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Diskussionen über Sinn und Unsinn des Einsatzes einer Blockchain werden oft sehr pointiert geführt. Auf der einen Seite gibt es Befürworterinnen und Befürworter der Blockchain, die diese Technologie als Allerheilmittel sehen. Auf der anderen Seite stehen jene, für die die Blockchain-Technologie eine Lösung auf der Suche nach einem nicht vorhandenen Problem ist. In dieser polarisierten Diskussion bleibt eine pragmatische Betrachtung oftmals auf der Strecke. Dabei gilt: Blockchains können durchaus sinnvoll sein – allerdings nur für spezifische Anwendungsfälle.

Blockchains sind «historisch» und dezentral

Um zu verstehen, warum sich Blockchains nur für spezifische Anwendungen eignen, ist es wichtig zu verstehen, was sie von herkömmlichen Datenbanken unterscheidet. Dabei haben insbesondere die Unterschiede betreffend die Art und Speicherung der Daten einen Einfluss darauf, ob eine Blockchain oder eher eine herkömmliche Datenbank sinnvoll sind.

Zuerst zur Art der Daten: Viele herkömmliche Datenbanken sind explizit so konstruiert, dass veraltete Daten in der Regel gelöscht oder mit Änderungen überschrieben werden. Dadurch bildet die Datenbank jeweils «nur» den Status quo ab. Blockchains sind demgegenüber so konzipiert, dass Daten als Transaktionen gespeichert werden. Ändern sich auf einer Blockchain gespeicherte Daten, werden die bestehenden Einträge nicht überschrieben, sondern die Änderungen werden mittels einer neuen Transaktion auf der Blockchain ergänzt. Aufgrund dieser Tatsache zählen Blockchains – neben anderen Datenbanken – zu den «historischen Datenbanken», auf welchen entsprechend Transaktionsdaten gespeichert werden. Durch den unveränderlichen Zeitstempel mit dem jede Transaktion auf der Blockchain versehen wird, erlauben Blockchains somit die Rekonstruktion aller Zuständen und Ereignisse früherer Zeitpunkte. Ist für einen spezifischen Anwendungsfall eine «historische Datenbank» zur Speicherung von Transaktionsdaten gewünscht, könnte der Einsatz einer Blockchain anstelle einer herkömmlichen Datenbank potenziell sinnvoll sein.

Betreffend die Art der Speicherung zeichnen sich Blockchains vor allem dadurch aus, dass die Daten dezentral gespeichert werden. Dezentrale Speicherung meint, dass bei allen Betriebsknoten der Blockchain eine identische Kopie der Daten liegt. Dadurch werden Datenmanipulationen schwieriger und die Resilienz der Datenbank erhöht sich, da beim Ausfall eines Betriebsknotens die restlichen Betriebsknoten die Funktionsfähigkeit der Datenbank weiter sicherstellen. In der überwiegenden Zahl herkömmlicher Datenbanken geschieht die Speicherung indes zentral – entsprechend gibt es auch nur ein Einfallstor für Angriffe auf die Datenbank oder Manipulationen der Daten. Spielen bei einem Anwendungsfall also Sicherheits- und Resilienzüberlegungen eine zentrale Rolle, kann die Auseinandersetzung mit einer Blockchain-Lösung zielführend sein.

Detaillierter Kriterienkatalog als Hilfe zur Entscheidfindung

Die Art der Daten und die Art der Speicherung sind nur zwei Kriterien eines ganzen Kriterienkatalogs zur Beurteilung ob eine Blockchain-Lösung für einen spezifischen Anwendungsfall geeignet ist. Um die Eignung von Blockchains für Anwendungsfälle jeglicher Art etwas systematischer zu prüfen, haben wir untenstehend einen Kriterienkatalog aus unterschiedlichen Quellen zusammengetragen. Im Fokus dieses Kriterienkatalogs steht die Abklärung der technischen Eignung einer Blockchain-Lösung. Wirtschaftliche oder rechtliche – Stichwort Datenschutz – Aspekte müssten zusätzlich zur technischen Analyse natürlich noch in die Entscheidungsfindung einfliessen.

