Wahrung der Privatsphäre in einer Blockchain-basierten Plattform: Anwendung für MRO-Dokumentationen der Luftfahrtindustrie

Abstract

MRO-Dokumentationen (MRO, deutsch: Wartung, Reparatur und Instandsetzung) der Luftfahrtindustrie sind notwendig, um die Flugtauglichkeit von Flugzeugersatzteilen zu zertifizieren und den Handel mit Teilen auf dem Sekundärmarkt zu ermöglichen. Da Dokumente wettbewerbsrelevante Daten enthalten können, werden diese vertraulich behandelt. Dennoch besteht die Verpflichtung, die Validität von Dokumentationshistorien gegenüber Behörden und Handelspartnern nachzuweisen.

Die Dokumentationspraxis ist durch analoge Erfassung sowie unterschiedliche Prozesse und Systeme geprägt. Dieser Umstand erhöht die Fehleranfälligkeit und Manipulierbarkeit von Dokumenten. Eine standardisierte Datenerfassung sowie der Einsatz eines einheitlichen Systems könnten zur Optimierung der Prozesse beitragen.

Öffentliche Blockchains und der Einsatz von Smart-Contract-Systemen gewährleisten die Datenintegrität, ohne dass sich die Netzwerkteilnehmer gegenseitig vertrauen müssen. Durch automatische Überprüfung von Verträgen oder Dateneingaben können Fehler leicht identifiziert werden. Anreizsysteme erschweren zudem die Manipulation gespeicherter Daten und erhöhen deren Persistenz im System.

Die Transparenz öffentlicher Netzwerke behindert die Adaption der Blockchain-Technologie zur Verbesserung der MRO-Dokumentationsprozesse. Ein Zielkonflikt entsteht aus der Unvereinbarkeit von Privatsphäre-Anforderungen einerseits und den Spezifikationen öffentlicher Blockchain-Netzwerke andererseits. Private oder konsortiale Blockchain-Anwendungen stellen einen Kompromiss dar, lösen das Problem aber nicht.

Dieser Artikel folgt einem Design Science Research (DSR) Ansatz und stellt die Infrastruktur einer Blockchain-basierten Plattform für die MRO-Branche vor, die eine Lösung des beschriebenen Zielkonfliktes für den Anwendungsfall adressiert und damit die Grundlage für eine standardisierte Dokumentationspraxis bildet. Berücksichtigte Anforderungen und Designprinzipien sowie die abgeleiteten technischen Spezifikationen erläutern allgemein, wie Daten in Blockchain-basierten Plattformen vertraulich geteilt und validiert werden können.

Aviation industry MRO (MRO: maintenance, repair and overhaul) documentation is necessary to certify aircraft spare parts’ airworthiness and allow parts to be traded on the secondary market. Since the documents may contain competitively sensitive data, they are treated confidentially. Nevertheless, there is an obligation to demonstrate the validity of documentation histories to authorities and trading partners.

Documentation practice is characterized by analog recording and varying processes and systems. This circumstance increases the susceptibility to errors and manipulation of documents. Standardized data capture and a unified system could help optimize processes.

Public blockchains and smart contract systems ensure data integrity without needing network participants to trust each other. Errors can be easily identified through automatic verification of contracts or data entries. Incentive systems also make it challenging to manipulate stored data and increase its persistence in the system.

The transparency of public networks hinders the adaptation of blockchain technology to improve MRO documentation processes. A trade-off arises from the incompatibility of privacy requirements on the one hand and the specifications of public blockchain networks on the other. Private or consortium blockchain applications represent a compromise but do not solve the problem.

This article follows a DSR approach and presents the infrastructure of a blockchain-based platform for the MRO industry that addresses a solution to the described trade-off for the use case and thus forms the basis for a standardized documentation practice. Considered requirements and design principles, as well as the derived technical specifications, explain in general terms how data can be confidentially shared and validated in blockchain-based platforms.