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Blockchain in der Verwaltung

  • Wolfgang EixelsbergerEmail author
  • Manfred Wundara
  • Walter Huemer
Living reference work entry

Zusammenfassung

Die öffentliche Verwaltung steht vor massiven Herausforderungen, auch im Zusammenhang mit der fortschreitenden Digitalisierung. Der Kostendruck steigt stetig und daher werden von der Verwaltung Lösungen gefordert, die effizient, sicher, zukunftsorientiert und kostengünstig sind. Aus diesem Grund wird in öffentlichen Verwaltungen rund um das Thema Blockchain analysiert, geforscht und Pilot-Projekte auf- und umgesetzt. Mit dieser neuen Technologie wurde ein Konzept geschaffen, das es ermöglicht, vorhandenen Problemfeldern bzw. Anforderungen anders zu begegnen. Aus diesem Grund wird die Blockchain-Technologie die Verwaltung verändern und die Digitalisierung weiter beschleunigen. Es stellt sich in diesem Zusammenhang auch die Frage, inwieweit Regierungen und Verwaltungsbehörden durch die Blockchain disruptiert werden bzw. welche Änderungen sich in den Organisationen etablieren werden.

Schlüsselwörter

Blockchain Smart Contracts Öffentliche Verwaltung Public Ledger Transaktionssicherheit 

1 Einleitung

Das Internet baut auf dem TCP/IP Protokoll auf und wurde ursprünglich dazu benutzt, um Daten zu übermitteln. In diesem ersten Schritt wurde eine Datenautobahn geschaffen, die den Transport von großen Datenmengen in sehr kurzer Zeit, über lange Distanzen, zu sehr geringen Kosten ermöglicht. Darauf aufbauend erfolgte eine Weiterentwicklung, um Daten auch entsprechend präsentierten zu können (mit Sprachen wie HTML). An der datenorientierten Ausrichtung des Internets hat es seit seiner Gründung allerdings keine großen Änderungen gegeben.

Die bisherige Struktur des Internets hat es nicht ermöglicht, Transaktionen direkt abzubilden. Transaktionen bilden einen Wertaustauch ab und sind mit der Weiterentwicklung des Internets zu einer zentralen Herausforderung geworden. Transaktionen zwischen wirtschaftlichen Akteuren müssen durch eine neue Grundstruktur digital abgebildet, dokumentiert, authentifiziert und dauerhaft dokumentiert werden.

Damit ist es notwendig geworden, das Internet so weiterzuentwickeln, dass ein Raum zum strukturellen Abbilden von Werten und werthaltigen Interaktionen entsteht. Der Raum muss jede beliebige Form von Werten und werthaltigen Transaktionen abbilden können, sei es um Besitzverhältnisse an Grundstücken oder den Verkauf von Softwarelizenzen zu dokumentieren. Sowohl die Verwaltung des Raums, als auch die Durchführung von Transaktionen muss sehr kostengünstig erfolgen. Keine einzelne Person oder Organisation darf diesen Raum besitzen, da ansonsten die Transaktionssicherheit und Wertdokumentation nicht gewährleistet werden kann. Es muss daher ein dezentrales System entstehen und es müssen Regeln definiert werden können, nach denen Transaktionen ausgelöst und durchgeführt werden. Mit der Entwicklung der Blockchain wurden die Grundlagen für die Schaffung eines solchen Raumes gelegt.

2 Grundlagen

Die Blockchain stellt ein relativ neues Konzept dar, das integriert mit dem Themenbereich Smart Contract behandelt werden muss. In den folgenden Abschnitten werden die beiden Konzepte dargestellt.

2.1 Grundlagen Blockchain

Bei der Blockchain handelt es sich um eine Kette von Datenblöcken, in der typischerweise Transaktionsdaten gespeichert werden. Die Daten werden verschlüsselt und auf vielen Rechnern gespeichert, um eine Manipulation der Blöcke zu verhindern (Drescher 2017).

Die Blockchain ist die Basistechnologie für die Kryptowährung Bitcoin. Das Konzept eignet sich allerdings nicht nur für Kryptowährungen, sondern für eine Vielzahl anderer Anwendungen.

Um einen niederschwelligen Zugang zum Konzept sicherzustellen, wird bei der Darstellung der Funktionsweise der Blockchain die Analogie eines Kassenbuchs verwendet (Schreder 2018, S. 20–25). Die Analogie ist deshalb besonders geeignet, da in einem Kassenbuch Transaktionen verwaltet werden.

