Masterarbeit, 2018
144 Seiten, Note: 2,0
Geowissenschaften / Geographie - Bevölkerungsgeographie, Stadt- u. Raumplanung
1. Einleitung
1.1. Einführung und Problemstellung
1.2. Forschungsziel und Aufbau der Arbeit
1.3. Methodisches Vorgehen
2. Das Smart-City-Konzept
2.1. Definition und Begriffsklärung
2.2. Zentrale Handlungsfelder der Smart City
2.3. Schwächen, Risiken und Herausforderungen des Smart-City-Konzepts
3. Die Blockchain-Technologie
3.1. Historischer Hintergrund der Blockchain-Technologie
3.2. Die theoretischen Grundlagen der Blockchain-Technologie
3.3. Verbesserungen und Weiterentwicklungen der Blockchain-Technologie
3.4. Die Schwächen und Limitierungen der Blockchain-Technologie
3.5. Die Blockchain-Technologie als Bestandteil des Smart-City-Konzepts
4. Blockchain-basierte Mobilitätslösungen in der Smart Mobility
4.1. Schwächen und Risiken existierender Mobilitätslösungen
4.2. Mobilitätsbezogener Teilbereich I: Das Internet der Dinge
4.2.1. Das Internet der Dinge im Rahmen der Smart Mobility
4.2.2. Schwächen und Risiken des Internets der Dinge im Kontext der Smart Mobility
4.2.3. Von der Blockchain-Technologie adressierte Schwächen und Risiken des Internets der Dinge
4.2.4. Ein Blockchain-basiertes Internet der Dinge im Kontext der Smart Mobility
4.3. Mobilitätsbezogener Teilbereich II: Die Shared Mobility
4.3.1. Die Shared Mobility im Rahmen der Smart Mobility
4.3.2. Schwächen und Risiken der Shared Mobility im Kontext der Smart Mobility
4.3.3. Von der Blockchain-Technologie adressierte Schwächen und Risiken der Shared Mobility
4.3.4. Eine Blockchain-basierte Shared Mobility im Kontext der Smart Mobility
5. Der Beitrag der Blockchain-Technologie zur Weiterentwicklung des Smart-City-Konzepts
5.1. Zusammenführende Erkenntnisse aus dem Internet der Dinge und der Shared Mobility
5.2. Die Blockchain-Technologie als Gegenstand der Planung
5.3. Fazit
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, das Potenzial der Blockchain-Technologie zur Adressierung von Schwachstellen des Smart-City-Konzepts, insbesondere im Bereich der Smart Mobility, zu untersuchen. Die Forschungsfrage analysiert, ob und unter welchen Bedingungen die Blockchain-Technologie die Zukunftsfähigkeit von Städten nachhaltig verbessern kann, ohne neue Risiken hinsichtlich Datenschutz und zentraler Abhängigkeiten zu schaffen.
3.2. Die theoretischen Grundlagen der Blockchain-Technologie
Durch die neuartige Blockchain-Technologie werden zwei grundlegende Probleme in einem verteilten Peer-to-Peer-System gelöst. Zum einen wird die Vervielfältigung von digitalen Informationen verhindert (Double-Spending-Problem),138 zum anderen bietet die Blockchain eine Lösung für die Notwendigkeit nach Vertrauen in einem dezentralen System, ohne eine zentrale Instanz.139 Im Folgenden werden die Eigenschaften der Technologie erklärt.
Satoshi Nakamotos Gedanke war es, dass Teilnehmer weltweit über ein dezentral verteiltes, organisiertes Computernetzwerk eine digitale Währung versenden können.140 Neu an der Idee ist, dass mit einem dezentralen, verteilten System, eine zentrale Instanz (z.B. einem Finanzinstitut), umgangen wird. Denn das Erreichen und auch das Erhalten von Vertrauen und Integrität wird erst bei einer unbekannten Zahl von Teilnehmern ohne eine zentrale Instanz eine Herausforderung.141 Wenn beispielsweise ein Teilnehmer A einen beliebigen Betrag an Teilnehmer B überweisen möchte, wird dieser Betrag bisher von dem Bankkonto von Teilnehmer A abgezogen und dem Bankkonto von Teilnehmer B gutgeschrieben. Um sicherzustellen, dass Teilnehmer A den Betrag auch wirklich besitzt, benötigt es einer zentralen Instanz. Diese verifiziert das Konto von Teilnehmer A und beglaubigt die Transaktion zu Teilnehmer B. Diese zentrale Instanz bildet dabei jedoch einen Single Point of Failure (vgl. Kapitel 2.3).142
Wenn also in diesem Fall die Bank als zentrale Institution im System ausfällt, würde sich das auf alle Beteiligten auswirken (vgl. Abbildung 2 – zentralisiert). Anders ist es bei der Blockchain-Technologie. Der Bitcoin ist eine digitale Währung, bei der Transaktionen zwischen Netzwerkteilnehmern durch eine Vernetzung von Rechnern erfolgt. Dabei stellt die Blockchain eine dezentrale, öffentlich einsehbare Datenbank dar, die Informationen speichern, verarbeiten, teilen und verwalten kann. Das heißt, dass die getätigten Transaktionen nicht mehr auf einer zentralen Datenbank bzw. einem zentralen Server verifiziert und gespeichert werden, sondern transparent im Netzwerk verteilt sind.
