Einführung

Mit der raschen Entwicklung der Informationstechnologie unterliegen die Bereiche E-Government und öffentliche Dienste einer tiefgreifenden digitalen Transformation. Regierungen weltweit erhöhen ihre Investitionen zur Förderung von E-Government-Initiativen, mit dem Ziel, die Verwaltungseffizienz zu verbessern, die Bereitstellung öffentlicher Dienstleistungen zu optimieren und die Transparenz und Glaubwürdigkeit der Regierung zu erhöhen. Allerdings bestehen weiterhin Herausforderungen in diesem Prozess, darunter Hindernisse beim Datenaustausch zwischen Abteilungen (was zu Informationssilos führt), wachsende Bedenken hinsichtlich Datensicherheit und Datenschutz sowie umständliche traditionelle Arbeitsabläufe mit übermäßigem manuellen Eingriff. Die Blockchain-Technologie bietet innovative Lösungen für diese Probleme.

Als verteilte Hauptbuchtechnologie verfügt Blockchain über Kernmerkmale wie Unveränderlichkeit, Dezentralisierung und Rückverfolgbarkeit, die die Authentizität und Integrität von Daten gewährleisten und gleichzeitig die Datenfreigabe und Zusammenarbeit zwischen Abteilungen erleichtern. Die Funktionalität von Smart Contracts ermöglicht die automatisierte Ausführung von Geschäftsprozessen, reduziert menschliches Eingreifen und verbessert die Fairness und Effizienz öffentlicher Dienstleistungen. Estlands auf Blockchain basierendes E-Government-System optimiert beispielsweise die Identitätsprüfung von Bürgern, das Management von medizinischen Aufzeichnungen und die Geschäftsregistrierung und steigert damit signifikant die Kapazität und Servicequalität der Regierung. Zusammenfassend birgt Blockchain ein enormes Potenzial für E-Government und öffentliche Dienstleistungen, bahnt den Weg für eine effizientere, transparentere und sicherere Zukunft und bietet Bürgern und Unternehmen überlegene und bequeme Erlebnisse.

Überblick über Blockchain-Technologie

Blockchain ist eine dezentrale verteilte Datenbanktechnologie, die Vermittler und Vertrauensinstitutionen beseitigt und es den Teilnehmern ermöglicht, Transaktionen und den direkten Austausch von Informationen in einer vertrauenslosen Umgebung durchzuführen. Ursprünglich von dem Schöpfer von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, vorgeschlagen, war Blockchain eng mit Kryptowährungen verbunden. Ihre Anwendungen haben sich jedoch seitdem über die Finanzwelt hinaus auf die Bereiche Lieferkettenmanagement, Gesundheitswesen, Schutz des geistigen Eigentums, Wahlsysteme und mehr ausgeweitet.

Verteiltes Hauptbuch

Ein verteiltes Hauptbuch bezieht sich auf ein System, in dem Transaktionsaufzeichnungen gemeinsam von mehreren Knoten an verschiedenen Standorten verwaltet werden, wobei jeder eine vollständige Kopie des Hauptbuchs speichert. Dieses Design ermöglicht es den Knoten, Transaktionen gemeinsam zu validieren und ihre Legitimität sicherzustellen, was die Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessert. Das Ändern von Daten würde erfordern, dass die meisten Knoten gleichzeitig modifiziert werden, was ein Eingreifen praktisch unmöglich macht.

Quelle: https://corporatefinanceinstitute.com/resources/cryptocurrency/distributed-ledgers/

Konsensmechanismen

Konsensmechanismen sind Regeln und Algorithmen, die eine Einigung zwischen den Knoten des Blockchain-Netzwerks sicherstellen. Da Blockchain keine zentrale Autorität hat, müssen die Knoten autonom einen Konsens erreichen. Prominente Mechanismen sind der Proof of Work (PoW), der Proof of Stake (PoS) und DeleGate.iod Proof of Stake (DPoS). Zum Beispiel verwendet Bitcoin PoW, bei dem das Schmieden von Aufzeichnungen die Kontrolle über mehr als 51% der Knoten des Netzwerks erfordern würde – eine nahezu unmögliche Leistung.