Eine Gruppe von Teilnehmern sitzt an einem Tisch, um Waren und Dienstleistungen gegen Geldmittel auszutauschen. Jeder Austausch zwischen den Teilnehmern, d. h. jeder Kauf bzw. Verkauf (Transaktion), wird chronologisch im öffentlichen Kassenbuch (Public Ledger) erfasst, welches in der Mitte des Tisches für alle Teilnehmer einsichtig aufliegt. Jede Seite dieses Kassenbuch dokumentiert eine Reihe von Kauf- und Verkaufsaktivitäten (eine Seite entspricht einem Block in der Blockchain).

In regelmäßigen Zeitabständen wird eine neue Seite aufgeschlagen und weitergeschrieben. Das Anlegen einer neuen Seite im Kassenbuch erfolgt durch ausgewählte Teilnehmer (in Bezug auf die Blockchain wird das Anlegen eines neuen Blocks als Mining bezeichnet). Hierzu sind zwei Arten von Teilnehmer zu unterscheiden. Ein Großteil sind passive Teilnehmer (User bzw. Light Nodes), die sich an den Tisch setzen, um Käufe/Verkäufe zu tätigen. Diese besitzen keine vollständige Kopie, sondern lediglich einen Ausschnitt des Kassenbuches. Dieser Ausschnitt enthält ausschließlich jene Informationen, die benötigt werden, um mit den anderen Parteien am Tisch handeln zu können.

Darüber hinaus gibt es auch aktive Teilnehmer (Full Nodes), die eine vollständige Kopie des Kassenbuches besitzen (mit der Blockchain werden sehr viele Kopien angelegt, dies ist ein zentrales Element des Grundprinzips der Dezentralisierung). Die aktiven Teilnehmer prüfen, ob die entsprechenden Rechte vorliegen, um die jeweiligen Kauf- und Verkaufsaktivitäten zu tätigen (Verifizierung). Stimmen diese mehrheitlich dem Kauf/Verkauf zu (Konsens), gilt der Kauf/Verkauf als gültig (Validierung) und kann folglich ins Kassenbuch eingetragen werden. Um einen Anreiz für die Führung des zentralen Kassenbuches zu schaffen, erhalten die aktiven Teilnehmer eine finanzielle Belohnung. Nach jeder neuangelegten Seite im zentralen Kassenbuch erstellen die restlichen Teilnehmer erneut eine Kopie des nun aktualisierten Kassenbuches.

Die Blockchain speichert damit Daten zu Transaktionen in einem Konstrukt, das einem öffentlichen Kassenbuch (Public Ledger) vergleichbar ist. Die Transaktionsdaten werden verschlüsselt abgebildet und in einem Block zusammengefasst. Blöcke werden miteinander verbunden und damit eine Reihenfolge an Blöcken gebildet. Daten, die in Blöcken gespeichert werden, können im Nachhinein nicht mehr geändert oder gelöscht werden. Es gibt in der Ausprägung der Public Blockchain keine zentrale Stelle, die eine koordinierende Aufgabe wahrnehmen würde.

In einer Blockchain können damit Werte und Werteverschiebungen mit einem Zeitstempel versehen und nachvollziehbar dokumentiert werden. Über die Dokumentation werden die Transaktionen transparent und können bis zu ihrem Ursprung nachvollzogen werden. Damit kann zum Beispiel innerhalb einer Transaktion sichergestellt werden, dass der überlassende Transaktionspartner die Verfügungsrechte auch tatsächlich besitzt. Über die Nutzung von kryptografischen Funktionen werden zugleich einseitige Veränderungen beziehungsweise Manipulationen, sowie die Doppelverwendung von Werten, verhindert. Eine wesentliche Besonderheit der Blockchain ist somit, dass damit Einvernehmen über geschäftliche Transaktionen herstellen kann, ohne hierzu eine zentrale Instanz oder einen vertrauenswürdigen Dritten zu benötigen.

2.2 Potenziale

Die Blockchain stellt eine Technologie dar, mit der Transaktionsdaten sicher in einem dezentralen Netzwerk gespeichert werden können. Für Intermediäre, die zwischen den beiden Transaktionspartnern stehen, stellt dies eine Bedrohung des Geschäftsmodells dar. Beispielsweise werden für die Abwicklung von Geldtransaktionen keine Intermediäre wie Banken oder Zahlungsdienstleister benötigt, da die Transaktion direkt zwischen den beteiligten Partnern durchgeführt wird. Auch Eigentumsrechte (z. B. Musik, Software) können damit direkt, ohne die Beteiligung Dritter, verwaltet werden.

