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Digitalisierung der Armee:

Anwendung Blockchain-basierter Self-Sovereign Identity

Abstract
Die Schweiz wird den elektronischen Identifikationsnachweis (E-ID) mit Self-Sovereign Identity (SSI) aufbauen. Das Eidgenössische Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport (VBS) möchte die E-ID für die Digitalisierung der Miliz nutzen und Wissen in diesem Bereich aufbauen. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, die Blockchain-Technologie als Basis für das Verifiable Data Registry (VDR) in einem staatlichen SSI-Ökosystem zu evaluieren. Aufgrund bestehender Literatur wurde die Eignung unterschiedlicher Blockchain-Ausprägungen unter anderem in zuvor definierten Szenarien (auch im Kontext der Schweizerischen Armee) evaluiert. Diese Arbeit kommt zum Schluss, dass sich Public Blockchains – insbesondere die Ausprägung Permissioned – für ein staatliches Ökosystem eignen und den Anforderungen des VBSs gerecht werden. In einem Proof of Concept (PoC) wurde ein SSI-Ökosystem auf Basis der Blockchain-Technologie mit dem Jolocom-Framework umgesetzt. Als Anwendungsfall dient die Ausbildungsgutschrift, die abhängig von Dienstgrad und Ausbildungsdauer dem Milizkader der Schweizerischen Armee gewährt wird. Der umgesetzte PoC beweist, dass vorliegener Anwendungsfall mit einer SSI-Lösung signifikant effizienter und benutzerfreundlicher umgesetzt werden könnte.
Schlüsselbegriffe
Self-Sovereign Identity (SSI), Verifiable Data Registry (VDR), Blockchain, Digitalisierung, Jolocom, E-ID, Armee
Zielsetzung
Ziel der Arbeit ist die Evaluierung der E-ID auf Basis der Self-Sovereign Identity für die Digitalisierung der Miliz. Untersucht wird die Eignung der Blockchain Technologie für das Register in der SSI-Infrastruktur. Mögliche Blockchain-Ausprägungen sollen einander gegenübergestellt und auf Faktoren der Nachhaltigkeit, Performance, Sicherheit und Resilienz in verschiedenen Szenarien verglichen werden. Analyse und Evaluierung soll unter Einbezug der Konzepte und Architektur der Bundesverwaltung zur E-ID vorgenommen werden. Der Austausch mit den zuständigen Stakeholdern bei der Bundeskanzlei/DTI und dem Bundesamt für Informatik (BIT) wird durch das VBS sichergestellt. In einem zweiten Schritt soll ein Proof of Concept auf Basis der E-ID mit einer Blockchain SSI-Infrastruktur umgesetzt werden. Die durch DTI und BIT definierte Architektur und Standards sollen für die Implementierung berücksichtigt werden. Als Use-Case dient die Ausbildungsgutschrift, die abhängig von Dienstgrad und Ausbildungsdauer dem Milizkader der Armee gewährt wird. In der SSI-Landschaft verifiziert das VBS den digitalen Ausbildungsnachweis eines AdA um den Anspruch auf eine Ausbildungsgutschrift zu prüfen.
Hintergrund
Die Behörden in der Schweiz wollen in den kommenden Jahren die Digitalisierung in verschiedenen Bereichen vorantreiben. Zu diesem Zweck nahm 2021 der Bereich «Digitale Transformation und IKT-Lenkung DTI» seine Arbeit auf. Das Bundesamt für Informatik erarbeitet unter der Federführung des DTI die Elektronische Identität für Schweizer Bürger*innen. Alle Bundesämter und Departemente sind in der Pflicht. So auch das VBS: Die Vision «Armee 2030» sieht unter anderem die Digitalisierung der Miliz vor. Im Hinblick auf ein digitales Portal für Angehörige der Armee (AdA) werden verschiedene technologische Lösungen evaluiert. Der Bundesrat hat an seiner Sitzung vom 17. Dezember 2021 die Stossrichtung für einen künftigen digitalen staatlichen Identitätsnachweis (E-ID) festgelegt. Nutzer*innen der E‑ID sollen durch die Anwendung von Self-Sovereign Identity (SSI) grösstmögliche Kontrolle über ihre Daten haben. Das VBS möchte die E-ID für die Digitalisierung der Miliz nutzen.
Herangehensweise und Lösung
Im theoretischen Teil der Arbeit werden die Themen SSI, Blockchain und Kryptografie eingeleitet. Die Eignung der Blockchain-Technologie als Verifiable Data Registry (VDR) der SSI-Infrastruktur wird untersucht. Verschiedene Blockchain-Ausprägungen werden einander gegenübergestellt und hinsichtlich Faktoren wie Nachhaltigkeit, Performance, Sicherheit und Resilienz in verschiedenen Szenarien verglichen. Die Eignung der Blockchain-Technologie als VDR wurde methodisch als Literaturarbeit aufgearbeitet. Dazu wurde Literatur zu unterschiedlichen Bereichen und isolierten Fragestellungen (z.B. Datenschutzkonformität der Blockchain) herangezogen. Die Erkenntnisse werden konsolidiert bzw. kombiniert, um anschliessend eine übergreifende Einschätzung abgeben zu können. Der praktische Teil der Arbeit dokumentiert die Umsetzung eines SSI-Ökosystems auf Basis der Blockchain-Technologie mit dem Jolocom-Framework. Als Proof of Concept (PoC) dient die Ausbildungsgutschrift für das Milizkader der Schweizerischen Armee, die je nach Dienstgrad und Ausbildungsdauer ausgezahlt wird.
Für die Interaktion mit dem Ökosystem wurde die Jolocom SmartWallet App verwendet und zwei Webanwendungen umgesetzt:
  • Die Anwendung «SSI Credential Generator» ermöglicht das Ausstellen digitaler Zertifikate (E-ID und Bildungszertifikate), die für die Ausbildungsgutschrift nötig sind.
  • Das «myArmy Portal» bietet die Möglichkeit Militärzertifikate auszustellen und ein Anspruch auf Ausbildungsgutschrift automatisiert zu prüfen.
Projektdaten
Projekttyp: IP6 – Bachelor Thesis
Beginn: 22.02.2022
Ende: 12.09.2022
Aufwand: 720 Personenstunden (360 pro Person)
Teamgrösse: 2 Studenten, Berufsbegleitend
Auftraggeber
Eidgenössischen Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport VBS
Das Projekt «Digitalisierung der Armee: Anwendung Blockchain-basierter Self-Sovereign Identity» wurde vom Eidgenössischen Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport VBS eingereicht. Carlo Dietiker, vormaliger stellvertretender Chef FUB, aktuell Programmleiter Digitalisierung in der Armee ist die Hauptansprechperson.

Carlo Dietiker
Programmleiter Digitalisierung

Papiermühlestrasse 13e
3003 Bern

T +41 79 302 09 05

carlo.dietiker@vtg.admin.ch
www.vision-armee.ch
Projektteam
Ralf Winkelmann
cand. BSc Informatik (iCompetence)

ralf.winkelmann@students.fhnw.ch
Luca Dietiker
cand. BSc Informatik (iCompetence)

luca.dietiker@students.fhnw.ch
Betreuer
Markus Knecht
Institut für Mobile und Verteilte Systeme

markus.knecht@fhnw.ch
Experte
Konrad Durrer
Enterprise Information Technology Architect
CSS Versicherungen
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