Technische Grundlagen von Blockchain und Distributed Ledger Technologien

Course offered by: Prof. Dr. Florian Matthes, Ulrich Gallersdörfer
Offering University: TU Munich (TUM)
Course Language: German
Subject Area: Computer Science Free of Charge
Average Workload: 9 Hours Free of Charge Enrol
Picture Credits: geralt (on Pixabay)

What awaits you in this course?

Der OPEN-vhb Kurs "Technische Grundlagen von Blockchain und Distributed Ledger Technologien" ermöglicht einen fundierten Einstieg in die Grundlagen von Blockchain und Distributed Ledger Technologien. Angefangen mit den Grundlagen der Kryptographie wie Hashing und digitale Signaturen, technische Konzepte wie die Verkettung von Blöcken und Konsensmechanismen hin zur konkreten Ausgestaltung von Blockchain-Netzwerken wie Bitcoin, Ethereum und Hyperledger bietet der Kurs einen Überblick über Gestaltungsmöglichkeiten und Herausforderungen der Technologien.

Dieser Kurs ist Bestandteil der Bayerischen Blockchain-Strategie "Block.Chain.Trust" der Bayerischen Staatsregierung und wurde durch das Bayerische Staatsministerium für Digitales gefördert.

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What can you learn in this course?

Der Kurs stellt elementare Begriffe und Konzepte von Blockchain Technologie klar und verständlich vor und erlaubt es einem breiten Publikum, Fakten in ansprechender Form zu erlernen. Damit befähigen wir die Teilnehmenden, die Möglichkeiten, aber auch die Limitationen der Blockchain-Technologie besser selbst bewerten zu können.

Outline

Der Kurs unterteilt sich in drei große Kapitel. Jedes Kapitel besteht dabei aus mehreren Lerneinheiten, welche konkrete Inhalte umfasst und von anderen Lerneinheiten abtrennt. In den ersten beiden Kapiteln werden die Inhalte technologie-agnostisch vorgestellt, nur im letzten Kapitel wird auf die Spezifika einzelner Technologien eingegangen.

1. Kryptographische Grundlagen
1.1 Hashfunktionen: Definition, Eigenschaften, Beispiele und Anwendungsbeispiele von kryptographischen Hashfunktionen
1.2 Blockchain als Protokoll: Funktionsweise, Zustand im Netzwerk, kryptographische Verkettung
1.3 Asymmetrische Kryptographieverfahren: Funktionalität, Anwendungsbereiche und Beispiele
1.4 Transaktionssysteme: Nutzung von Signaturverfahren für digitale, transaktions- oder Konto-basierte Systeme

2. Technische Konzepte und Gestaltungsmöglichkeiten
2.1 Charakteristische Eigenschaften von dezentralen Kryptoregistern
2.2 Öffentliche Blockchain-Systeme: Rollen, Rechte und Konsensusmechanismen von öffentlichen Blockchain-Systemen, Proof-of-Work
2.3 Private Blockchain-Systeme: Rollen, Rechte und Konsensusmechanismen von privaten und Zugangsbeschränkten Blockchain-Systemen, Proof-of-Authority
2.4 Realisierung und Anwendung von Tokens und Smart Contracts

3. Blockchain/DLT-Systeme und deren Umsetzung
3.1 Bitcoin: Technische Eigenschaften, Netzwerkaufbau, Energieverbrauch
3.2 Ethereum: Technische Eigenschaften, Smart Contracts mit Solidity
3.3 Enterprise Blockchains am Beispiel von Hyperledger und Corda

Course offered by

Prof. Dr. Florian Matthes ist seit 2002 Inhaber des Lehrstuhls für Software Engineering Betrieblicher Informationssysteme an der Technischen Universität München (TUM).

Seine aktuellen Arbeitsschwerpunkte sind Service-Plattformen und Ökosysteme, Blockchain-basiertes Systems Engineering, semantische Analyse von Rechtstexten und datenschutzkonformes Datenmanagement.

Er ist Mitgründer der CoreMedia AG, der infoAsset AG, der Tr8cy Ltd, der 20six AG und des Blockchain Bayern e.V., wissenschaftlicher Beirat von Noumena Digital, Mitglied des Beirats der Ernst Denert-Stiftung für Software Engineering sowie Initiator und Organisator internationaler Konferenzen und Workshops im Bereich Software und Enterprise Engineering.


Further authors

Ulrich Gallersdörfer war von September 2017 bis März 2022 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Softwaretechnik der Wirtschaftsinformatik (sebis) an der Technischen Universität München (TUM).

Sein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Datenanalyse von öffentlichen Blockchains wie Bitcoin, Ethereum und anderen Netzwerken. Er publiziert unter anderem zur Nachhaltigkeit von verschiedenen Blockchain Systemen und gründete das Crypto Carbon Ratings Institute (CCRI).

Target group

Der interessierten Öffentlichkeit, welche über keinen speziellen technischen Hintergrund verfügt, wird ein einfacher und fundierter Einstieg in die technischen Grundlagen der Thematik ermöglicht.

Confirmation of participation

Bei erfolgreicher Bearbeitung von mindestens 80 Prozent aller im Kurs enthaltenen Online-Selbsttests wird den Teilnehmenden eine Teilnahmebestätigung im PDF-Format zum Download zur Verfügung gestellt.

License

All rights reserved