Die Blockchain bietet auch eine Möglichkeit (Transaktions-)Daten, die von mehreren Beteiligten benötigt werden, sicher zu speichern. Es kann beispielsweise der Lebenslauf einer Person sicher dokumentiert werden. Ausbildungsinstitutionen speichern Zeugnisse und Zertifikate ebenso in der Blockchain wie Unternehmen, in der die Person beschäftigt war, die Dienstzeugnisse. Damit liegt eine verifizierte Historie vor, die in Bewerbungsverfahren eingesetzt werden kann.

Daten, die von mehreren Institutionen benötigt werden, können in einer Blockchain in einem spezifischen Format gespeichert werden. Diese Institutionen müssen diese Daten nicht mehr intern speichern, sondern erhalten entsprechenden Zugriff zu den Daten. Die Containerschiffreederei Maerk und IBM haben mit TradeLens eine auf der Blockchain aufbauende Plattform entwickelt, um globale Supply-Chains zu unterstützen (Maersk und IBM 2018). Mehr als 90 Organisationen sind bisher auf dieser Plattform vertreten. Darunter befinden sich 20 Häfen, die Zollbehörden von mehreren Ländern und viele Logistikpartner. Informationen im Zusammenhang mit dem Transport von beispielsweise Containern, werden in der Blockchain gespeichert. Diese Informationen betreffen Zollinformationen ebenso, wie Sensordaten über Temperatur im Container oder Daten über den aktuellen Standort des Containers. Die Partner erhalten, soweit dies notwendig ist, Zugriff auf diese Daten. Die Zusammenarbeit zwischen den Partnern baut auf diesen zentral abgelegten Informationen und darauf aufbauend abgebildeter Logik (Smart Contracts) auf. Damit wird ein deutlich transparenter und effizienter Transport gewährleistet.

2.3 Grundlagen Smart Contracts

Smart Contracts sind selbst ausführende Verträge, die zwischen Vertragspartnern vereinbart werden. In Smart Contracts werden mit Hilfe von Programmiersprachen, wie Solidity, die Bedingungen eines Vertrages codiert und vereinbart. Diese Verträge repräsentieren eine codierte Geschäftslogik und werden in eine Blockchain eingebettet. Wenn eine bestimmte Voraussetzung erfüllt ist, tritt automatisch eine definierte Vertragsklausel in Kraft. Es werden die festgelegten Folgen automatisiert ausgelöst und der Vertrag wird elektronisch/digital erfüllt. Dabei werden beispielsweise Eigentumsrechte übertragen oder finanzielle Transaktionen durchgeführt. Dies geschieht ohne Mittelspersonen oder etwaige Organisationen, die üblicherweise eingeschalten werden, um Vertrauen sicherzustellen. Es werden mit Smart Contracts auch mögliche Interessenskonflikte zwischen den Vertragsparteien und/oder Dritten ausgeschlossen.

3 Einsatz der Blockchain in der Verwaltung

Die Digitalisierung bringt zahlreiche neue Herausforderungen für die öffentliche Verwaltung mit sich. Diese Innovationen sind derzeit nur der Anfang von vielen neuen Möglichkeiten. Digitale Identität, Wahlsysteme, Nachverfolgung öffentliche Gelder, Eigentumsnachweise etc. sind aktuelle Themen, mit denen die Verwaltung konfrontiert ist. Die Bandbreite der Herausforderungen ist groß. Blockchain kann einen Beitrag zum Umgang mit einigen der angeführten Herausforderungen leisten (Tab. 1).
Tab. 1

gibt einen Überblick über internationale Projekte mit Bezug zum öffentlichen Sektor

Nation

Project

Australia

Digital identity credential-proofing

Australian Securities Exchange (ASX) announced it would use blockchain technology to clear and settle trades by replacing the outdated Clearing House Electronic Subregister System

China

Social security funds management system

Mortgage valuations on blockchain

Blockchain-based asset custody system (PSBC)

Blockchain city project (by Wanxiang Group)

Dubai

Government document management system by 2020

Global Blockchain Council (Gad) established in 2016, with 32 individual members representing government entities, international companies, leading UAE banks, free zones, and international blockchain technology firms

