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# Computerwissenschaften# Kryptographie und Sicherheit# Computer und Gesellschaft# Verteiltes, paralleles und Cluster-Computing# Netzwerke und Internet-Architektur

Hybrides DLT: Eine moderne Lösung für Datenmanagement

Hybride DLT kombiniert öffentliche und private Features für sichere Datenverwaltung.

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Hybrides DLT:Hybrides DLT:Datenmanagement neuerfundenfür moderne Industrien.Sichere und effiziente Datenlösungen
Inhaltsverzeichnis

In der heutigen Welt sind die Branchen immer mehr auf effektive Datenmanagementsysteme angewiesen, die Sicherheit, Datenschutz und schnellen Zugriff auf Informationen gewährleisten. Eine vielversprechende Lösung für diese Bedürfnisse ist die hybride Verteilte Ledger-Technologie (DLT). Diese Methode kombiniert die Eigenschaften sowohl von privaten als auch von öffentlichen DLTs, sodass Organisationen die besten Aspekte jeder Art nutzen können, während sie deren Nachteile vermeiden.

Was ist DLT?

Distributed Ledger Technology ist eine Möglichkeit, Transaktionen über mehrere Standorte hinweg zu dokumentieren. Anstatt einen einzigen Kontrollpunkt zu haben, verteilt DLT die Verantwortung über ein Netzwerk, was die Sicherheit erhöht und das Risiko von Manipulationen verringert. Es gibt zwei beliebte Arten von DLT: öffentlich und privat.

Öffentliche DLTs, wie Bitcoin, erlauben es jedem, teilzunehmen und Transaktionen einzusehen. Sie bieten hohe Transparenz, können aber aufgrund der grossen Anzahl von Nutzern und Transaktionen langsam und kostspielig sein. Auf der anderen Seite beinhalten private DLTs eine kleinere Gruppe, in der sich die Teilnehmer gegenseitig kennen. Das senkt die Kosten und beschleunigt die Transaktionen, kann aber an Transparenz mangeln und ist anfällig für bestimmte Arten von Vertrauensproblemen.

Der Bedarf an Hybrid DLT

Viele Branchen stehen vor Herausforderungen, die traditionelle DLTs nicht ausreichend adressieren können. Zum Beispiel in Bereichen wie Gesundheitswesen und Lieferkettenmanagement ist der Bedarf an Datenintegrität und Datenschutz entscheidend. Industrielle Anwendungen erfordern oft sofortigen Datenzugriff und die Fähigkeit, Vorschriften wie die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) in Europa einzuhalten.

Der hybride DLT-Ansatz zielt darauf ab, die Stärken von öffentlichen und privaten DLT-Lösungen zu kombinieren. Damit soll ein System geschaffen werden, das die spezifischen Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungsfälle erfüllt.

Hauptmerkmale der Hybrid DLT

  1. Datenintegrität: Die Daten bleiben sicher und unverändert, was für das Vertrauen in das System entscheidend ist.

  2. Effizienz: Hybrid DLT ist für Echtzeitanwendungen konzipiert und stellt sicher, dass Daten schnell und effizient abgerufen werden können.

  3. Datenschutzkontrolle: Organisationen können steuern, wer auf ihre Daten zugreift, sodass sie sensible Informationen nur autorisierten Nutzern zugänglich machen können.

  4. Externe Auditierbarkeit: Hybrid DLT ermöglicht es, Daten unabhängig von externen Parteien überprüfen zu lassen, was das Vertrauen zwischen Organisationen und ihren Kunden erhöht.

  5. Flexibilität: Das System kann sich an unterschiedliche Bedürfnisse anpassen und ermöglicht es Organisationen, selbst zu entscheiden, wie sie ihre Daten verwalten möchten.

Die Rolle des Notars

Ein zentrales Element der Hybrid DLT ist eine Komponente namens Notar. Dieses Element ist dafür verantwortlich, eine konsistente und vertrauenswürdige Aufzeichnung aller Transaktionen zu führen. Der Notar muss nicht direkt auf die Daten zugreifen, was die Privatsphäre der Nutzer wahrt. Stattdessen zeichnet er Zusammenfassungen oder Verdichtungen jeder Transaktion in einem öffentlichen DLT auf, um sicherzustellen, dass die Informationen sicher und manipulationssicher bleiben.

Der Notar spielt eine Schlüsselrolle, indem er sicherstellt, dass die Integrität jeder Transaktion von jedem, auch von externen Personen, überprüft werden kann. Diese Transparenz ist entscheidend, um Vertrauen aufzubauen, insbesondere in stark regulierten Branchen.

Anwendungsfälle für Hybrid DLT

Hybrid DLT kann in verschiedenen Szenarien angewendet werden:

  • Gesundheitswesen: In klinischen Studien ist es wichtig, genaue und unveränderte Aufzeichnungen zu führen. Hybrid DLT kann helfen, sicherzustellen, dass alle Daten sicher, aber für autorisierte Parteien zugänglich sind.

  • Lieferkettenmanagement: Mit steigenden Anforderungen an Transparenz ermöglicht Hybrid DLT Organisationen, die Aufzeichnungen über die Reisen von Produkten zu führen und gleichzeitig sensible Informationen sicher zu halten.

  • Digitale Identitätsverifizierung: Organisationen können Hybrid DLT nutzen, um Identitätsdaten von Personen und Unternehmen sicher zu speichern, sodass eine schnelle Verifizierung bei Bedarf möglich ist, während der Datenschutz gewährleistet bleibt.

Wie Hybrid DLT funktioniert

In einer Hybrid DLT-Konfiguration arbeiten Knoten (die man als Teilnehmer im Netzwerk betrachten kann) zusammen, um private Ledger zu erstellen. Jeder Knoten kann nur die für ihn relevanten Transaktionen sehen, während der Notar ein manipulationssicheres Protokoll der Geschichte jedes Ledgers führt.