Dieser Kriterienkatalog bezweckt zwei Dinge. Zum einen macht er klar, wie viele Kriterien ein Anwendungsfall gleichzeitig erfüllen muss, bevor es sinnvoll wird, ernsthaft über eine Blockchain-Lösung nachzudenken. Zum anderen soll der Kriterienkatalog eine Hilfestellung sein, um bei ganz konkreten Anwendungsfällen in der Bildung darüber nachzudenken, ob eine Blockchain-Lösung in Betracht gezogen werden soll. Dabei sind insbesondere auch die unterschiedlichen Arten von Blockchains zu beachten, die für sehr verschiedene Anwendungsfälle geeignet oder eben ungeeignet sind.

Mögliche Anwendungsfälle zur Analyse

Grundsätzlich gilt: Blockchain-Lösungen können ihr Potenzial dann entfalten, wenn es um Anwendungsfälle mit zwingend vertrauenswürdiger Datenverwaltung und zusätzlich einer gewissen räumlichen und datenmengenmässigen Ausdehnung geht. Denken Sie beim Durchspielen des Kriterienkatalogs also in grossen Dimensionen. Anwendungsfälle, bei denen sich die Eignungsabklärung einer Blockchain lohnen könnte, wären zum Beispiel:

  • Eine Infrastruktur für die sichere Aufbewahrung von Stammdaten der Schülerinnen und Schüler in einem Kanton.
  • Ein elektronischer Lernenden-Ausweises für die Identifikation von Lernenden eines Kantons (z.B. für den Zugriff auf eigene Daten und die Identitätsprüfung an Prüfungen).
  • Schweizweites digitales System für die Überprüfung von Zertifizierungen und Akkreditierungen von Schulen.

Unser Kriterienkatalog ist als Flussdiagramm dargestellt – alternativ finden sich in der weiterführenden Literatur (siehe unten) auch andere Ansätze, wie z.B. Checklisten. In unsrem Flussdiagramm stellen rautenförmige Felder immer eine Entscheidung (Ja / Nein) dar. Abhängig von der getroffenen Entscheidung geht es im Flussdiagramm auf dem einen oder anderen Pfad weiter, bis zu einem Endpunkt – und damit hoffentlich zu einer Entscheidung.

Übrigens: Für jeden Punkt im Flussdiagramm erhalten Sie zusätzliche Informationen, indem sie mit der Maus (oder auf dem Smartphone mit dem Finger) auf das entsprechende Feld gehen. Jetzt sind Sie dran: Nehmen Sie einen Anwendungsfall zu Hand, der schon lange einer Lösung bedarf und prüfen Sie, ob es sinnvoll sein könnte, eine Blockchain-Lösung ins Auge zu fassen.

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Expertenstimmen zum möglichen Einsatz von Blockchains

Die Blockchain-Thematik stand auch im Zentrum unserer Fachtagung «Educa23». Am Rande dieser Veranstaltung haben wir Expertinnen und Experten auch zur Thematik befragt, wann eine Blockchain im Bildungskontext sinnvoll sein könnte. Die unterschiedlichen Standpunkte der Expertinnen und Experten widerspiegeln dabei die Komplexität der Fragestellung. Tim Weingärtner, Professor an der Hochschule Luzern weist darauf hin, dass am Anfang stets die Frage geprüft werden müsse, ob es überhaupt eine Blockchain braucht. Dorothea Baur, die das Thema als Ethikberaterin aus eben dieser Perspektive beleuchtet, sieht die Sinnhaftigkeit einer Blockchain in der Bildung nicht gegeben, da diese nicht in der Lage sei, reale Probleme zu lösen. Optimistischer zeigt sich Nicole Beranek Zanon, Rechtsanwältin mit Fokus auf neue Technologien. Sie gibt allerdings zu bedenken, dass eine Einführung selbst bei gegebenem Anwendungsfall lange dauern dürfte, aufgrund der notwendigen Schaffung rechtlicher Grundlagen. Schliesslich weisst Jean Marc Seigneur – Professor an der Universität Genf – darauf hin, dass die Typenwahl bei Überlegungen hinsichtlich einer Blockchain-Lösung wichtig ist.

Video: Stimmen zu Blockhains in der Bildung – Wann ist eine Blockchain sinnvoll?

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Weiterführende Literatur

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