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Masterarbeit

Blockchained Spreadsheets
Betreuer M.Sc. Dennis Przytarski
Prüfer Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang
Beschreibung

Motivation

Spreadsheets werden von Mitarbeitern in Unternehmen oft aufgrund ihrer Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität für komplexe Kalkulationsmodelle verwendet, die dann im weiteren Verlauf von der Unternehmensführung als Grundlage für die nächsten Unternehmensentscheidungen mit weitreichenden finanziellen Auswirkungen genutzt werden. Die EuSpRIG (European Spreadsheet Risks Interest Group)1 listet auf ihrer Webseite zu ver- schiedenen Fehlerarten in Spreadsheets dazugehörige Horrorgeschichten auf, die unter anderem zu (hohen) finanziellen Verlusten und gegebenenfalls zu Imageverlusten führten. Hierbei kann die Fehlerart der absichtlichen oder unbeabsichtigten Änderungen in einem Spreadsheet mithilfe von Auditdurchführungen aufgedeckt werden [1], wobei hierfür jedoch ein Audit Trail (Änderungsprotokoll) des Spreadsheets benötigt wird [2]. Die seit einigen Jahren bestehende Blockchain-Technologie bietet mit ihren Eigenschaften wie Konsistenz, Sicherheit und Unveränderbarkeit eine mögliche Speicherungsmöglichkeit des Audit Trails an [3].

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit soll untersucht werden, inwieweit der Audit Trail eines Spreadsheets in der Blockchain effizient hinterlegt werden kann. Hierfür soll eine bestehende Spreadsheetsoftware so erweitert werden, dass der dazugehörige Audit Trail eines Spreadsheets „on-chain“ in der Ethereum-Blockchain hinterlegt wird. Daher umfasst die Arbeit folgende Aufgaben:

  • Untersuchung von bestehender Spreadsheetsoftware (Calc, Excel, web-basierte Lösungen oder ähnliches) in Hinblick auf das Behandeln und Auslösen von Änderungsereignissen
  • Konzeption und Implementierung von Smart Contracts [4,5] für die Verwaltung von Audit Trails auf der Ethereum-Blockchain
  • Konzeption und Implementierung eines Audit Trail Moduls für die aus Punkt 1 ausgewählte Spreadsheetsoftware. Hierbei sollen Änderungen in einem Spreadsheet „on-chain“ auf der Ethereum-Blockchain unter Verwendung der in Punkt2 entworfenen Smart Contracts gespeichert werden
  • Konzeption und Implementierung einer webbasierten Lösung zur Visualisierung des Audit Trails eines Spreadsheets. Hierbei sollen die Daten direkt aus der Ethereum-Blockchain gelesen werden
  • Abschätzung der monetären Kosten bei der Nutzung des Audit Trail Moduls in Verbindung mit der Ethereum-Blockchain
  • Optional können die in Punkt 2 entwickelten Smart Contracts in Hinsicht auf ihre Codegröße optimiert werden, sodass die Transaktionskosten weiter minimiert werden [6]

Die Ergebnisse müssen in einem Zwischen- und Abschlussvortrag präsentiert werden. Es wird erwartet, dass die Arbeitsergebnisse mit einer uneingeschränkten Nutzungslizenz zur Verfügung gestellt werden.

Voraussetzungen

Gute bis sehr gute Programmierkenntnisse

Organisatorisches

Art der Arbeit Masterarbeit
Titel Blockchained Spreadsheets
Englischer Titel Blockchained Spreadsheets
Betreuer Dennis Przytarski, M.Sc.
Prüfer Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang

Literatur

[1] M. A. Ferreira and J. Visser, “Governance of spreadsheets through spreadsheet change reviews,” CoRR, vol. abs/1211.7100, 2012. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1211.7100

[2] A. Adler and J. C. Nash, “Knowing what was done: uses of a spreadsheet log file,” Spreadsheets in Education, vol. 1, no. 2, pp. 118–130, 2004.

[3] M. Pilkington, “11 blockchain technology: principles and applications,” Research handbook on digital transformations, p. 225, 2016.

[4] A. Ramachandran and M. Kantarcioglu, “Using blockchain and smart contracts for secure data provenance management,” CoRR, vol. abs/1709.10000, 2017. [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1709.10000

[5] K. Delmolino, M. Arnett, A. Kosba, A. Miller, and E. Shi, “Step by step towards creating a safe smart contract: Lessons and insights from a cryptocurrency lab,” in Financial Cryptography and Data Security, J. Clark, S. Meiklejohn, P. Y. Ryan, D. Wallach, M. Brenner, and K. Rohloff, Eds. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2016, pp. 79–94.

[6] T. Chen, X. Li, X. Luo, and X. Zhang, “Under-optimized smart contracts devour your money,” in 2017 IEEE 24th International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering (SANER), Feb 2017, pp. 442–446.