Quelle: https://hacken.io/entdecken/konsensmechanismen/

Verschlüsselungstechnologien

Blockchain verwendet kryptografische Algorithmen zur Sicherung der Datenintegrität und -sicherheit. Zu den gängigen Techniken gehören Hash-Funktionen (z. B. SHA-256 bei Bitcoin) und asymmetrische Verschlüsselung. Hash-Funktionen wandeln Eingaben in Ausgaben fester Länge (Hashes) um, um Einzigartigkeit und Unumkehrbarkeit zu gewährleisten. Bei der asymmetrischen Verschlüsselung werden öffentliche und private Schlüsselpaare für sichere Transaktionen verwendet, wobei der öffentliche Schlüssel geteilt wird und der private Schlüssel vertraulich bleibt.

Smart Contracts

Smart Contracts sind selbstausführende Programme, die Vertragsbedingungen automatisieren, wenn vordefinierte Bedingungen erfüllt sind. Auf der Blockchain gespeichert, reduzieren sie Transaktionskosten und Zwischenhändler und verbessern die Effizienz. Ethereums Plattform hat Smart Contracts populär gemacht und ermöglicht komplexe dezentrale Anwendungen.

Aktuelle Entwicklungen

Blockchain hat sich von Bitcoin zu breiteren Anwendungen wie den Smart Contracts von Ethereum entwickelt. Heute wird es in Finanzwesen, Lieferketten, Gesundheitswesen und öffentlichen Dienstleistungen eingesetzt, und es werden kontinuierlich neue Anwendungsfälle erkundet.

Anwendungsbeispiele

• Estlands E-Government-System: Blockchain erleichtert die Identitätsprüfung von Bürgern, das Management von medizinischen Aufzeichnungen und die Geschäftsregistrierung und verbessert damit die Governance- und Servicestandards.
• Finanzen: Die Blockchain optimiert grenzüberschreitende Zahlungen, verbessert Geschwindigkeit und Kosteneffizienz.
• Lieferketten: Verbessert Transparenz und Rückverfolgbarkeit, reduziert Betrug und gefälschte Waren.

Diese Anwendungsfälle der Blockchain-Technologie zeigen ihr großes Potenzial in verschiedenen Bereichen auf. Da die Technologie weiter reift und ihre Anwendungen vertieft, wird erwartet, dass die Blockchain in Zukunft noch größere Möglichkeiten eröffnet.

Aktueller Stand und Herausforderungen des E-Government und öffentlicher Dienstleistungen

In den letzten Jahren hat die E-Government weltweit erhebliche Fortschritte gemacht. Regierungen haben ihre Investitionen in die digitale Transformation erhöht, um die Verwaltungseffizienz zu steigern, die öffentliche Dienstleistung zu optimieren und die Transparenz und Glaubwürdigkeit zu verbessern. In China zum Beispiel hat die Entwicklung des E-Government besonders rasch stattgefunden. Regierungen auf allen Ebenen haben aktiv Online-Serviceplattformen eingerichtet, die eine Vielzahl von Verwaltungsdienstleistungen digital bearbeiten können. Während der COVID-19-Pandemie führte die nationale integrierte Regierungsdienstplattform über 700 hochfrequente Dienste ein, was den Index für die Entwicklung des E-Government weiter verbesserte. Mobile Regierungsdienstkanäle wie Apps, Mini-Programme und offizielle Konten haben ihre Abdeckung auf hochfrequente Szenarien wie Gemeindeangelegenheiten, Gesundheitswesen und Transport ausgeweitet und bieten so Bequemlichkeitsdienste bis auf Kreisebene an.

Aktueller Status der öffentlichen Dienstleistungen

Im öffentlichen Dienst hat die digitale Transformation im Gesundheitswesen, in der Bildung und bei der Beschäftigung zwar stetig Fortschritte gemacht, aber es gibt noch erheblichen Verbesserungsbedarf. Viele Länder haben bestimmte öffentliche Dienstleistungen durch E-Government-Plattformen digitalisiert, z. B. Online-Arztberatungen, Fernunterrichtskurse und Beschäftigungsinformationsportale, um den Bürgern ein bequemeres Serviceerlebnis zu bieten. Diese Dienste stoßen jedoch immer noch auf Einschränkungen bei der Abdeckung, Tiefe und Benutzererfahrung, die eine weitere Optimierung und Erweiterung erfordern.

