Abschlussarbeiten

Die Arbeit stellt auf Grundlage einer Literaturrecherche Techniken zur Verfolgung von Transaktionen und Entitäten auf der Bitcoin-Blockchain dar und zeigt Stärken und Schwächen der Methoden auf. Ergebnis: Die Anonymität des Bitcoin-Systems kann aus verschiedenen Richtungen eingeschränkt werden, die Analysemethoden können sie jedoch nicht endgültig überwinden; Grundlage für eine solide Privatsphäre ist ein bewusster, anonymer Umgang mit der Kryptowährung.

Die Arbeit untersucht die Entwicklung eines Automaten als einfachen Zugangspunkt zum Bitcoin-Netzwerk, der Hardware- und Softwarelösungen kombiniert, um den Kauf von Bitcoin nahezu sofort und benutzerfreundlich abzuwickeln. Anhand eines Prototyps zeigt sie, wie solche Automaten den Zugang zu Bitcoin vereinfachen können, und diskutiert Optimierungsmöglichkeiten sowie das Potenzial dieser Lösung für eine breite Nutzung.

Die Arbeit vergleicht fünf auf Ethereum aufbauende Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machines (zkEVMs) hinsichtlich technischer Architektur, Sicherheit, Ökosystem, Governance und Kosten. Sie zeigt, für welche Anwendungsfälle sich Linea, Scroll, Taiko, Polygon zkEVM und zkSync jeweils besonders eignen, und versteht sich als praktischer Leitfaden für die Auswahl.

Die Arbeit analysiert die Ethereum-Skalierungslösungen Loopring (anwendungsspezifischer ZK-Rollup) und Taiko (dezentraler Rollup mit zkEVM-Funktionalität) hinsichtlich Infrastruktur, Sicherheit und Eignung als Plattform für NFT-Marktplätze. Die Ergebnisse legen nahe, dass Loopring als schnelle und kostengünstige Lösung für grundlegende NFT-Marktplatz-Funktionen geeignet ist, während Taiko eine Plattform für die flexible Entwicklung komplexerer, auf Dezentralität ausgerichteter Lösungen bietet.

Die Arbeit beschreibt Konzept und Implementierung einer vertrauenslosen (trustless) Verbindung zwischen dem Bitcoin Lightning Network und EVM-kompatiblen Blockchains, über die Assets zwischen beiden Ökosystemen übertragen werden können. Eine solche Verbindung kann erheblich zum Wachstum beider Ökosysteme beitragen, da sie von den Vorteilen des jeweils anderen profitieren können.

Die Arbeit untersucht die Integration einer dezentralen autonomen Organisation (DAO) in eine bestehende Lernplattform, mit besonderem Fokus auf die Prozesse Bezahlung und Bewertung. Im Hauptteil entwickelt sie ein Konzept für die Integration einer DAO in den Bewertungsprozess – etwa für einen transparenten Reviewprozess neuer Inhalte –, identifiziert Herausforderungen und legt erste Grundlagen für eine Umsetzung.

Die Arbeit untersucht Smart-Contract-Standards und soziale Infrastruktur Ethereum-basierter Blockchains, um einen identitätsbasierten Datenaustausch zwischen abstrahierten Blockchain-Accounts zu ermöglichen, bei dem Nutzerinnen und Nutzer die volle Kontrolle über ihre Daten behalten. Darauf aufbauend stellt sie einen neuen Solidity-Standard für einvernehmliche, beschränkende On-Chain-Assets sowie die Architektur eines dezentralen Messaging-Dienstes vor.

Die Arbeit entwickelt prototypisch eine erweiterbare Schnittstelle zur Validierung digitaler Nachweise (Verifiable Credentials) aus einem Self-Sovereign-Identity-Ökosystem als Plugin für das Content-Management-System WordPress. Das Plugin soll eine alternative Authentifizierungsmethode zu den Passkey-Technologien zentraler Identitätsprovider bieten.

Die Arbeit zeigt einen Ansatz zur Vorhersage von Zugverspätungen mit Supervised Learning: Modelle mit verschiedenen Algorithmen werden getestet und miteinander verglichen. Außerdem zeigt sie, wie das entwickelte Vorhersagemodell in eine Blockchain-Anwendung integriert werden kann.