Salama: unified electronic medical record (EmR) system, based on blockchain

Digital Passport: world’s first gate-less border project using biometrics verification and blockchain

Real-time information system on shipments to Dubai

Estonia

e-ID (electronic ID management system)

E-health (medical information management system)

e-Residency (first-of-its-kind transnationai digital identity)

France

Government has adopted new rules that will enable banks and Fintech firms to establish blockchain platforms for unlisted securities trading

Ghana

Land title registry project by NGO „Bitland“

Georgia

Land title registry project

Gyeonggi-do (Local government in Korea)

Implemented blockchain-based smart contract for resident voting, partnering with Bloco (blockchain tech company in Korea)

Honduras

Land title registry project

Kazakhstan

Announced target of becoming the most favorable business climate for cryptocurrencies and Fintech

Netherlands

Over 30 pilot projects

Russia

Blockchain-based document management system announced by Moscow government

Russia’s Ministry of Health Is launching a blockchain pilot to exchange patient history

Singapore

Blockchain-based invoice trading platform, code-named TradeSafe

Project Ubin: cross-border interbank payments

South Africa

Launched PoC project to replicate interbank settlements in an Ethereum-based blockchain

Sweden

Trials of a blockchain smart contracts technology for land registration

Switzerland

The city of Zug (capital of the canton of Zug) started accepting Bitcoin as payment for city fees; many cryptocurrency projects are located in Zug’s Crypto Valley

Zug offers blockchain-based digital identity to residents

United Arab Emirates and Saudi Arabia

The central banks of the United Arab Emirates and Saudi Arabia launched a pilot initiative to test a new cryptocurrency for cross-border payments

Ukraine

E-vox (Ethereum blockchain-based election platform)

Blockchain-based auction system

United Kingdom (UK)

Department of Work and Pensions tested a blockchain system’s suitability to distribute welfare payments

Blockchain as a service for each government department

Blockchain-based digital currency

Blockchain-based payment system between banks

United States (US)

Pilot project for secure exchange of personal health data online

Approving plan to issue stock via Bitcoin’s blockchain (Securities and Exchange Commission)

Arizona bill to make blockchain smart contracts „legal“

Governor of Delaware has signed a bill expressly legalizing the use of blockchain for stock trading and record-keeping

Illinois launches blockchain pilot to digitize birth certificates

Projekte mit Bezug zum öffentlichen Sektor (bearbeitet Jun 2018, S. 3–5)

3.1 Identitätsnachweis auf Basis von Blockchain

Die finnische Regierung versucht die Integration von Flüchtlingen zu beschleunigen. Deshalb verteilt die finnische Einwanderungsbehörde Prepaid-Kreditkarten inklusive Blockchain-Identitätsnachweisen. Dabei wird auf die Technologie des Start-ups MONI (Banking in your Pocket) zurückgegriffen. Mit dieser Kreditkarte hat der Einwanderer automatisch ein Bankkonto und kann somit besser integriert werden. Auch Zahlungen von Arbeitgebern sind auf dieses „Bankkonto“ möglich (Orcutt 2017).

Die Regierung von Moldawien arbeitet an einer Blockchain Lösung, um eine fälschungssichere und dezentrale Verwaltung von Identitätsdaten zur Verfügung stellen zu können. Dabei sind neben dem Fingerabdruck auch ein Scan der Iris eine der Möglichkeiten zur Authentifizierung (Horch 2018).

Das Flüchtlingscamp „Azraq“ in Jordanien bietet etwa 35.000 Flüchtlingen Schutz. Die interne Verwaltung arbeitet mit Identitätsdaten. An der Kasse im Supermarkt steht etwa ein Iris-Scanner, der die Identitätsdaten mit denen auf der Blockchain gespeicherten Daten abgleicht. Somit können die Menschen im Prinzip mit einem Scan ihrer Augen bezahlen. Alle Flüchtlinge im Camp haben ein Konto auf der Blockchain – nach dem Scan wird das Konto überprüft und die Zahlung entsprechend genehmigt (Horch 2018).

3.2 Open Government Data der Stadt Wien über Blockchain prüfen

In einem ersten Piloten ermöglicht die Stadt Wien, Bürgerinnen und Bürgern die Richtigkeit von Open Government Data (OGD) mittels Blockchain-Technologie zu überprüfen (Wien 2017). Mit diesem Service können Datensätze, die durch die Stadt Wien veröffentlicht werden, dahingehend überprüft werden, ob diese zu einem bestimmten Zeitpunkt existierten. Eine nachträgliche „Rückdatierung“ ist daher nicht möglich.

