Lehrveranstaltungen in der Informatik

Blockchain Technologies and Applications

Prof. Dr. O. Uzunkol

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Inhalt

Die Veranstaltung beschäftigt sich mit den privacy- und sicherheitsrelevanten Aspekten der Blockchain-Technologie und ihren Anwendungen. Als eine der neuen bahnbrechenden Technologien ermöglichen Blockchains durch eine fälschungssichere, verteilte und redundante Datenstruktur, die Transaktionen mit unveränderter Historie in einer nachvollziehbaren Zeitfolge ohne Beteiligung einer zentralen Partei zu speichern. Kryptowährungen wie Bitcoin, Ether, Litecoin, Tether, Monero und Zcash nebst deren smart contracts bilden dabei die neuen, bekanntesten und vielversprechenden Innovationen, die auf der Blockchain-Technologie basieren, und somit die Hauptgegenstände des angewandten Forschungskonzepts Cryptoeconomics sind.

Im ersten Teil der Veranstaltung werden sowohl die Grundlagen und die Theorie der Blockchain-Technologie als auch die zugehörigen kryptografischen Werkzeuge nebst den Privacy- und Sicherheitsanforderungen erläutert. Im zweiten Teil der Veranstaltung erstellen dann die Studenten eine selbstständige schriftliche Ausarbeitung zu einem aktuellen privacy- und sicherheitsrelevanten Thema der Blockchain-Technologie. Die Ausarbeitung beinhaltet insbesondere die praktische Umsetzung eines neuen Verfahrens und/oder dessen Sicherheits- und Performanzanalyse. Die Ergebnisse der Ausarbeitungen werden zum Ende der Veranstaltung auch durch einen Abschlussvortrag vorgestellt.

Literatur:

Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction, Arvind Narayanan, Joseph Bonneau, Edward Felten, Andrew Miller, Steven Goldfeder, 2016, online verfügbar.

Kein weiteres Textbuch wird benötigt. Die anderen benötigten Online-Quellen werden während der Veranstaltung bekanntgegeben.

Organisation

Wintersemester, Workshop  4-std.

Sprache: deutsch

Präsenzstudium: 60 h, Eigenstudium: 120 h
Gesamtaufwand: 180 h

Leistungspunkte (credit points): 6

Vorbedingungen: keine

Prüfung: PL (HA, Arb, Vortr)

Lernziele

Sie lernen die Grundlagen der Blockchain-Technologie kennen. Sie können dabei die kryptografischen Werkzeuge sinnvoll einsetzen, und die verschiedenen Blockchain-Typen voneinander unterscheiden. Ferner können Sie die zugehörigen Anforderungen wie Skalierbarkeit, Effizienz, Latenz, Sicherheit und Privatheit verstehen. Außerdem sind Sie in der Lage zu entscheiden, ob für eine konkrete Anwendung die Blockchain-Technologie sinnvoll bzw. einsatzbar ist. Sie sind somit einerseits befähigt, sichere Protokolle und Verfahren für die Anwendungen der Blockchain-Technologie zum Einsatz zu bringen. Andererseits sind Sie auch damit vertraut, die Blockchain-Anwendungen bezüglich ihrer Sicherheit, Effizienz, Skalierbarkeit und Realisierbarkeit zu analysieren.