Herausforderungen

Trotz der Fortschritte bei der digitalen Transformation stehen E-Government und öffentliche Dienstleistungen weiterhin vor zahlreichen Herausforderungen:

• Datenfreigabehindernisse: Dateninseln zwischen Abteilungen schaffen „Informationsinseln“, die die Integration und Nutzung von Datenressourcen behindern und die Effizienz von zwischenabteilungsübergreifenden Dienstleistungen verringern. Beispielsweise müssen Unternehmen und Bürger häufig wiederholt Dokumente einreichen, wenn sie zwischenabteilungsübergreifende Verfahren bearbeiten, was zu erhöhten Kosten und Bearbeitungszeiten führt.
• Vertrauens- und Sicherheitsprobleme: Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit, des Datenschutzes, der Authentizität und der Risiken der Manipulation sind zu kritischen Einschränkungen für die Entwicklung von E-Government und öffentlichen Dienstleistungen geworden. Regierungsnetzwerke sehen sich Bedrohungen wie Cyberangriffen und Datenverstößen gegenüber, was stärkere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich macht.
• Ineffiziente Prozesse: Umständliche und zeitaufwändige traditionelle Abläufe verringern die Serviceeffizienz und die Benutzerzufriedenheit. Zum Beispiel erfordern einige administrative Genehmigungsverfahren immer noch mehrstufige Überprüfungen in verschiedenen Abteilungen, was zu verlängerten Bearbeitungszeiten führt.
• Regionale Disparitäten und Rechtslücken: Ungleichmäßige Entwicklung in verschiedenen Regionen und veraltete rechtliche Rahmenbedingungen behindern ebenfalls den Fortschritt. In China übersteigen beispielsweise die digitalen Fähigkeiten der Küstenregionen bei weitem die der zentralen und westlichen Gebiete, und die Unterschiede im städtisch-ländlichen Dienstleistungsangebot bleiben deutlich. Darüber hinaus behindern ungelöste rechtliche Fragen - wie die Gültigkeit elektronischer Dokumente und die Datenhoheit - den Übergang zur papierlosen Verwaltung.

Darüber hinaus behindern Probleme wie ungleichmäßige regionale Entwicklung und veraltete rechtliche Rahmenbedingungen weiterhin den Fortschritt von E-Government und öffentlichen Dienstleistungen. Zum Beispiel übertrifft das Digitalisierungsniveau der Regierungsdienste in den östlichen Küstenregionen Chinas deutlich das der zentralen und westlichen Gebiete, wobei eine deutliche städtisch-ländliche Kluft in den Dienstleistungsfähigkeiten besteht. Darüber hinaus behindern institutionelle Lücken, darunter das Fehlen einer klaren rechtlichen Gültigkeit für elektronische Dokumente und unklare Datenbesitzrechte, den Fortschritt hin zur papierlosen Verwaltung.

Anwendungsszenarien von Blockchain in E-Government und öffentlichen Dienstleistungen

Regierung Datenfreigabe und -verwaltung

Blockchain spielt eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung einer sicheren und effizienten Datenfreigabe über Regierungsabteilungen hinweg, indem dezentrale, manipulationssichere Plattformen eingerichtet werden.

• Integrierte Datenaustauschplattformen: Blockchain-basierte Systeme beseitigen interne Datensilos zwischen Abteilungen. So hat die Verwaltungsdienststelle der Stadt Peking beispielsweise Lösungen für „Blockchain+Regierungsdienste“ implementiert, bei denen datenabteilungsübergreifende Anfragen, Austauschprotokolle und Verwaltungsaktivitätsprotokolle unveränderlich auf der Chain aufgezeichnet werden. Dies hat die Dokumentenverarbeitung für Bürger und Unternehmen optimiert und die Datenrückverfolgbarkeit verbessert.
• Datenherkunft und Auditierung: Das unveränderliche Hauptbuch der Technologie ermöglicht eine präzise Verfolgung von Datenflüssen. Das „Directory Blockchain“-Projekt von Peking verknüpft die Echtzeit-Überwachung von Datenänderungen aus 53 Abteilungen mit vollständigem Zugriffsprotokollierung und löst Vertrauensprobleme beim datenübergreifenden Austausch zwischen Behörden.

