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Privatsphäre und Skalierung für Bitcoin: Was sind Federated (Chaumian) Mints?

Am von Federated Mint

Seit kurzer Zeit gewinnt das Thema der sogenannten Federated Chaumian Mints im Bitcoin Space zusehends an Bedeutung. Doch was ist das überhaupt? Woher stammt die Idee? Wie funktionieren diese Mints und am allerwichtigsten: Was bringen sie uns und dem Bitcoin-Netzwerk? Diese und weitere Fragen möchten wir in diesem Beitrag beantworten.

Chaumian Ecash

Die grundsätzliche Idee der Federated Chaumian Mints geht, wie der Name schon vermuten lässt, auf den berühmten Kryptografen David Chaum zurück, der als eine Art Ur-Cypherpunk gilt. Seine Arbeit von 1985, “Sicherheit ohne Identifikation: Transaktionssysteme, um Big Brother obsolet zu machen”, handelt von den Konzepten, die den Kryptowährungen und der Blockchain-Technologie zugrunde liegen und von Methoden, die es Einzelpersonen und Organisationen ermöglichen würden, ihre Privatsphäre bei verschiedenen Transaktionen zu wahren, sodass diese Transaktionen nicht mit personenbezogenen Daten verknüpft werden können. 

Chaums Konzept “Ecash”, 1983 konzipiert und 1994 veröffentlicht, ermöglichte den ersten Einsatz von ausschließlich softwarebasierter Electronic-Cash-Technologie, um per Computer über E-Mail oder das Internet zu bezahlen. Chaums Ecash hatte jedoch einen fatalen Schwachpunkt, der letzten Endes auch für dessen Scheitern verantwortlich war. Es wurde durch eine zentrale Instanz, nämlich die von David Chaum gegründete Firma Digicash Inc. herausgegeben und betrieben, die im Jahr 1998 Insolvenz anmelden musste.

David Chaum. Quelle: Twitter

Gleichwohl brachte Chaum mit seinem Ecash einige geniale Ideen in die Welt, die private Formen von digitalem Bargeld möglich machen. Die grundlegende Idee von Ecash besteht darin, dass es „Münzanstalten“ (en. Mints) gibt, an die ein Benutzer Geld geben kann und die im Gegenzug einen Schuldschein („IOU“) ausstellen und diesen mittels sogenannter Blindsignaturen kryptografisch unterschreiben. Diese Blindsignaturen wurden ebenfalls durch Chaum vorgestellt und beschreiben eine Form von digitalen Signaturen, bei welcher der zu unterschreibende Inhalt vor dem Signieren verschleiert wird. Vorstellen kann man sich das Ganze wie die Unterschrift auf einem bereits geschlossenen und versiegelten Briefumschlag. Durch dieses Verfahren ist es dem Benutzer möglich, eine digitale Signatur für seine Zahlungsdaten zu erwerben, so dass die Münzanstalt später selbst nicht mehr erkennen kann, an wen sie ausgestellt wurde und was der Inhalt ist. Auf diese Weise kann mit den Schuldscheinen völlig anonym Handel betrieben werden.

Wie bereits beschrieben, ist jedoch die zentrale Natur dieser „Mints“ ein großer Nachteil, da sie einen immensen Angriffsvektor bieten. Außerdem ist der öffentliche Betrieb einer solchen Münzanstalt für den Betreiber mit Gefahren und juristischen Konsequenzen verbunden, da anonyme Zahlungen in den meisten Ländern ohnehin illegal sind. Ein anonymer Betrieb scheitert jedoch daran, dass die Nutzer einem geheimen Betreiber vertrauen müssten, was niemand tun würde.

Mit der Erfindung des Bitcoin und durch das Hinzuziehen von Föderationen, können jedoch die großen Schwachpunkte, die Zentralisierung und der Vertrauensaspekt, weitestgehend ausgemerzt werden.