Die eindeutige Prüfsumme und der Zeitstempel zu den Daten werden auf öffentlichen Blockchains gespeichert. Wie z. B: OGD-Ressource: fff27cd6-426c-479f-ae66-077ae6f1437d OGD-Prüfsumme: e6b8282cc5a4e3cbaf7a0780aef7b369b4c3f12c94b754545453fef78f5c326 Prüfzeitpunkt: 2017-10-05T15:19:28.0Z.

Die Nutzer können damit das File über 4 unterschiedliche Blockchainanwendungen (Litecoin, Bitcoin, Ethereum, Ethereum Classic) prüfen lassen, ob die Zeitstempel sowie die Prüfsummen korrekt sind.

Im „Betreff“ einer Buchung wird der Beweis abgelegt, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt (als der aktuelle „Block“ der Buchungen erzeugt wurde) die oben gefundene SHA256-Prüfsumme existiert hat.

Der „Prüfzeitpunkt“ ist jener Zeitpunkt, an dem der Datenbestand in dieser Form das erste Mal überprüft wurde. Dabei wurde die SHA256-Prüfsumme festgestellt, das ist eine (lange) Zahl, bei deren Berechnung kryptografisch sichergestellt wird, dass unterschiedliche Daten auch unterschiedliche Prüfsummen haben, z. B.:

„fe7ad361184f0ed6c72a80cfd17bc05773e2618dcc32dd1190552bf5cf33ebed“.

3.3 Online Wahlen

Die Möglichkeit der Manipulation von Wahlen kann durch den Einsatz einer Blockchain reduziert werden. Ein Wahlsystem, das auf einer Blockchain basieren würde, hätte die notwendige Transparenz/Sicherheit und würde die Datenintegrität sicherstellen. Die Ergebnisse wären direkt einsehbar (ohne das Wahlgeheimnis aufzuheben), bereits digitalisiert und vor einer Beeinflussung bzw. Manipulation Dritter gesichert. Ein wichtiger Aspekt wäre, dass sich durch solche Onlinewahlsysteme möglicherweise die Wahlbeteiligung steigern ließe.

„Follow MyVote“ ist ein Projekt, welches sich mit der Entwicklung eines auf Blockchain basierenden Wahlsystems beschäftigt (https://followmyvote.com/). Um solchen online Wahlsysteme künftig eine Chance zu geben, sind jedoch gesetzlichen Rahmenbedingungen zu schaffen, die noch einige Zeit auf sich warten lassen könnten.

3.4 Urheberrecht und Vererbung

Urheberrechte und Vererbung werden häufig mit physischen Werten (Grundstücke, Sparbücher, Gemälde, Häuser, etc.) in Zusammenhang gebracht, betreffen aber ebenso Digitale Werte. Künstler, die nur mehr digitale Gemälde erstellen oder Musiker die ihre Stücke nur mehr digital veröffentlichen, müssen im Sinne des Urheberrechts ebenso geschützt werden.

Über transparente und nachvollziehbare Blockchain Lösungen besteht die Möglichkeit, digitale Werte personalisiert weitergeben zu können, bzw. den Urheber dieses Gutes feststellen lassen.

„Mycelia“ ist ein Projekt, dass eine Blockchain basierende Lizenzierung bzw. Weitergabe von Rechten zwischen Künstlern und Konsumenten ermöglicht, ohne dabei auf Dienste wie Spotify, YouTube oder andere Verwaltungsorganisationen zurückzugreifen. (http://myceliaformusic.org/).

3.5 Führerschein / Fahrerlaubnis Überprüfung via Blockchain

Ein Zusammenschluss vom kommunalen IT-Dienstleister (Vitako) in Deutschland beschäftigt sich in einem Pilot-Projekt mit der Herausforderung, Fahrerschein- bzw. Fahrerlaubnisinformationen über eine Blockchain abzubilden. Zukünftig sollen Autovermietungen bzw. Fuhrparkmanager über eine gesicherte und verschlüsselte Blockchain die aktuelle Fahrerlaubnis validieren können. Ziel dieses Projektes ist es, diese Überprüfung vollständig zu digitalisieren (Vitako 2017).

