Frage: Vorbemerkung der Fragesteller
Bei der Blockchain-Technologie handelt es sich um ein Verfahren zur gemeinsamen Haltung von Datenbanken mit kryptographisch signierten Einträgen ohne zentrale Validierung unter Einsatz von Verfahren der dezentralen Konsensfindung. Aufmerksamkeit hat diese vor allem in den letzten zehn Jahren als Basistechnologie von Kryptowährungen wie Bitcoin erhalten, seit einiger Zeit wird ihre Verwendung aber auch in diversen anderen Anwendungsfeldern beworben.
Die Bundesregierung hat 2019 eine Blockchain-Strategie beschlossen (https:// www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Digitale-Welt/blockchain-strategi e.pdf), in der sie feststellt, die Blockchain-Technologie ermögliche „ein breites Feld an innovativen Anwendungsmöglichkeiten und neuen Kooperationsformen“, und ankündigt, Blockchain-Lösungen in verschiedenen Bereichen zu fördern und einzusetzen. Auch im neuen Koalitionsvertrag zwischen SPD, BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN und FDP finden sich entsprechende Passagen, wie beispielsweise eine Machbarkeitsstudie für ein „Grundbuch auf der Blockchain“.
Der Einsatz von Blockchain-Technologien ist aus verschiedenen Gründen Kritik ausgesetzt. Dazu gehören der enorme Energieverbrauch insbesondere von „proof of work“-Verfahren (allein die Kryptowährung Bitcoin verbraucht bereits mehr Energie als die gesamte Ukraine, siehe https://de.statista.com/infogr afik/18608/stromverbrauch-ausgewaehlter-laender-im-vergleich-mit-dem-des-bitcoins/), aber auch die Einschätzung, dass fast alle potentiellen Anwendungen besser mit etablierten Technologien abgebildet werden können (so etwa der Sachverständige Jürgen Geuter in seiner Stellungnahme zur öffentlichen Anhörung des Ausschusses Digitale Agenda zum Thema vom 28. November 2018).
Auch das Kompetenzzentrum Öffentliche IT von Fraunhofer FOKUS stellt in seinem Whitepaper „Mythos Blockchain: Zwischen Hoffnung und Realität“ (https://www.oeffentliche-it.de/documents/10181/14412/Mythos+Blockchain +-+Zwischen+Hoffnung+und+Realit%C3%A4t) fest, dass „der wirkliche Durchbruch und der weitreichende Einsatz der Blockchain […] weiter auf sich warten“ lassen. Weiter werden dort Untersuchungen zitiert, nach denen es sich bei der Mehrheit der sogenannten Blockchain-Projekte in der Industrie gar
nicht um Blockchains im technischen Sinne handle, sondern um „Blockchain Memes“ bzw. „Blockchain-Imitate“, bei denen der Blockchain-Begriff unabhängig von seiner technischen Bedeutung andere organisatorische Transformationen repräsentiere.
Nach Einschätzung der Fragestellenden ist angesichts all dessen derzeit nicht abzusehen, was überhaupt sinnvolle Einsatzmöglichkeiten für die Blockchain-Technologie in der öffentlichen Verwaltung sein könnten, zumal sich die Probleme der dezentralen Konsensfindung dort in der Regel gar nicht stellen.
1. Welche Bundesministerien (inklusive Bundeskanzleramt sowie nachgeordnete Behörden) setzen aktuell Blockchain-basierte Systeme bzw. Anwendungen ein, und in welchen dortigen Abteilungen werden diese konkret und wofür eingesetzt (bitte die Antworten auf alle Fragen jeweils für jedes Bundesministerium inklusive Bundeskanzleramt sowie nachgeordnete Behörden separat nach Geschäftsbereich aufführen)?
a) Handelt es sich dabei jeweils um eine Blockchain im Sinne eines Distributed-Ledger-Systems mit Konsensbildung zwischen mehreren Parteien oder um eine „Blockchain-Imitation“ im Sinne des in der Vorbemerkung der Fragestellenden zitierten Fraunhofer-Papiers?