Erstellen eines Ledgers

Wenn ein neues Ledger benötigt wird, initiiert ein Knoten den Prozess, indem er eine Anfrage an den Notar stellt. Diese Anfrage beinhaltet, wer auf die Daten zugreifen darf und welche Ausgangsinformationen vorliegen werden. Der Notar validiert diese Anfrage und erstellt ein offizielles Ledger, das sicher gespeichert wird.

Erweiterung eines Ledgers

Wenn neue Transaktionen stattfinden, können Knoten diese zu bestehenden Ledgers hinzufügen. Sie tun dies, indem sie Anfragen an den Notar einreichen. Der Notar bestätigt, dass die Transaktionen gültig sind, bevor er das offizielle Ledger aktualisiert und die erforderlichen Belege zur Überprüfung des Updates bereitstellt.

Diese Belege dienen nicht nur zur Bestätigung der Transaktion, sondern ermöglichen es auch jedem Teilnehmer, die Genauigkeit der Daten mit dem offiziellen Protokoll des Notars abzugleichen.

Datenschutz und Datenzugriff

Ein grosser Vorteil von Hybrid DLT ist die effektive Verwaltung der Datenprivatsphäre. Organisationen können strenge Zugriffskontrollen einrichten, die einschränken, wer welche Daten sehen kann. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft, wenn es um sensible Informationen wie persönliche Gesundheitsdaten oder geschützte Unternehmensdaten geht.

Darüber hinaus erlaubt das System eine selektive Offenlegung. Organisationen können Daten mit externen Parteien teilen, während sie die Integrität der Informationen gewährleisten, indem sie Nachweise über deren Authentizität bereitstellen.

Regulierungskonformität

Hybrid DLT ist so konzipiert, dass sie verschiedenen Vorschriften, einschliesslich der DSGVO, entspricht. Das bedeutet, dass Organisationen Daten nach Bedarf löschen oder ändern können, während sie gleichzeitig eine zuverlässige Historie aller Transaktionen beibehalten. Diese Fähigkeit spricht ein wichtiges Anliegen vieler Branchen an, die persönliche oder sensible Daten verwalten.

Leistung und Skalierbarkeit

Ein weiterer kritischer Aspekt von Hybrid DLT ist ihre Leistung. Sie ist darauf ausgelegt, Echtzeitanwendungen zu unterstützen und kann hohe Transaktionsvolumina bewältigen, ohne Geschwindigkeit oder Effizienz zu opfern. Diese Leistung ist eine deutliche Verbesserung gegenüber traditionellen öffentlichen DLTs, die oft durch Konsensprozesse ausgebremst werden.

Organisationen, die Hybrid DLT nutzen, können ihre Datenmanagementfähigkeiten leicht skalieren, wenn ihre Bedürfnisse wachsen. Ob es darum geht, eine zunehmende Anzahl von Transaktionen zu bewältigen oder sich in neue Bereiche zu erweitern, das System ist flexibel genug, um sich anzupassen.

Herausforderungen und Überlegungen

Obwohl Hybrid DLT zahlreiche Vorteile bietet, ist sie nicht ohne Herausforderungen. Organisationen müssen sorgfältig darüber nachdenken, wie sie ihre Netzwerke einrichten, einschliesslich der Definition von Zugriffsberechtigungen und der Gewährleistung der effektiven Funktionsweise des Notars.

Darüber hinaus wird es, wie bei jeder Technologie, laufende Wartungs- und Managementaufgaben geben, die erforderlich sind, um das System reibungslos am Laufen zu halten. Die Schulung des Personals, um Hybrid DLT zu verstehen und damit umzugehen, wird ebenfalls entscheidend für die erfolgreiche Implementierung sein.

Fazit

Hybrid DLT stellt eine innovative Lösung für viele Branchen dar, die nach sicheren, effizienten und skalierbaren Datenmanagementoptionen suchen. Durch die Kombination von Merkmalen öffentlicher und privater DLTs adressiert sie spezifische Bedürfnisse auf dem Markt, insbesondere in Bezug auf Datenintegrität, Datenschutz und regulatorische Konformität.

Während Organisationen weiterhin durch eine zunehmend komplexe Datenlandschaft navigieren, bietet Hybrid DLT einen vielversprechenden Weg nach vorne, der es ihnen ermöglicht, ihre Informationen sicher und effizient zu verwalten und gleichzeitig das Vertrauen zu ihren Kunden und Partnern aufrechtzuerhalten.

Originalquelle

Titel: Hybrid DLT as a data layer for real-time, data-intensive applications

Zusammenfassung: We propose a new approach, termed Hybrid DLT, to address a broad range of industrial use cases where certain properties of both private and public DLTs are valuable, while other properties may be unnecessary or detrimental. The Hybrid DLT approach involves a system where private ledgers, with limited data block dissemination, are collaboratively created by nodes within a private network. The Notary, a publicly auditable authoritative component, maintains a single, official, coherent history for each private ledger without requiring access to data blocks. This is achieved by leveraging a public DLT solution to render the ledger histories tamper-proof, consequently providing tamper-evidence for ledger data disclosed to external actors. We present Traent Hybrid Blockchain, a commercial implementation of the Hybrid DLT approach: a real-time, data-intensive collaboration system for organizations seeking immutable data while also needing to comply with the European General Data Protection Regulation (GDPR).

Autoren: Andrea Canciani, Claudio Felicioli, Andrea Lisi, Fabio Severino

Letzte Aktualisierung: 2023-04-14 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2304.07165

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.07165

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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