From cryptic to cryptographic : On the wide-ranging potentials and challenges of blockchain-based financial products and markets

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Schaaf, Vincent:
From cryptic to cryptographic : On the wide-ranging potentials and challenges of blockchain-based financial products and markets.
Bayreuth , 2025 . - VI, 100 S.
( Dissertation, 2025 , Universität Bayreuth, Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät)

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Abstract

Emerging from the financial crisis of 2008, bitcoin and the underlying blockchain technology have introduced a new asset class, a new payment system, and a whole, new decentralized financial system (DeFi). Furthermore, blockchain is also reshaping the infrastructure and underlying paradigms of the traditional financial sector (TradFi). While there is a plethora of blockchain applications with transformative potential, the integration of a novel and multifaceted technology in the complex and tangled financial system poses a wide range of challenges such as scalability, privacy, volatility, missing real-world applicability, and adoption. With this dissertation I aim to explore the wide-ranging potentials of blockchain-based financial products and the challenges that need to be addressed to fully leverage blockchains prospects for the financial system. This dissertation and its 10 essays are structured around three research goals. Through Essays 1-4, I examine the challenges and promises of DeFi (RG1), providing a comprehensive overview of the ecosystem and its potentials and challenges, particularly the integration of real-world assets (RWAs). Secondly, in Essays 5 and 6, I investigate how blockchain can permeate and reconfigure TradFi but also showcase its limitations (RG2), specifically in taxation and central banking. Third, I address fundamental blockchain challenges and solution approaches (RG3), with a particular focus on electricity consumption, formal and game-theoretic security, and the role of zero-knowledge proofs in privacy-preserving systems in Essays 7-10. The dissertation is structured in two main parts as follows: First, I give an introduction to my dissertation where I showcase the importance of the topic, introduce necessary fundamental knowledge, and lay out the three research goals of my dissertation, the research questions of the individual essays, and their interrelation. Furthermore, I set out the employed research designs, summarize the key findings of the individual essays, and discuss the contributions and limitations of my work and possible avenues for future research. The second part of my dissertation encompasses the abstracts to my 10 essays.

Abstract in weiterer Sprache

Ausgehend von der Finanzkrise 2008 haben Bitcoin und die zugrunde liegende Blockchain-Technologie eine neue Anlageklasse, ein neues Zahlungssystem und ein völlig neues, dezentralisiertes Finanzsystem (DeFi) hervorgebracht. Darüber hinaus verändert die Blockchain-Technologie die Infrastruktur und die zugrunde liegenden Paradigmen des traditionellen Finanzsektors (TradFi). Trotz zahlreicher Blockchain-Anwendungen mit transformativen Potenzialen stellt die Integration dieser neuartigen, facettenreichen Technologie in das komplexe und verflochtene Finanzsystem eine Vielzahl von Herausforderungen dar, darunter Skalierbarkeit, Datenschutz, Volatilität, fehlende Anwendbarkeit in der realen Welt und mangelnde Akzeptanz. Mit dieser Dissertation verfolge ich das Ziel, die weitreichenden Potenziale blockchain-basierter Finanzprodukte zu erkunden und die Herausforderungen herauszuarbeiten, die bewältigt werden müssen, um die Chancen der Blockchain für das Finanzsystem vollständig auszuschöpfen. Diese Dissertation und ihre zehn Essays sind um drei Forschungsziele (RGs) herum strukturiert. In den Essays 1–4 untersuche ich die Herausforderungen und Versprechen von DeFi (RG1) und biete einen umfassenden Überblick über das Ökosystem und seine Potenziale und Schwierigkeiten, insbesondere die Integration von Real-World Assets (RWAs). In den Essays 5 und 6 analysiere ich, wie Blockchain in TradFi integriert und es transformieren kann, zeige jedoch auch die Grenzen auf (RG2), speziell in den Bereichen des Steuersystems und der Zentralbankwährungen. Drittens befasse ich mich mit grundlegenden Blockchain-Herausforderungen und Lösungsansätzen (RG3): In den Essays 7–10 stehen der Stromverbrauch, formale und spieltheoretische Sicherheitsaspekte sowie die Rolle von Zero-Knowledge-Proofs in datenschutzfreundlichen Systemen im Mittelpunkt. Die Arbeit gliedert sich in zwei Hauptteile: Zunächst führe ich in das Thema ein, unterstreiche dessen Relevanz, vermittle notwendiges Grundlagenwissen und erläutere die drei Forschungsziele, die Forschungsfragen der einzelnen Essays und deren Zusammenhänge. Zudem stelle ich die eingesetzten Forschungsdesigns vor, fasse die zentralen Ergebnisse der Essays zusammen und diskutiere die Beiträge und Grenzen meiner Arbeit sowie mögliche Pfade für zukünftige Forschung. Der zweite Hauptteil enthält die Abstracts meiner zehn Essays.