1. Einleitung: Einführung in die Problematik der urbanen Entwicklung und Vorstellung der Forschungsziele im Kontext von Smart City und Blockchain.
2. Das Smart-City-Konzept: Definition und Kategorisierung der Smart City in Handlungsfelder sowie Analyse existierender Schwachstellen bei Datenschutz und Datensicherheit.
3. Die Blockchain-Technologie: Detaillierte technische Beschreibung der Funktionsweise, von historischen Ansätzen bis zu aktuellen Entwicklungen wie Smart Contracts.
4. Blockchain-basierte Mobilitätslösungen in der Smart Mobility: Anwendung der Technologie auf spezifische Mobilitätsbereiche wie das Internet der Dinge und Shared Mobility mit konkreten Fallbeispielen.
5. Der Beitrag der Blockchain-Technologie zur Weiterentwicklung des Smart-City-Konzepts: Synthese der Ergebnisse und Bewertung der Bedeutung der Blockchain für die strategische Stadtplanung.
Smart City, Blockchain-Technologie, Smart Mobility, Datensicherheit, Datenschutz, Dezentralisierung, Internet der Dinge, Shared Mobility, Smart Contracts, Smart Traffic, Resilienz, Stadtplanung, Informationssicherheit, Digitale Spaltung, Transparenz.
Die Arbeit untersucht, wie die Blockchain-Technologie eingesetzt werden kann, um die Schwachstellen des Smart-City-Konzepts – insbesondere in den Bereichen Datenschutz und Datensicherheit – zu beheben.
Die Arbeit fokussiert auf das Smart-City-Konzept, die Funktionsweise der Blockchain-Technologie sowie spezifische Anwendungsgebiete im Sektor der Smart Mobility, wie Sharing Economy und das Internet der Dinge (IoT).
Das Ziel ist es zu bestimmen, inwieweit die Blockchain-Technologie einen Beitrag zur Weiterentwicklung des Smart-City-Konzepts leisten kann, um städtische Infrastrukturen resilienter und datensicherer zu gestalten.
Der Forschungsansatz kombiniert ein deduktives Vorgehen bei der Theoriebildung mit einer explorativen Forschung durch Fallstudien aus den Teilbereichen Sharing Economy und Internet der Dinge.
Im Hauptteil werden reale und potenzielle Anwendungsbeispiele für Blockchain-basierte Lösungen in der Smart Mobility vorgestellt, um zu prüfen, ob die Schwachstellen der Smart City dort erfolgreich minimiert werden können.
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Dezentralisierung, Datensouveränität, Smart Contracts, Resilienz und Smart Mobility charakterisiert.
Die Arbeit argumentiert, dass die dezentrale Struktur der Blockchain-Technologie das Risiko zentraler Schwachstellen eliminiert, da keine zentrale Instanz (wie ein Server oder Finanzinstitut) für die Validierung oder Speicherung von Daten erforderlich ist.
Smart Contracts ermöglichen eine automatisierte und transparente Abwicklung von Mietvorgängen, bei denen die Vertragsbedingungen auf der Blockchain gespeichert werden und ohne menschliche Intermediäre oder zentrale Server exekutiert werden.
Öffentliche Blockchains fördern die Datensouveränität der Nutzer und erschweren Überwachung durch zentrale Akteure, während private Blockchains oft neue Abhängigkeiten gegenüber den Betreibern schaffen und somit den disruptiven Charakter der Technologie abschwächen.
Der GRIN Verlag hat sich seit 1998 auf die Veröffentlichung akademischer eBooks und Bücher spezialisiert. Der GRIN Verlag steht damit als erstes Unternehmen für User Generated Quality Content. Die Verlagsseiten GRIN.com, Hausarbeiten.de und Diplomarbeiten24 bieten für Hochschullehrer, Absolventen und Studenten die ideale Plattform, wissenschaftliche Texte wie Hausarbeiten, Referate, Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Diplomarbeiten, Dissertationen und wissenschaftliche Aufsätze einem breiten Publikum zu präsentieren.
Kostenfreie Veröffentlichung: Hausarbeit, Bachelorarbeit, Diplomarbeit, Dissertation, Masterarbeit, Interpretation oder Referat jetzt veröffentlichen!