3.6 Virtuelle Gemeinde Kettenbruck

Das Bundesrechenzentrum (BRZ) hat eine virtuelle Gemeinde namens „Kettenbruck“ (www.kettenbruck.at) gegründet, um gemeinsam mit Partnerunternehmen unterschiedliche Digitalisierungsmöglichkeiten an der Schnittstelle zwischen Bürgern und der öffentlichen Verwaltung vorzustellen. Die vorgestellten Konzepte sind bereits in Pilotprojekten erprobt beziehungsweise in anderen Ländern umgesetzt worden. Ein Schwerpunkt ist die Erprobung von Anwendungen auf Basis der Blockchain Technologie (Hussak 2018, S. 75 – 77).

Kettenbruck bietet Use-Cases in folgenden Bereichen an:
  • Homecare – Messgeräte übermitteln Vitaldaten der Klienten, die in der Blockchain gespeichert werden. Damit wird das Monitoring von Schwellenwerte, die Intervention nach Eskalationsprozeduren und die Durchführung von persönlichen Handlungsanweisungen ermöglicht.

  • Digital Citizen Wallet – Dokumente werden derzeit redundant bei verschiedenen Behörden gespeichert. Die Digital Citizen Wallet ermöglicht eine Kombination aus 2-Faktor Authentifizierung, Verschlüsselung und Blockchain-Technologie, um die Dokumente sicher zu verwahren und diese im Rahmen von Services anzubinden.

  • Kinetic for Cities – Daten werden genutzt, um den Alltag der Menschen proaktiv und in Echtzeit zu managen. Der Gemeinden wird es so ermöglicht, aus ihren eigenen Daten laufend zu lernen und diese Daten zueinander in Beziehung zu stellen. Ein Beispiel ist die Anwendung im Verkehr – die Parkplatzsituation kann in Echtzeit gesteuert und der Verkehrsfluss dadurch optimiert werden.

  • eZustellung – In diesem Projekt werden definierte Attribute (Zeitpunkt, Verfahrens-ID, Dokument-ID, Status) sowie der Name des Verfahrens bei jedem Prozess-Schritt in die Blockchain geschrieben. Damit wird die verfahrensübergreifende Nachvollziehbarkeit und Integrität erhöht. Es können auch Auswertungen z. B. nach Zeit, nach Service oder nach Geschäftszahl durchgeführt werden.

  • ePartizipation – Das BRZ bietet mit eDem ist eine Lösung zur Verwaltung und Durchführung von drei Säulen der elektronischen Demokratieanwendungen: eBefragungen, Ideenfindungen und eKonsultationen. Sämtliche Formen von Online-Beteiligungen zwischen staatlichen Institutionen, den Bürgerinnen und Bürgern, Unternehmen und zivilgesellschaftlichen Organisationen sind dabei umfasst.

3.7 Blockchain und Bitcoins in der Stadt Zug (CH)

Dass die Blockchain in der öffentlichen Verwaltung zunehmende Bedeutung erlangen wird, davon ist auch der Rat der Schweizer Stadt Zug überzeugt. Um erste Erfahrungen mit der Technologie zu sammeln, akzeptiert die Stadt seit Juli 2016 Bitcoin als Zahlungsmittel. Beglichen werden können damit Gebühren des Einwohnermeldeamtes (bis zu einem Gegenwert von 200 Franken) sowie für Firmengründungen beim Handelsregisteramt (circa 170 Euro). Die Stadt Zug soll so attraktiv für Krypto-Firmen aus der ganzen Welt werden, eine eigene Startup-Szene für Firmen rund um Kryptowährungen soll etabliert werden.

Zudem können die Einwohner eine Blockchain-basierte digitale Identität erstellen. Die Blockchainlösung der Stadt Zug besteht aus einem digitalen Schließfach, einer Ethereum-Blockchain und einem Zertifizierungsportal. Das digitale Schließfach befindet sich in einer App. Die App erstellt in der Ethereum-Blockchain eine eindeutige und unveränderbare Kryptoadresse und verknüpft diese mit dem digitalen Schließfach. Anschließend wird die Identität im Einwohneramt der Stadt Zug beglaubigt. Die Daten bleiben beim User selbst und werden nicht zentral gespeichert. Evaluiert werden aktuell diverse Anwendungen vom Ausleihen von Büchern in der Bibliothek, über das Ausleihen von Stadtfahrrädern bis hin zu elektronischen Behördenwegen.