Die Arbeit untersucht Maximal Extractable Value (MEV) im Ethereum-Ökosystem, analysiert dazu die Mikrostruktur von Ethereum und stellt ein Klassifikations-Framework zur Bewertung der Auswirkungen vor. Zudem quantifiziert sie die wichtigsten MEV-Arten (Arbitrage, Sandwich-Attacken und Liquidationen) von März 2022 bis März 2023 und zeigt einen allgemeinen Aufwärtstrend, insbesondere bei Sandwich-Attacken.

Die Arbeit analysiert und bewertet die Mechanismen Definition, Hinterlegung, Abruf und Versionierung von Credential-Schemata im Self-Sovereign-Identity-Ökosystem (SSI) und ihre Auswirkungen auf die Informationsqualität von Credentials und die Interoperabilität von SSI-Technologien. Dazu vergleicht sie die Credential-Formate AnonCreds und Verifiable Credentials Data Model (VCDM) und betrachtet polymorphe Schemata sowie das Semantic Web.

Die Arbeit untersucht mit esatus Wallet, Lissi Wallet, ID-Wallet, Connect.Me und Jolocom SmartWallet fünf bestehende Identity-Wallets für Android anhand des Mobile Application Security Verification Standard (MASVS) der OWASP auf ihre Datensicherheit. Bei allen Apps, vor allem bei Connect.Me, wurden Mängel festgestellt – vor allem fehlende Verschlüsselung von Daten und der Umgang mit Passwörtern. Zudem zeigt sie, wie mit dem Framework Flutter eine nach Stand der Technik sichere Wallet-Anwendung entwickelt werden kann.

Im Forschungsprojekt safe-UR-chain entwickelt die Hochschule Mittweida ein privates Blockchain-Netzwerk zur Integritätssicherung von Produktionsdaten. Für die Auswahl eines Konsensverfahrens entwickelt die Arbeit ein System, das Konsensverfahren anhand ihrer Leistungsmetriken vergleicht, und implementiert drei Konsensverfahren, die damit verglichen werden.

Die Arbeit analysiert das IN3-Protokoll (Incentivised Remote Node Network) und schlägt Lösungen für das Trittbrettfahrerproblem, für die Bewertung und Auswahl von Servern sowie für Zahlungsanreize vor.

Die Arbeit erläutert die Grundlagen der Cross-Chain-Interaktion und konzentriert sich auf die Tokenisierung von Bitcoin auf Ethereum; als Praxisbeispiel beschreibt sie die Implementierung des damals erfolgreichsten dezentralen Tokenisierungsprojekts.

Das Trustless Incentivized Remote Node Network IN3 („Incubed“) ermöglicht leistungsschwachen IoT-Geräten einen vertrauenswürdigen und schnellen Zugriff auf eine Blockchain, unterstützte zum Zeitpunkt der Arbeit aber nur die Verifikation von Ethereum-Daten. Die Arbeit beschreibt Grundlagen, Konzept und Implementierung der Bitcoin-Verifikation in IN3.

Die Arbeit befasst sich damit, kleine Zahlungen effizient mithilfe der Blockchain umzusetzen. Sie stellt verschiedene Zahlungsschemata vor, prüft ihre Eignung für IoT-Geräte – mit besonderem Fokus auf probabilistischen Zahlungen – und stellt die Implementierung eines Prototyps vor.

Die Arbeit vermittelt Grundlagen zu Blockchain und Distributed-Ledger-Technologie und gibt einen Überblick über den Entwicklungsstand, mit besonderem Fokus auf Grundbuchverwaltung und Tokenisierung von Eigentumsrechten. Kern ist eine Marktanalyse von 105 Blockchain-Start-ups im Immobilienbereich; die aussichtsreichsten Anwendungsmöglichkeiten werden anhand aktueller Pilotprojekte vorgestellt.

Die Arbeit analysiert die Europäische Datenschutz-Grundverordnung auf Artikel, die für die Datenverarbeitung auf einer Blockchain besonders relevant sind, und entwickelt darauf aufbauend eine Applikation, die diese Anforderungen einhält und trotzdem mit einer Blockchain kommuniziert.

Die Arbeit stellt Programmiersprachen für die Smart-Contract-Entwicklung auf der Ethereum-Blockchain vor, vergleicht und bewertet sie anhand eines ERC20-Contracts und untersucht ihre Sicherheit im Hinblick auf häufige Gefahren der Contract-Entwicklung. Ziel ist festzustellen, welche Sprache sich am besten für sichere und kostengünstige Smart Contracts eignet; dabei fließen auch Bytecodegrößen und Deploymentkosten ein.