Digitale Identitätsauthentifizierung und -autorisation

Blockchain ermöglicht vereinheitlichte digitale Identitäten und schützt die Privatsphäre durch kryptografische Kontrollen.

• Plattformübergreifende Identitätsprüfung: Die „Ganfutong 3.0“-Plattform der Provinz Jiangxi nutzt die Anti-Manipulationsfunktionen der Blockchain, um „kontaktlose“ mobile Genehmigungen und „zertifikatfreie“ Dienste zu ermöglichen, um Datenkonsistenz und funktionale Synchronisation sicherzustellen.
• Transparente Autorisierungsverwaltung: Bürger können alle Autorisierungsaktivitäten und Zertifikatsnutzung durch Blockchain-Aufzeichnungen überwachen, um rechenschaftspflichtige und datenschutzfreundliche Zugriffskontrollen zu schaffen.

Smart Contracts für Verwaltungsprozesse

Selbstausführende Verträge automatisieren bürokratische Arbeitsabläufe, um Verzögerungen und menschliche Fehler zu beseitigen.

• Automatische Genehmigungen: Anträge und Subventionsauszahlungen werden über vordefinierte Regeln verarbeitet. Berechtigte Einreichungen werden automatisch genehmigt, während abgelehnte Fälle sofortige, prüfbare Erklärungen erhalten.
• Öffentlich-private Partnerschaft (ÖPP) Durchsetzung: Regierungsverträge mit privaten Unternehmen werden programmatisch ausgeführt, wobei die Blockchain die Einhaltung der Bedingungen und die transparente Streitbeilegung sicherstellt.

Die Vorteile und der Wert von Blockchain-Anwendungen

Transparenz und Glaubwürdigkeit verbessern

Die transparente Natur der Blockchain ermöglicht es, Regierungsdaten und operative Prozesse bequem abzufragen und zu überprüfen, was die Transparenz der Regierungsarbeit erhöht und das öffentliche Vertrauen und die Zufriedenheit verbessert. Zum Beispiel hat die Regierung in Estland ein auf der Blockchain basierendes E-Governance-System eingeführt, das eine effiziente und bequeme Abwicklung verschiedener öffentlicher Dienstleistungen wie Bürgeridentitätsprüfung, medizinische Aufzeichnungsverwaltung und Unternehmensregistrierung ermöglicht. Dies hat die Regierungsfähigkeiten und Servicelevels erheblich verbessert.

Stärkung der Sicherheit und des Datenschutzes

Die Blockchain-Technologie verwendet fortschrittliche Verschlüsselungsalgorithmen wie asymmetrische Verschlüsselung und Hash-Funktionen, um Daten zu verschlüsseln und so die Sicherheit bei der Speicherung und Übertragung zu gewährleisten. Darüber hinaus bieten die verteilte Architektur und die manipulationssicheren Merkmale der Blockchain eine starke Unterstützung für den Schutz der Datenschutz. Zum Beispiel kann die Blockchain im Gesundheitswesen Gesundheitsdaten integrieren, medizinische Prozesse optimieren, die institutionelle Zusammenarbeit fördern und die Privatsphäre der Patienten schützen.

Optimierung von Geschäftsprozessen und Effizienz

Die Smart-Vertragsfunktionalität der Blockchain automatisiert Geschäftsprozesse, reduziert menschliches Eingreifen und umständliche Zwischenschritte und verbessert signifikant die Effizienz und Qualität von Regierungsdienstleistungen. Zum Beispiel können Smart Contracts in Verwaltungszulassungen Anträge automatisch anhand voreingestellter Regeln überprüfen, Genehmigungen für diejenigen erteilen, die die Kriterien erfüllen, und Ablehnungen für diejenigen, die dies nicht tun, mit Begründung der Ablehnung.

Förderung der interdisziplinären Zusammenarbeit und Innovation

Die Blockchain-Technologie bietet eine gemeinsame, vertrauenswürdige Datenplattform zwischen verschiedenen Abteilungen, die Dateninseln abbaut und die unternehmensübergreifende Geschftskoordination und den Datenaustausch fördert. So erkundet die Verwaltung der Stadt Peking beispielsweise die Kombination von Blockchain-Technologie mit der gemeinsamen Nutzung von Regierungsdaten und schafft mehrere Szenarien für „Blockchain + Regierungsdienste“.