Im Juni 2018 startete die erste blockchainbasierte Konsultativabstimmung in der Stadt Zug (Sperlich 2018). Die Abstimmung umfasst zwei Ja-/Nein-Fragen und eine Frage mit mehreren Antwortmöglichkeiten. Verschiedene andere E-Voting-Systeme werden auch in anderen Schweizer Kantonen getestet. Im Gegensatz zu diesen Systemen erfolgt der Prozess der Abstimmung in der Stadt Zug nicht über einen einzigen zentralen Server, sondern verteilt über eine Blockchain auf vielen Computern. Dies macht das E-Voting-System sicherer und weniger anfällig für unbemerkte Manipulationen. Mit der blockchainbasierten Testabstimmung will die Stadt Zug zusammen mit den Projektpartnern verschiedene sicherheitsrelevante Aspekte überprüfen. Im Vordergrund stehen der Persönlichkeitsschutz, das Abstimmungsgeheimnis, die Unveränderbarkeit der Abstimmung sowie die Prüf- und Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse. Es handelt sich um eine Konsultativabstimmung, die dem Stadtrat wertvolle Hinweise aus der Bevölkerung gibt. Sie ist jedoch nicht rechtlich bindend wie eine ordentliche Volksabstimmung.

Stadtintern sind alle Departemente der Stadt zu einem Ideenwettbewerb aufgerufen. Es sollen intelligente, blockchain-basierte Lösungen entwickelt werden. Die besten Ideen werden vom Stadtrat prämiert und gemeinsam mit einem externen Partner weiterentwickelt.

4 Ausblick – Potenzial und Rahmenbedingungen der Blockchain in der Verwaltung

Die Blockchain legt eine konzeptionelle und technologische Basis für Veränderungen in der Verwaltung. Den Grundprinzipien der Blockchain entsprechend, kann verwaltungsintern eine dezentrale Speicherung und Bearbeitung von vielen Daten ermöglicht werden. Keine Verwaltungseinheit tritt mehr als Eigentümer der Daten auf. Das trifft auch auf Daten zu, die in Registern verwaltet werden und auch bisher schon in einer dezentralen Form gehalten wurden. Durch die Blockchain kann das Einhalten und die Wirksamkeit von Verträgen ebenso beglaubigt werden, wie Eigentums- und Verfügungsrechte, ohne aber dass eine zentrale Instanz dafür notwendig wäre. Diese Tatsache ist für die Öffentliche Verwaltung nunmehr Chance und Risiko zugleich. Risiko deshalb, weil durch die Blockchain staatliche Instanzen in Frage gestellt werden können. Die rechtsstaatlichen und demokratiepolitischen Diskussionen gilt es hier zu führen.

Anderseits kann mit der Blockchain auch eine Antwort auf die Vertrauensfrage gegeben werden. Die Blockchain sorgt für Transparenz und auch erhöhte Sicherheit. Beides sind Aspekte, die vertrauensbildend sind. Vor diesem Hintergrund erscheint es wichtig und sinnvoll, dass sich öffentliche Institutionen proaktiv mit der Technologie auseinandersetzen und Usecases umsetzen und so von sich aus für ein hohes Maß an Transparenz sorgen.

Mit Blockchain-Technologien können alle Transaktionen mit kryptografisch gesicherten Werten fixiert und über die kontinuierliche Fortschreibung deren historische Provenienz belegt werden. Die Blockchain könnte man daher auch als eine Art „Vertrauensmaschine“ bezeichnen.

Ein weiteres Potenzial stellen innovative Usecases dar, die einen Beitrag zur Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung leisten können. Es sind neue Lösungen für die Digitale Identität ebenso möglich, wie neue bzw. moderne Formen von Registern. Besonders deutlich zeigen sich diese Anwendungsfälle in jenen Staaten, die über derartige Register noch nicht verfügen oder Staaten mit einem rechtsstaatlichen Defizit oder weitverbreiteter Korruption.

Durch eine kostengünstige Verwaltung der Daten mit der Blockchain, können die Kosten für den Zugriff auf Register reduziert werden bzw. die Daten kostenlos angeboten werden. Durch die bisher übliche Form der Verwaltung von Daten und der damit verbundenen Logik, war teilweise auch ein Ungleichgewicht zwischen Verwaltungseinheiten bzw. Partnern gegeben. Die Eigentümer der Daten konnte eine dominante Stellung aufbauen. Die Blockchain erlaubt damit auch die Möglichkeit der Einführung einer Balance zwischen ungleichen Partnern.

