Proof of physical work for a more sustainable decentralized consensus in blockchain technology
| Schwerpunkte: | RessourcenEffizienz Talente |
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| Art der Förderung: | Personenförderprogramme |
| Programm: | CZS Nexus |
| Geförderte Institution: |
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Dr. Frank Rhein forscht an der Schnittstelle von Kryptographie, Ingenieur- und Naturwissenschaften. Er studierte Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik am KIT und an der University of Adelaide in Australien. Während seiner Promotion am KIT, forschte er auch an der ETH Zürich.
Ziele
Die größte Errungenschaft der Kryptowährung Bitcoin ist, dass sie ohne zentrale Autorität funktioniert. Sie nutzt ‚proof of work‘, um einen dezentralen Konsens über den Stand der Blockchain zu finden. Die Blockchain ist vertrauenswürdig, da deren Manipulation einen nicht zu leistenden Arbeits- bzw. Rechenaufwand bedeutet. Diese Sicherheit wird jedoch mit einer massiven Ressourcenverschwendung und CO2-Emissionen erkauft: Bitcoin wäre aktuell der fünftgrößte EU-Staat nach Stromverbrauch.
Ziel des Forschungsvorhabens von Dr. Frank Rhein ist es, dieses Prinzip in die physische Welt zu übertragen und die CO2-Emissionen durch die Entwicklung eines ‚proof of physical work‘ zu reduzieren. Hierzu werden physikalische Einwegfunktionen benötigt und entwickelt. Dies sind reproduzierbare Prozesse, deren Ausgaben keine direkten Rückschlüsse auf deren Eingaben zulassen. Ein darauf basierendes Blockchain-Protokoll verwendet teure physische Ressourcen und Zeit anstelle von günstiger Elektrizität, was durch die ökonomische Limitierung der Teilnehmer zu einer erheblichen globalen CO2-Reduktion führt.
Die vorgeschlagene Idee eröffnet ein völlig neues Forschungsfeld an der Schnittstelle von Kryptographie, Ingenieur- und Naturwissenschaften.
Beteiligte Personen:
Dr.-Ing. Frank Rhein
Karlsruher Institut für Technologie
Detailinformation:
| Schwerpunkte: | RessourcenEffizienz Talente |
|---|---|
| Programm: | CZS Nexus |
| Art der Förderung: | Personenförderprogramme |
| Zielgruppe: | Nachwuchsgruppenleiter:innen |
|---|---|
| Fördersumme: | 1.500.000 € |
| zzgl. Overhead: | 300.000 € |
| Zeitraum: | Februar 2026 - Januar 2031 |
Geförderte Institution:
