Fokus Forschung: Entwicklung eines intuitiven Workflows zur KI-basierten Bilderstellung in Form von Verifiable Credentials

Fokus Forschung: Entwicklung eines intuitiven Workflows zur KI-basierten Bilderstellung in Form von Verifiable Credentials

Forschung, Konferenzteilnahmen, Nachwuchsforschung, Veranstaltungen, NWK

NWK25 | Forscher Nachwuchs | Florian G. Hechler forscht zur Echtheitssignatur von digitalen Dokumenten

Portrait Florian G. Hechler in einem gewölbten Raum
| Florian G. Hechler forscht zur Echtheitssignatur von digitalen Dokumenten

Die Umsetzung der EUDI-Wallet wird bald für alle EU-Mitgliedsstaaten verpflichtend [1]. Damit wird ein EU-weiter Standard für digitale Nachweise in Form von Verifiable Credentials (VC) geschaffen und werden Prinzipien der Self-Sovereign Identity (SSI) umgesetzt. Mit dieser Selbstsouveränität werden die Nutzenden bemächtigt, digitale Nachweise ausschließlich auf dem eigenen Gerät in einer dafür entwickelten Wallet zu speichern und vorzuzeigen (zu präsentieren). In meinem Beitrag für die 25. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz (NWK) an der Hochschule Merseburg habe ich eine Lösung entwickelt und vorgestellt, welche die Möglichkeiten der EUDI-Wallets nutzt, um KI-generierte Bilder als Verifiable Credentials auszustellen.

Ein Verifiable Credential ist ein digitaler Nachweis, welcher mittels kryptographischer Verfahren vom Aussteller und Inhaber signiert wird, um dessen Echtheit zu bestätigen. Diese Nachweise enthalten Informationen über ein Subject, welches meist der Inhaber des VCs ist. Damit lassen sich digitale Versionen verschiedener Ausweisdokumente, wie zum Beispiel Studierendenausweise, erstellen [2].

Die Eigenschaften der Self-Sovereign Identity in Gestalt von Verifiable Credentials lassen sich gut mithilfe des SSI-Interaktionsschemas darstellen, welches in Abbildung 1 zu sehen ist. Wenn zum Beispiel die Verwaltung einer Hochschule als Herausgeber einem Studenten einen Studierendenausweis in Form eines Verifiable Credential ausstellt, wird dieser Nachweis ausschließlich auf dem Gerät des Halters (des Studenten) gespeichert. Wenn dieser sich zum Beispiel gegenüber einer Bibliothek als Akzeptanzstelle ausweisen möchte, kann er dieses präsentieren. Die Bibliothek muss keine Verbindung zur Hochschulverwaltung aufnehmen. Die Echtheit des Verifiable Credential wird mittels der Signatur geprüft, mit der es die Hochschulverwaltung digital unterschrieben hat. Lediglich das Vertrauen der Bibliothek zur Hochschulverwaltung ist erforderlich. Die Bibliothek kann außerdem noch in einem vertrauenswürdigen Datenregister prüfen, ob der Nachweis zum Beispiel aufgrund von Kompromittierung widerrufen wurde, und ihn daraufhin ablehnen.

Eine Umsetzung einer EUDI-Wallet stellt die Hidy-App dar. Diese ist im Rahmen des Forschungsprojekts ID-Ideal der Hochschule Mittweida am Institut Blockchain Competence Center Mittweida (BCCM) entstanden. Gefördert wurde dieses vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Innovationswettbewerbs „Schaufenster Sichere Digitale Identitäten“.

Abseits der Verwendung für digitale Ausweisdokumente, Zertifikate usw. existieren durch technische Gegebenheiten weitere Einsatzmöglichkeiten. Innerhalb des Subjects, welches die durch Signatur bestätigten Daten enthält, existieren wenige Beschränkungen der Datentypen und der Größe. Auch Binärdaten lassen sich so einbinden, was die Einbettung beliebiger Dateiformate ermöglicht. Darunter zählen auch Bilder. Aus diesen Möglichkeiten ist der Wunsch entstanden, aufzuzeigen, dass eine EUDI-Wallet auch für Szenarien außerhalb der Identifikation geeignet ist und ganze Workflows damit umgesetzt werden können. Daraus ist eine Softwarelandschaft entstanden, die KI-Bilder erzeugt bzw. die Nutzenden bemächtigt, KI-Bilder zu erstellen und als Verifiable Credentials in der Hidy-Wallet zu halten. Die Architektur dieser ist in Abbildung 2 ersichtlich.

Die Komponente „Stable Diffusion Proxy“ stellt den anderen Komponenten Funktionen des Stable-Diffusion-Modells zur Verfügung. Dieses KI-Modell ist für die Generierung der KI-Bilder verantwortlich. „Art Bubble“ ist das eigentliche Programm, mit dem die Nutzenden interagieren, indem sie durch das Auswählen von Wörtern einen Prompt erstellen. Dies ist in Abbildung 3 zu sehen. Der QR-Code, der in der oberen rechten Ecke des Bildschirms erscheint, kann mit der Hidy-Wallet gescannt werden. Daraufhin bekommen die Nutzenden das Bild als Verifiable Credential angeboten. Wenn sie dieses annehmen, wird das Bild an die Komponente „Shop Integration“ weitergegeben. Diese erstellt ein Shopprodukt für großformatige Drucke über einen externen Dienstleister. Dabei bekommt jedes Bild über ein großes Sprachmodell noch einen Titel und eine Beschreibung. Ein Beispiel eines solchen Shopproduktes ist in Abbildung 4 zu sehen.

Florian G. Hechler sagt zum Forschungsthema: „Die Arbeit an diesem Projekt ist für mich sehr spannend und aufschlussreich. Diese Selbstsouveränität im Bereich der digitalen Identifizierung empfinde ich als großen Fortschritt im Bereich des Datenschutzes. Die nächsten Jahre werden aufzeigen, wie gut die EUDI-Wallets von der Bevölkerung angenommen werden. Ich hoffe, dass die Verbreitung dieser durch die umfangreichen Einsatzmöglichkeiten gesteigert wird und ich zusammen mit meinen Kolleg:innen damit einen positiven Beitrag für die Zukunft geleistet habe.“

Dieser Beitrag basiert auf: Hechler, F. G., Meisel, M. & Ittner, A. (2025). „Entwicklung eines intuitiven Workflows zur KI-basierten Bilderstellung in Form von Verifiable Credentials“. In: Tagungsband zur 25. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz 2025, S. 111–115. Verfügbar unter: www.hs-merseburg.de/fileadmin/Forschung/Nachwuchswissenschaftlerkonferenz/NWK25/NWK25_Tagungsband.pdf (Abgerufen am 15.07.2025).

Zur Person

Florian Gerhard Hechler studiert Angewandte Informatik mit der Vertiefung IT-Sicherheit an der Hochschule Mittweida. Seit März 2023 arbeitet er am Institut „Blockchain Competence Center Mittweida (BCCM)“ an der Hochschule Mittweida im Bereich des Software Engineering.

Literatur

[1] Granc, F.; Fiedler, A. (2024): Mit Interoperabilität zur Europäischen Souveränität?. Datenschutz Datensich 48, 217–221. doi.org/10.1007/s11623-024-1912-3

[2] Ehrlich, T.; Richter, D.; Meisel, M.; Anke, J. (2021): Self-Sovereign Identity als Grundlage für universell einsetzbare digitale Identitäten. HMD 58, 247–270. doi.org/10.1365/s40702-021-00711-5

Text: Florian G. Hechler
Fotos und Grafiken: Helmut Hammer (1), Florian G. Hechler bzw. laut Quellen