6

7 Blockchain Um die Nachteile der Blockchain zu lösen muss die Datenstruktur neu überdacht werden 1D-Prüfung Hash A Hash B Hash C Hash A Hash B Hash C 1D-Wachstum ungesichert Conceptfit enough for survival? Datenstruktur (keine Änderungen) Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 7

8 Von Blockchain zu Keychain

9 Blockchain neue Ansätze Keychain - verbessertes Blockchain-Konzept Bisheriges Blockchain-Konzept Verknüpfung der Datenblöcke mit Hash-Werten unidirektional vom Vorgänger zum Nachfolger Bundesdruckerei Keychain Bidirektionale Verknüpfung mit bidirektionalen Funktionen (quantenmech. Analytik) Redundanz und eindimensionale Sicherheit Schnell, datensparsam und hochsicher Copyright 2018 Bundesdruckerei GmbH - 9

10 Blockchain neue Ansätze Funktionen zur Verkettung verringern Speichervolumen, verkürzen Übertragungs- und Prüfzeiten und ermöglichen die Speicherung sicherheitskritischer Informationen. 1 Bidirektionale Verkettung Funktionen vermischen Daten zwischen zwei Blöcken. Funktionen greifen auf Vorgänger und Nachfolger zu Keine Manipulation möglich Bidirektionale Verknüpfung mit Funktionen 2 Komprimierung Mehrere Funktionen können mit einer übergreifenden Funktion zusammengefasst werden. schnellere Übertagungszeiten geringer Speicherkapazität Datenblöcke mit sicherheits-kritischen Informationen 3 Speicherung kritischer Informationen Blöcke mit sicherheitskritischen Informationen können mit einer übergreifenden Funktion versteckt werden. Blockchain-Mitglieder können kritischen Informationen nicht einsehen Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 10

11 Anwendung der Keychain Berechtigungs- und Identitätsmanagement Dezentrales Rechtemanagement Jeder trägt Verantwortung, es gibt keinen allmächtigen Administrator Berechtigungsketten Recht Zert. P1 Zert. P2 Zert. P3 Zert. P4 Systemadministrator Organisation Der Geschäftsführer ist verantwortlich für die Organisation. Nur er hat das Zugriffsrecht auf die Systeme, z.b. Datenbank. Er kann das Zugriffsrecht an Stellvertreter delegieren, mit dem Recht dieses an andere Mitarbeiter weiter zu delegieren. Wissen Die Macht über das Wissen obliegt dem Wissenseigentümer. Nur dieser hat das Zugriffsrecht auf die Daten. Der Wissenseigentümer kann sein Zugriffsrecht an andere delegieren. Sicherheit Organisation Wissen Sicherheit Eine dritte Instanz, z.b. Sicherheitsbeauftragter kann prüfen, ob der Zugriff den Vorgaben entspricht. Unrechter Zugriff kann durch Ungültig setzen der Rechte unterbrochen werden Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 11

12 Blockchain mit Permissionlayer Anwendungen für egovernment

13 Blockchain Steuerung der Transparenz Identitäts- und Rechtemanagement als Basis für sichere Daten in der Blockchain Alle Daten werden direkt in der Blockchain gespeichert Jeder Datensatz ist untrennbar mit der Identität und dem Zugriffsrecht des Datenbesitzers verknüpft Authentifizierung der Mitglieder Data Privacy Untrennbare Verknüpfung zwischen Daten und Besitzer Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 13

14 Blockchain & egovernment Sicht des Bürgers Fehlende Ausrichtung auf den Bürger und redundante Prozesse zwischen Behörden Blockchain Mehrfachabfrage von Daten Verkehrsamt Gesundheitsamt Redundante Datenhaltung Schulamt Mehrfache Bestätigung von Daten Finanzamt Wo sind meine Daten gespeichert? Welche Daten werden wo gespeichert? Warum werden Daten mehrfach abgefragt? Bauamt Standesamt Bürgeramt Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 14

15 Blockchain & egovernment Effiziente Prozesse in der öffentlichen Verwaltung auf den Bürger ausrichten hat die Hoheit über seine Daten Erteilt Zugriffsrecht an Behörden Keine Mehrfach Abfrage und Bestätigung von Daten Keine redundante Datenhaltung Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 15

16 Blockchain & egovernment Citizen Lifechain Sicheres Management aller elektronischen Dokumente eines Bürgers Behörden erstellen elektronische Dokumente, die Daten werden bei den jeweiligen Behörden gespeichert Bürger verwaltet jedoch alle Zugriffsrechte auf seine Dokumente Änderungen können nur durch Berechtigung des Bürgers erfolgen Vorteile Alle Dokumente werden in elektronischer Form gespeichert Alle Dokumente des Bürgers in einer Blockchain Bürger hat die Datenhoheit für seine Dokumente und Zugriffsrechte Echtheit der Dokumente einfach prüfbar Visum Botschaft Anlage 2 Eltern Adressänderung Visum Botschaft Anlage 1 Reisepass Flugticket Geburtsurkunde Personalausweis Arbeitsvertrag Sterbeurkunde Bürger Standesamt Bürgeramt Bürgeramt Reiseanbieter Arbeitgeber Standesamt Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 16

17 Was kommt nach Blockchain?

18 Ausblick Von der eindimensionalen Sicherheit zur mehrdimensionalen Sicherheit. Blockchain Blockchain Datacule Datacule # # # # Datenblock Datatom Datenblock Molekülstruktur Fusion von IT und Physik Datatom Atom Orbital Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 18

19 Ausblick Fusion von IT und Physik: Höchste Datenintegrität und effiziente Datenhaltung mehrdimensionale Verknüpfung der Datenblöcke Daten jederzeit änderbar ƒ Prüfformel als Integritätsnachweis Orbital-Prüfformel! Keine redundante Datenvorhaltung Schnellere Prüf- und Übertragungszeiten Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 19

20 Dr. Andreas Wilke Vielen Dank. Hinweis: Diese Präsentation ist Eigentum der Bundesdruckerei GmbH. Sämtliche Inhalte auch auszugsweise dürfen nicht ohne die Genehmigung der Bundesdruckerei GmbH vervielfältigt, weitergegeben oder veröffentlicht werden by Bundesdruckerei GmbH Copyright 2017 Bundesdruckerei GmbH - 20