Federated Mints

Durch die Verwendung von „Federated Mints“ (zu deutsch: Föderierte Münzstätten oder „Währungsverbund“) kann das Vertrauen auf mehrere Parteien aufgeteilt und so insgesamt minimiert werden. Und hier kommt Bitcoin ins Spiel, denn „die Mutter aller Krypto-Assets“ ist der erste Vermögenswert, der föderal und trotzdem sicher gehalten werden kann und somit das perfekte Asset für eine Federated Mint. Durch bewährte kryptografische Methoden wie z.B. Multisignatur-Schemata können sowohl die Sicherheit als auch die Zugänglichkeit und Stabilität beziehungsweise Zuverlässigkeit der Mint garantiert werden. Selbst wenn einige Parteien bösartig oder kompromittiert wären, würde dies bedeuten, dass die von der Mint verwalteten Gelder sicher sind und darauf zugegriffen werden kann, wenn eine ausreichende Verteilung vorliegt. Dadurch, dass sich kein einzelner Teilnehmer mit Geldern aus dem Staub machen kann, kann das benötigte Vertrauen reduziert werden und ein Betrieb durch anonyme Teilnehmer wird attraktiver.

Federated Mints sind außerdem hervorragend dafür geeignet, eine der größten Herausforderungen für die breitere Akzeptanz von Bitcoin zu lösen: die Verwahrung. Für viele Menschen ist die Selbstverwahrung ihrer Bitcoin beängstigend, weswegen sie sich oft auf Dienstleister verlassen (müssen). Dies führt wiederum zu Problemen, da es immer wieder zu Verlusten für die Anwender kommt – durch Hacks, betrügerische Betreiber oder Missmanagement und dadurch entstandene Insolvenzen von Dienstleistern. Als „Multi-party Custodian“ also ein Verwahrdienstleister, der durch mehrere unabhängige Teilnehmer betrieben wird, kann eine solche Federated Mint, auch zur Lösung dieses Problems beitragen.

Eines der Projekte, das federführend vom deutschen Bitcoin-Entwickler Eric Sirion vorangetrieben wird, ist das Projekt Fedimint beziehungsweise MiniMint (die Begriffe werden heute Synonym verwendet.) Auf der Website des Projekts heißt es dazu:

„Ursprünglich sollte Fedimint eine Dachorganisation für die verschiedenen Bemühungen sein, Federated Chaumian E-Cash-Mints zu entwickeln. Leider hat nur ein Projekt, MiniMint, eine gewisse Zugkraft entwickelt und wird weiterhin aktiv weiterentwickelt. Aus diesem Grund wurde Fedimint im Laufe der Zeit zum Synonym für MiniMint und heute sorgen die beiden Namen für viel Verwirrung. Eine Umbenennung von MiniMint würde viele Code-Änderungen mit sich bringen, deshalb ist sie noch nicht erfolgt.“ ︎

– fedimint.org

Wie funktionieren Federated Mints auf Bitcoin?

Im Grunde kann man sich den Ablauf wie folgt vorstellen:

  1. Ein Nutzer sendet zur Einzahlung BTC an das Wallet der Federated Mint.
  2. Im Gegenzug erhält der Nutzer eine entsprechende Menge an Token (IOUs).
  3. Nun kann der Nutzer diese Token benutzen, um jemand anderes zu bezahlen. Dafür wählt er eine entsprechende Anzahl an Token aus und sendet diese an den Empfänger. Dieser reicht die Token anschließend direkt bei der Federated Mint ein, welche diese (sofern kein Double-Spend vorliegt) gegen neue Token eintauscht und sie dem Empfänger aushändigt. Erst dann gilt die Transaktion als vollständig abgewickelt.
  4. Der Nutzer kann seine Token nun selbst verwenden oder bei der Federated Mint gegen BTC zurücktauschen.

Da Transaktionen somit Off-chain stattfinden können eigent sich das System dieser Federated Mints auch ideal als weitere Skalierungslösung für das Bitcoin-Netzwerk.

Und wozu Lightning?

Um das ganze System auch zwischen verschiedenen Mints interoperabel zu gestalten, kann auf das Lightning-Netzwerk (LN) zurückgegriffen werden. Würde man die Token, die man von einer Mint erhalten hat nicht bei einer anderen ausgeben können, würde sich das System schnell zentralisieren, da es große Mints attraktiver machen würde. Durch die Integration des LN können sich Mints gegenseitig in Echtzeit Rechnungen stellen und einem „fremden“ Nutzer die entsprechende Menge Token ausstellen, sobald diese von der anderen Mint beglichen wurde.