Herausforderungen und Risiken

Zentralisierungsrisiko

Konsortialketten werden in der Regel von einer kleinen Anzahl von Kernmitgliedern oder Institutionen geleitet, was zu zentralisierten Entscheidungsprozessen führen kann. Beispielsweise werden Regierungsdienststellen häufig als Orderer-Nodes bestimmt, die für die Buchführung, Datenablage, -abruf und Nutzungsberechtigungen in Regierungsdienstszenarien verantwortlich sind. Diese zentralisierte Managementstruktur kann dazu führen, dass Konsortialketten herkömmlichen zentralisierten Systemen ähneln und den Dezentralisierungsvorteil der Blockchain schwächen. Darüber hinaus kann eine zentralisierte Governance zu einer ungleichmäßigen Ressourcenverteilung, Interessenkonflikten und Auswirkungen auf die Fairness und Nachhaltigkeit der Konsortialkette führen.

Darüber hinaus kann eine hohe Zentralisierung immer noch Zweifel an der Authentizität interner Daten aufkommen lassen. Wenn interne Mitglieder des Konsortialblocks zusammenarbeiten, könnten sie theoretisch die On-Chain-Daten manipulieren und so die Glaubwürdigkeit der Daten untergraben. Beispielsweise könnten in Regierungsdiensten, wenn Teilnehmer sich verschwören, um Transaktionsdaten zu fälschen, Vertrauenskrisen auslösen, die die Stabilität und Glaubwürdigkeit des gesamten Konsortialblock-Ökosystems beeinträchtigen.

Fehlen von Standards und Vorschriften

Weltweite Vorschriften zur Blockchain und Kryptowährungen variieren von Land zu Land, und die politische Unsicherheit erhöht das Marktrisiko. Neue Geschäftsmodelle unter Web3.0 stehen unzureichenden rechtlichen Rahmenbedingungen gegenüber und sehen sich Herausforderungen wie dem Besitz digitaler Vermögenswerte und dem Schutz geistigen Eigentums an Daten gegenüber. Beispielsweise erschwert die Replizierbarkeit von Daten die Bestimmung von Originalität und Einzigartigkeit und verschärft geistige Eigentumsstreitigkeiten. In China nehmen Blockchain-Anwendungen in den Bereichen Finanzen, Gesundheitswesen, Bildung und anderen Bereichen zu, aber die Verbesserung relevanter Gesetze und Vorschriften erfordert noch Zeit.

Datenschutz- und Sicherheitsrisiken

Trotz der hohen Sicherheit von Blockchain stehen weiterhin Probleme wie 51%-Angriffe und Schwachstellen bei Smart Contracts im Raum. Die Transparenz von Blockchain wirft auch Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes und des Lecks sensibler Informationen auf. Im Gesundheitswesen kann Blockchain beispielsweise dabei helfen, sichere und zuverlässige Plattformen für den Austausch elektronischer Patientenakten zu schaffen, doch der Schutz der Patientenprivatsphäre bleibt eine Schlüsselfrage. Walmart reichte beispielsweise 2016 ein Patent ein, das darauf abzielt, Patientenakten in einer Blockchain-Datenbank zu speichern, wobei tragbare Geräte und biometrische Technologie zur Aufzeichnung, Übertragung und Entschlüsselung verwendet werden.

Öffentliches Bewusstsein und Akzeptanz

Blockchain-Technologie und Web3.0-Konzepte und -Anwendungen sind noch nicht weit verbreitet, und das öffentliche Bewusstsein und die Akzeptanz müssen verbessert werden. Das Verständnis des öffentlichen Blockchain ist begrenzt und erfordert mehr Förderung und Bildung, um das Vertrauen und die Vertrautheit mit der Technologie zu erhöhen. Viele Benutzer sind beispielsweise noch nicht vertraut mit digitalen Identitäten und dezentralen Anwendungen, was die weit verbreitete Übernahme von Blockchain in der E-Governance und den öffentlichen Dienstleistungen einschränkt. In China nehmen die Blockchain-Anwendungen in den Bereichen Finanzen, Gesundheitswesen, Bildung und anderen Feldern zu, aber das öffentliche Verständnis und die Akzeptanz müssen weiter verbessert werden.