b) Welches Verfahren der Konsensbildung kommt dabei jeweils zum Einsatz („proof of work“, „proof of stake“ etc.)?
c) Zwischen welchen Parteien wird im Rahmen dieses Verfahrens jeweils Konsens über welche Umstände hergestellt?
d) Soweit ein „proof of work“-Verfahren oder vergleichbar rechenintensives Verfahren der Konsenbildung verwendet werden, wie hoch ist jeweils der damit verbundene Energieverbrauch, und soweit es sich um begrenzte Pilotprojekte handelt, wie hoch wäre der Energieverbrauch bei einem flächendeckenden Einsatz?
e) Welche Daten werden dabei jeweils auf der Blockchain gespeichert, inwieweit handelt es sich um personenbezogene Daten, und wie wird in diesem Fall rechtlichen Ansprüchen auf Korrektur und Löschung Rechnung getragen?
f) Aus welchem Grund fiel jeweils die Entscheidung für eine Blockchain-Lösung, und welche Vorteile wurden insbesondere gegenüber anderen kryptographischen und Datenbanktechnologien ohne komplexe Verfahren der Konsensbildung gesehen?
g) Welche Kosten sind jeweils mit dem Einsatz verbunden?
2. Sind die oben genannten Systeme bzw. Anwendungen intern oder extern entwickelt worden (bitte nach System bzw. Anwendung, Auftraggeber, Auftragnehmer, Jahr sowie Kosten und Umfang der Leistung aufschlüsseln)?
a) Falls extern, wurden die Systeme bzw. Anwendungen ausgeschrieben, und wenn nein, warum nicht?
b) Ist für die genannten Systeme bzw. Anwendungen von Anfang an eine Blockchain-Lösung vorgesehen gewesen, und wenn ja, warum?
Antwort: Die Fragen 1 und 2 werden aufgrund des Sachzusammenhangs gemeinsam beantwortet.
Ressort: Bundesministerium für Wirtschafts- und Klimaschutz (BMWK)
Behörde: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Cloud nach Onlinezugangsgesetz in der Abteilung Qualitätsinfrastruktur (OZG-QI-Cloud). Einsatzweck ist das Prototyping einer digitalen Qualitätsinfrastruk-
turplattform auf der Grundlage der Blockchain-Technologie. Ein weiteres Verfahren der QI (QI-Digital) ist derzeit in Planung.
Konkret zu Frage 1:
Zu Frage 1a: Distributed-Ledger-Technologie (DLT) mit Konsensbildung.
Zu Frage 1b: Byzantine Fault Tolerance.
Zu Frage 1c: BAM intern, Kompetenzzentrum H2 Safety@BAM Projekt Wasserstofftankstelle und Kompetenzzentrum AM@BAM Projekt Additive Fertigung, zu Prozessqualität, Digitaler Kalibrierschein, Digitaler Produktpass.
Zu Frage 1d: Nicht einschlägig, da kein Arbeitsnachweis-Verfahren (Proof of Work).
Zu Frage 1e: Testdaten, sensorische Daten, Produktdaten; keine personenbezogenen Daten.
Zu Frage 1f: Bei der Digitalisierung der Zusammenarbeit mehrerer Parteien bei der Herstellung, dem Betrieb und der Zertifizierung bietet die Permissioned-Blockchain-Technologie technische Vorteile für den Austausch öffentlicher und privater Daten sowie für die Implementierung von Geschäftsprozessen. Durch „Smart Contracts“ können „Smart Standards“ für Produktzertifizierung, vorausschauende Wartung und Umweltüberwachung durchgesetzt werden.
Zu Frage 1g: Unbekannt.
Konkret zu Frage 2:
Die Entwicklung fand intern statt.
Zu Frage 2b: Die Permissioned-Blockchain-Technologie wurde nach einer technischen Studie der verfügbaren Lösungen gegenüber anderen Lösungen ausgewählt.
Behörde: Bundesnetzagentur (BNetzA)
Die BNetzA stellt über einen Knoten der europäischen Blockchain-Dienste-infrastruktur (EBSI) grenzüberschreitende Verwaltungsleistungen bereit (Abteilungen 1 und IS). Dieses Projekt ist aktuell in der Erprobungsphase.