Nicht komplett vertrauensfrei

An dieser Stelle anzumerken ist die Tatsache, dass Federated Mints natürlich nicht vollkommen vertrauensfrei funktionieren können. Allerdings kann das benötigte Vertrauen weitestgehend minimiert werden und das System bietet in jedem Fall große Vorteile gegenüber zentralisierter Lösungen.

„Ja, eine Federated Mint erfordert mehr Vertrauen als ein selbstgehosteter Lighning-Knoten oder On-Chain-Bitcoin. Aber wir denken, dass das Risiko durch die Verteilung der Föderationsmitglieder ausreichend minimiert werden kann. Es gibt viele Leute, die keine eigene Lightning-Wallet betreiben können oder wollen, sei es wegen der Gebühren oder des Wartungsaufwands. Für diese ist eine Federated Mint einer zentralisierten Lösung vorzuziehen, da sie die Privatsphäre der Nutzer schützt und keine Single Points of Failure aufweist. Systemische Risiken sollten durch die Tatsache, dass jede bereitwillige Gruppe von Menschen in der Lage sein wird, ihre eigene Föderation zu gründen, ausreichend gemildert werden.“

– fedimint.org

Fazit

Obwohl Federated Mints und insbesondere FediMint noch relativ weit am Anfang ihrer Entwicklung stehen, bieten sie enormes Potenzial, das Bitcoin-Netzwerk zu skalieren, um Privatsphäreeigenschaften zu erweitern und die Verwahrung von BTC zu dezentralisieren. Der Gründer und ehemalige Geschäftsführer der Bitcoin-Exchange Coinfloor, Obi Nwosu, der auch als Board Member beim von Jack Dorsey und Jay-Z initiierten ₿trust angestellt ist, ist ebenfalls ein großer Advokat der Federated Mints:

„Das Ergebnis [von Fedimint] ist ein System, das einfacher und privater ist als eine Börse oder eine Hardware-Wallet und das es Communities überall ermöglicht, die Kontrolle über ihre Bitcoins zu übernehmen. Einfach ausgedrückt ist Fedimint eine Form der Bitcoin-Verwahrung, die von Anfang an für den globalen Maßstab konzipiert wurde und es Milliarden von Menschen ermöglicht, Bitcoin zu empfangen, zu halten und auszugeben. […] „Wir haben bereits ein Protokoll für dezentralisiertes, zensurresistentes Geld – das ist Bitcoin. Wir haben auch ein Protokoll für dezentralisierte, zensurresistente Zahlungen – das ist Lightning . Das letzte fehlende Stück ist ein dezentralisiertes, zensurresistentes Verwahrungsprotokoll. Das ist Fedimint.“ „

– Obi Nwosu

Mit „Fedi Inc.“ gründeten Eric Sirion, Obi Nwosu und der bekannte Bitcoin-Entwickler Justin Moon kürzlich außerdem eine Firma, die direkt eine Seed-Runde in Höhe von 4,2 Millionen US-Dollar abschließen konnte. Die weitere Arbeit an Fedimint und die Entwicklungen einer mobilen Fedi-App ist damit vorerst gesichert und wir dürfen gespannt sein, was die Zukunft dahin gehend noch bringen wird.

Die Fedi-App soll dazu dienen, Bitcoin den Massen zugänglich zu machen und einer der Schlüssel-Player für den Weg zur Hyperbitcoinization werden. Fedimint hat in jedem Fall das Potenzial eine massentaugliche Zwischenlösung, zwischen zentralisierten Börsen und Selbstverwahrung zu sein und somit weltweit zur finanziellen Inklusion beizutragen.

„Milliarden von Menschen werden aufgrund der Börsenregulierung vom Zugang zu Bitcoin ausgeschlossen. Börsen müssen reguliert werden, weil sie sonst eher mit dem Geld der Leute verschwinden oder gehackt werden. Dann haben Sie weitere Milliarden, die aus Kostengründen und aus Angst vor Komplexität von der Erstverwahrung ausgeschlossen werden.“

– Obi Nwosu

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Fedimint-Protokoll und darauf basierende Wallet-Lösungen ein hohes Maß an Sicherheit bieten, gleichzeitig die Komplexität im Vergleich zur Selbstverwahrung reduzieren und dabei einen starken Schutz der eigenen Privatsphäre garantieren. Außerdem kann das System zur Skalierung von Bitcoin beitragen. Alles in allem ein sehr spannender Ansatz, der definitiv weiter verfolgt werden sollte.


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