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(Quelle: phive/Shutterstock.com)

Ich ziehe meine Schuhe an und verlasse das Haus. An der Einfahrt biege ich nach Süden ab. Dann bis zum Ende der Sackgasse, eine Kehrtwendung um 180 Grad, zurück nach Norden, an meinem Haus vorbei. Ich laufe bis zum Ende der Straße und dann scharf nach Westen, dann eine Wendung nach Norden. Ein gutes Stück geht es weiter und dann nach Osten. Noch etwas weiter, dann nach Süden, an der Straße rechts, weiter nach Süden und dann die Straße entlang bis zu meinem Haus. Anschließend das Ganze noch einmal.

Jeden Tag nach dem Aufstehen ziehe ich mich an, verlasse das Haus und laufe fünf Kilometer weit. Meine Strecke besteht im Wesentlichen aus zwei Runden um den Häuserblock, an meinen Nachbarn und der Grundschule vorbei. Nach etwa einem Kilometer bin ich am weitesten von meinem Haus entfernt.

Ich kenne die Gegend gut, denn ich bin die Strecke schon viele Male gelaufen. Mir fällt es auf, wenn einmal ein anderes Auto vor einem Haus steht, und ich weiß, wer gerade auf dem Weg zur Arbeit ist. In gewissem Sinne könnte man sagen, der Block, in dem ich tagtäglich laufe, ist mir vertraut.

Von meinem Block zu den Blocks in der Smart City

Durch die steigende Anzahl von Geräten, die mit dem Internet der Dinge (IoT = Internet of Things) vernetzt sind, wird mein Block, ebenso wie in anderen Städten, immer smarter. Denn diese IoT-Geräte werden in ein Netzwerk integriert, das eine Sammlung, Übertragung und Verarbeitung von Daten in Echtzeit ermöglicht. Sie bilden das infrastrukturelle Backbone für die Smart City der Zukunft.In der Smart City erhalten die Menschen Zugang zu einer Vielzahl interaktiver Dienstleistungen, die das menschliche Handeln und die Lebensqualität erhöhen. In diesem Artikel erläutern wir, welchen Beitrag die Blockchain für die Sicherheit in der Smart City der Zukunft leisten kann.

Die Blockchain für die Smart City

Die Blockchain dürfte eine der in der Smart City florierenden Technologien sein. Die Blockchain ist eine Ledger-Datenbank, ein Kassenbuch. Dabei handelt es sich um eine elektronische Sammlung von Konten und Datensätzen eines bestimmten Typs. Dieses Kassenbuch wird durch eine mathematische kryptografische Hashfunktion erstellt, die digitale Daten in eine nur äußerst schwer zu knackende Zeichenfolge konvertiert. Diese verschlüsselten Daten sind das Wesensmerkmal der Blockchain.

Die Blockchain nutzt die Distributed-Ledger-Technologie. Diese Technologie ist nicht von einer einzelnen isolierten Quelle abhängig, in der Big Data gesammelt und verarbeitet werden (Unternehmen wie Google, Facebook, Amazon, etc.). Vielmehr werden die Daten dezentral gespeichert und auf praktisch alle Parteien im System verteilt (Abbildung 1). Diese verteilten Kassenbücher verhindern, dass Menschen in boshafter Absicht auf die Daten zugreifen, sie stehlen, fälschen, vernichten, manipulieren oder weitergeben können. Die Blockchain ermöglicht die sichere Erfassung und Verwaltung der Daten einer Smart City ohne böswillige Eingriffe von Dritten. Sie kann beispielsweise das Versenden von Geld, Verträge, Geschäfte, Urkunden, Abstimmungen, ein smartes Energiemanagement, Smart-Home-Anwendungen, Gesundheitsdaten und Datensätze, Steuerdaten sowie andere dauerhafte Ereignisse zwischen verschiedenen Parteien verfolgen.

Abbildung 1: Das öffentliche Distributed Ledger der Blockchain ermöglicht eine erweiterte Cybersicherheit für digitale Transaktionen, ohne dass ein zentraler Authentifizierungsdienst nötig wäre. (Quelle: Mouser Electronics)

Sicherheit und Flexibilität einer Blockchain

Die Geräteidentifizierung (ID) für Blockchain-Transaktionen macht unsere IoT-Geräte in der Smart City der Zukunft sicher und flexibel. Speziell entwickelte Halbleiter sorgen für eine korrekte Authentifizierung in der Blockchain. Eindeutige IDs ermöglichen die nahtlose Bereitstellung von Blockchains. Mithilfe dieser IDs können reale Vermögenswerte authentifiziert, Transaktionseigentum nachgewiesen und Signaturen überprüft werden, wenn die Transaktionen in der Blockchain angemeldet sind.

Die Produktfamilie EdgeLock der SE050 Plug & Trust Secure Element-Komponenten von NXP Semiconductors ^™ bietet eine verbesserte Common Criteria Evaluation Assurance Level (EAL) 6+-basierte Sicherheit für einen beispiellosen Schutz vor den neuesten Angriffsszenarien (Abbildung 2). Dieses sofort einsatzbereite, sichere Element für IoT-Geräte bietet eine Root-of-Trust auf IC-Ebene und echte, durchgehende Sicherheit vom Rand des Netzwerks bis zur Cloud. Ein Sicherheitscode muss dafür nicht geschrieben werden.

Abbildung 2: Das SE050 Plug & Trust Secure Element von NXP Semiconductors EdgeLock^™bietet Edge-to-Cloud-Sicherheit für IoT-Geräte mit EAL 6+-basierter Sicherheit. Es schützt vor den neuesten Angriffsszenarien böswilliger Dritter. (Quelle: Mouser Electronics)

Blockchain-Anwendungen benötigen Speicherbausteine mit hoher Bandbreite. Micron ist Marktführer für innovative Arbeits- und Datenspeicherlösungen. Micron Graphics Synchronous Dynamic Random Access Memory (GDDR)kann für die Anforderungen der Grafikverarbeitung eingesetzt werden. Es bietet hohe Dichten und eine hohe Bandbreite (Abbildung 3). Im Vergleich zu DDR funktioniert GDDR im Allgemeinen bei höheren Temperaturen, verbraucht weniger Strom, verfügt über einen breiteren Kanal und Bus und sendet mehr Daten pro Taktzyklus. Das diskrete Design der Bauteile vereinfacht die Integration und eignet sich damit ideal für leistungsstarke Grafiksysteme der nächsten Generation. Blockchain-Systeme nutzen GDDR für die mit der Verschlüsselung des Secure Hashtag Algorhythmus (SHA) verbundenen Computerapplikationen.

Abbildung 3: Micron GDDR ist aufgrund seiner hohen Bandbreite ein geeigneter Speichertyp für Blockchain-Anwendungen. (Quelle: Mouser Electronics)

Schluss

In diesem Artikel haben Sie mich bei einem Lauf um meinen Häuserblock begleitet. Sie haben etwas über die Distributed-Ledger-Technologie als Wesensmerkmal der Blockchain erfahren. In Zukunft ermöglicht die Blockchain eine sichere Erfassung und Bearbeitung von Smart-City-Daten ohne Störungen durch böswillige Dritte. Nun können Sie Ihre Laufschuhe ausziehen, es sich gemütlich machen und sich entspannen. Sie haben es sich verdient. Ich hingegen habe in den kommenden Wochen und Monaten noch etliche Läufe auf dem Plan.