Konkret zu Frage 1:
Zu Frage 1a: DLT mit Konsensbildung.
Zu Frage 1b: Proof-of-Authority IBFT 2.0.
Zu Frage 1c: Mitglieder der Europäischen Blockchain-Partnerschaft (EBP), also Europäische Union, EU-Mitgliedstaaten sowie Norwegen und Liechtenstein. Der Konsensgegenstand ist nicht abschließend spezifiziert, zurzeit sind projektiert: Digitale Identitäten, Bildungsabschlüsse, ausgewählte Aspekte des sogenannten Dublin-Verfahrens.
Zu Frage 1d: Nicht einschlägig, da kein Arbeitsnachweis-Verfahren (Proof of Work).
Zu Frage 1e: Datentypen sind nicht abschließend spezifiziert. Es werden auch personenbezogene Daten verarbeitet. DSGVO-Anforderungen werden durch Kontenbetreiber und Anbieter sichergestellt, die Europäische Kommission verpflichtet die Knotenbetreiber zu Datenschutz-Grundverordnungs-(DSGVO-)konformem Betrieb und kann gegebenenfalls Knotenbetreiber ausschließen.
Zu Frage 1f: Blockchain-basierte Dienste haben das Potenzial, mehr dezentralisierte, vertrauenswürdige und nutzerorientierte digitale Dienste zu ermöglichen und neue Geschäftsmodelle zu fördern. Bei gleichzeitiger Wahrung der Daten-
integrität wird damit hohes Maß an Kontrolle der Daten durch Bürgerinnen und Bürger sowie Organisationen ermöglicht, wodurch u. a. Transparenz und Überprüfbarkeit verbessert werden können.
Zu Frage 1g: Zu Gesamtkosten der EBSI liegen der Bundesregierung keine Informationen vor. Bei der Bundesnetzagentur sind Kosten in Höhe von rd. 25 000 Euro Anschaffungskosten für Hardware angefallen sowie laufend 350 Euro Strom im Jahr und zwei Arbeitsstunden pro Monat.
Konkret zu Frage 2:
Das System wurde von der Europäischen Kommission entwickelt. Die Europäische Blockchain-Partnerschaft dient der Entwicklung und Anwendung von Blockchain-Diensten.
Ressort: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Behörde: BMBF
BMBF betreibt in der Abteilung 6 eine Blockchain „COVIM ImmunoHub“, die dem Schwarmlernen dient.
Konkret zu Frage 1:
Zu Frage 1a: DLT mit Konsensbildung.
Zu Frage 1b: Permissioned.
Zu Frage 1c: Universitätskliniken, Gegenstand des Konsenses ist Parameter-Merging.
Zu Frage 1d: Nicht zutreffend da kein Arbeitsnachweis-Verfahren (Proof of Work).
Zu Frage 1e: Nur ML-Modell-Parameter, keine personenbezogenen Daten.
Zu Frage 1f: Dezentrales Lernen auf klinischen Daten ohne zentrale Instanz.
Zu Frage 1g: nicht einzeln ausweisbar, ist in Community Version integriert.
Konkret zu Frage 2:
Die Entwicklung erfolgte extern.
Zu Frage 2a: Die externen Entwicklungskosten betrugen 8 000 Euro. Die Anbindung und technische Integration über eine Programmierschnittstelle (API) zu den im Projekt durch das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) erstellten Web-Applikation für das Datenmanagement und der im durch das DZNE oder deren Partner im Projekt erstellten Algorithmen. Die Verwaltung der Algorithmen übernimmt dabei die Web-Applikation. Der Schwarm wird im Projekt virtualisiert im Netzwerk des DZNE auf einer Systemumgebung realisiert. Da Hewlett Packard Enterprise (HPE) der einzige Anbieter von Schwarmlernen war, fand keine Ausschreibung statt.
Zu Frage 2b: Die Nutzung von Blockchain zur Sicherung der Dezentralität stand von Beginn an fest.