Ein aktuelles Forschungsprojekt definiert die zentrale Zeitmessung neu: Über eine Blockchain werden Uhren global synchronisiert und so eine zuverlässige und manipulationssichere globale Zeitquelle geschaffen. Diese ist zum Beispiel von Nutzen für IoT-Geräte, Messgeräte in Lieferketten und verteilte Systeme. Insbesondere dort, wo die Störung einer zentralen Uhr ein Sicherheitsrisiko darstellt, ist der Einsatz der neuen Technologie hilfreich.
Das Projekt trägt den Namen „Ouroboros Chronos“, und bezieht sich auf das griechische Wort für Zeit sowie auf das Ouroboros-Protokoll – den Konsensalgorithmus, der der Cardano-Blockchain zugrunde liegt. Das neue Ouroboros-Chronos-Protokoll könnte die Widerstandsfähigkeit von kritischen Telekommunikations-, Transport- und Handelssystemen und anderen Infrastrukturen drastisch erhöhen, indem es sich mit einer einheitlichen Netzwerkuhr synchronisiert, die fehlerfrei funktioniert und extrem schwer angreifbar ist.
Eine kürzlich von der britischen Regierung durchgeführte Studie „Blackett Review“ zum Thema satellitengestützte Zeit- und Positionsbestimmung zeigt: Der Bedarf an zuverlässigeren Zeitdaten und die gefährliche Abhängigkeit kritischer Sektoren von globalen Navigationssatellitensystemen (GNSS) ist sehr hoch. Letztere sind anfällig für Störungen, Cyberangriffe und Weltraumwetter. Auch das Network-Time-Protocol (NTP) wird von vielen Computern als Ersatz für die Weltzeit verwendet und ist somit ein potenzieller Angriffsvektor. Vor kurzem wurde unter der Leitung des National Physical Laboratory das weltweit erste nationale Zentrum für Zeitmessung in Großbritannien eingerichtet, das alternative und robustere Zeitmessungsdienste für alle Bereiche von der Telekommunikation bis zum intelligenten Verkehr erforschen soll. Internationale Metrologiezentren müssen derzeit Uhren, die mit unterschiedlichen Frequenzen und an mehreren Orten arbeiten, aufwendig auf ihre Genauigkeit hin vergleichen. Die neue Forschung ermöglicht es, durch Blockchain-Technologie, Uhren sicherer und einfacher zu synchronisieren.
Das Bahnbrechende an Ouroboros-Chronos ist die Schaffung eines internen Blockchain-Zeitsynchronisationssystems. Der neue Uhrensynchronisationsmechanismus ermöglicht es den Teilnehmern, sich mit einer einheitlichen und stabilen globalen Uhr zu synchronisieren und schwächere Zeitquellen zu ersetzen, die anfällig für Manipulationen sind. Darüber hinaus ermöglicht das Blockchain-Protokoll, Transaktionen mit einer kryptografisch sicheren Zeitquelle zu versehen, die frei von den Schwachstellen extern gehosteter Uhren ist, und macht Kryptowährungen widerstandsfähiger gegen Angriffe, die auf Zeitinformationen abzielen. Da diese wissenschaftliche Errungenschaft eine genaue Zeitangabe und damit eine vollständige Rückverfolgbarkeit aller Transaktionen ermöglicht, ist sie auch ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Schaffung vollständig überprüfbarer und betrugssicherer Finanzsysteme.
Chronos ist die jüngste Erweiterung des Ouroboros-Protokolls, das der Cardano-Blockchain zugrunde liegt – der grünen Blockchain, die die Energieeffizienzprobleme von Bitcoin und Ethereum überwindet. Die Cardano-Blockchain wird derzeit beispielsweise eingesetzt, um die Rückverfolgbarkeit, Transparenz und Nachhaltigkeit in den Lieferketten für US-amerikanisches Rind- und Lammfleisch zu verbessern. Auch ermöglicht sie in Äthiopien die Bereitstellung einer dezentralisierten nationalen Datenbank mit digitalen Schüler- und Lehrer-IDs. Die Datenbank ermöglicht es, die lokalen akademischen Leistungen zu verfolgen, die Ressourcen gezielt einzusetzen, die Unterrichtsplanung zu verbessern und Zeugnisbetrug zu bekämpfen.
Professor Aggelos Kiayias, Direktor des Blockchain Technology Laboratory an der Universität von Edinburgh und Chief Scientist bei IO Global, sagte: „Die Synchronisierung von Uhren ohne einen zentralen Zeitnehmer ist für die Schaffung eines wirklich robusten dezentralen Finanzsystems von wesentlicher Bedeutung. Wir haben zum ersten Mal einen Blockchain-Mechanismus entwickelt, der es einer Vielzahl von Parteien ermöglicht, ihre lokalen Uhren so zu kalibrieren, dass sie konsistent sind. Indem wir eine auf der Blockchain basierende globale Uhr geschaffen haben, haben wir auch den Weg für eine zuverlässige, manipulationssichere Zeitquelle mit vielen möglichen externen Anwendungen geebnet.“
Info; Die vollständige Studie zu Ouroboros Chronos ist hier in englischer Sprache verfügbar.
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