Zukünftige Entwicklungstrends und Ausblick

Technologische Innovation und Integration

Mit kontinuierlichen technologischen Fortschritten wird die Integration von Blockchain mit künstlicher Intelligenz (KI), dem Internet der Dinge (IoT) und Big Data vertieft und erweitert ihre Anwendungsgrenzen. Zum Beispiel kann KI die Entwicklung von Blockchain-Smart Contracts optimieren, Schwachstellen automatisch erkennen und die Codequalität verbessern. Gleichzeitig bietet Blockchain KI zuverlässige Datenquellen und löst Probleme in Bezug auf Datenverzerrung und Fälschung. Im IoT gewährleistet Blockchain die Sicherheit und Glaubwürdigkeit der Datenübertragung zwischen Geräten und ermöglicht die autonome Zusammenarbeit von Geräten.

Standardisierung und regulatorische Entwicklung

Die Schaffung eines einheitlichen Standardsystems und eines regulatorischen Rahmens ist entscheidend für die gesunde Entwicklung der Blockchain. Derzeit variieren die globalen Vorschriften für Blockchain und Kryptowährungen, und die politische Unsicherheit erhöht die Marktrisiken. Zum Beispiel hat die Europäische Union bis Ende 2024 neue MiCA-Vorschriften verabschiedet, um transparente Transaktionen und die regelkonforme Durchführung von Krypto-Vermögenswerten sicherzustellen. In China nehmen die Blockchain-Anwendungen in den Bereichen Finanzen, Gesundheitswesen, Bildung und anderen Bereichen zu, aber die entsprechenden Gesetze und Vorschriften müssen noch verbessert werden.

Weltweite Zusammenarbeit und Austausch

Die Stärkung der internationalen Zusammenarbeit und das Lernen aus den Erfahrungen anderer Länder mit Blockchain-Anwendungen werden gemeinsam die globale Akzeptanz der Technologie vorantreiben. Zum Beispiel hat die Regierung von Andhra Pradesh, Indien, Blockchain genutzt, um die Verfahren zur Grundstücksregistrierung zu reformieren und ein digitales Grundstücksregistrierungssystem einzurichten, das die Transparenz und Effizienz von Transaktionen verbessert hat. Die estnische Regierung hat ein weltweit führendes E-Residency-System geschaffen, das Blockchain nutzt, um Bürgeridentitätsinformationen sicher zu speichern und zu authentifizieren. Diese erfolgreichen Fälle bieten wertvolle Einblicke für andere Länder.

Fazit

Die Blockchain-Technologie zeigt ein enormes Potenzial in der E-Governance und bei öffentlichen Dienstleistungen auf, da sie effektiv mit bestehenden Herausforderungen wie Datenaustausch, Vertrauen und Sicherheit sowie Prozesseffizienz umgeht. Durch den Aufbau von Datenintegrations- und -austauschplattformen, die Ermöglichung der digitalen Identitätsauthentifizierung, die Optimierung des Managements elektronischer Zertifikate, die Verbesserung der Qualität öffentlicher Dienstleistungen und die Förderung von Anwendungen intelligenter Verträge verbessert die Blockchain die Effizienz, Transparenz und Glaubwürdigkeit der Regierung erheblich und erhöht gleichzeitig die Datensicherheit und den Datenschutz.

Obwohl Herausforderungen in der technologischen Reife, Standardisierung, Datenschutz und öffentlichen Aufklärung bestehen, wird erwartet, dass die Blockchain durch kontinuierliche Fortschritte bei Innovation und Integration, die schrittweise Etablierung von Standards und Vorschriften, gestärkte globale Zusammenarbeit und die laufende Ausweitung der Anwendungsszenarien die E-Governance und die Modelle öffentlicher Dienstleistungen in der Zukunft umgestalten wird. Dies wird den Bürgern und Unternehmen effizientere, bequemere und vertrauenswürdigere Serviceerlebnisse bieten und die Modernisierung der sozialen Regierungssysteme und -fähigkeiten fördern.