Es besteht insgesamt die Chance auf Auflösung von Verwaltungssilos, sowohl im Sinne des Abbaus von Datensilos, als auch damit verbundenen Prozesssilos. Verwaltungshandeln wird damit nicht an Verwaltungsgrenzen gebremst, sondern es wird ein Handeln über potenziell mehrere Verwaltungseinheiten hinweg ermöglicht. Die Auslöser der Zusammenarbeit liegen dabei häufig in der in den Smart Contracts abgebildeten Logik. Grundlage dafür ist ein Mindset, der diese Dezentralität und Automatisierung zulässt und fördert.

Die Blockchain erlaubt im Umfeld von Open Government Data (OGD) den Nachweis des Datenurhebers und auch der Korrektheit der ursprünglichen Datenlieferung. Dies kann als Nachweis bei unsachgemäßer Verwendung der Daten durch Anwendungen herangezogen werden.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht darin, Inhalte und Rechte auf Inhalten zu verwalten. Aufbauend auf der Blockchain erfolgt die Dokumentation des Urhebers der Inhalte, die Dokumentation über die Rechte an den Inhalten und die Dokumentation der Nutzung. Damit wird ein einfaches Modell gestaltet, das es erlaubt Inhalte zwischen Verwaltungseinheiten auszutauschen bzw. zur Verfügung zu stellen.

Eine Herausforderung stellen im Moment noch der hohe Energieverbrauch zum Betrieb der Blockchain Lösungen und die begrenzte Menge an Transaktionsabwicklungen dar. Es gibt allerdings Entwicklungen die darauf hindeuten, dass diese Herausforderungen mittelfristig gelöst werden können.

Eine besondere Herausforderung stellen Datenschutz und Datensicherheit dar. Die beiden Themenbereiche sind im Grundkonzept der Blockchainlösungen eingebettet und damit eine Grundvoraussetzung für die Akzeptanz. Es wird, ähnlich wie bei Cloud Computing, ein gewisse Zeitraum notwendig sein, um die notwendige Nutzerakzeptanz aufzubauen.

Die Blockchain fordert auch Änderungen in der Modellierung und im Software Engineering. Ein Teil der durch die Verwaltung benötigten Daten und auch Logik befinden sich durch die Blockchain außerhalb des unmittelbaren Einflussbereichs der Verwaltung. Es ist daher möglich, dass Daten und Logik, die einen Geschäftsvorfall betreffen, teilweise in der Verwaltung direkt und teilweise in der Blockchain abgebildet werden. Die Verwaltung benötigt allerdings eine Gesamtsicht, die durch Modelle entsprechend abgebildet werden müssen, da es ansonsten zu Inkonsistenzen kommen kann. Dabei handelt es sich um ein aktuelles Forschungsthema, ebenso wie das Thema Blockchain-Oriented Software Engineering (Porru et al. 2017).

5 Fazit

Das Konzept der Blockchain hat das Potenzial, die Sicht auf das Internet zu verändern. Das Internet wird damit nicht mehr länger ein Bereich, in dem Daten präsentiert und ausgetauscht werden, sondern ein Bereich, in dem Transaktionen sicher durchgeführt und gespeichert werden können. Damit können Eigentumsrechte verwaltet und übertragen werden, ohne dass Intermediäre, die vertrauensstiftend wirken, eingebunden werden. Mit Hilfe von Smart Contracts kann aufbauend auf den Transaktionsdaten auch eine entsprechende Logik abgebildet werden.

Die Verwaltung ist von der Blockchain in mehrfacher Hinsicht betroffen. Einerseits kann die Rolle des Intermediärs in manchen Fällen nicht mehr notwendig sein und anderseits kann die Verwaltung das Konzept nutzen, um ein noch effektiveres und kostengünstigeres Verwaltungshandeln umzusetzen. Die Voraussetzung dafür ist die Schaffung von entsprechenden Rahmenbedingungen, die derzeit häufig noch nicht gegeben sind.

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Authors and Affiliations

  • Wolfgang Eixelsberger
    • 1
    Email author
  • Manfred Wundara
    • 2
  • Walter Huemer
    • 3
  1. 1.Leiter Studienzweig Digital Business ManagementFachhochschule KärntenVillachÖsterreich
  2. 2.Magistrat VillachInformations- und KommunikationstechnologienVillachÖsterreich
  3. 3.Huemer iT-Solution Ges.m.b.H.WienÖsterreich

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