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Bitcoin hat ein Problem. Die beliebte Kryptowährung hat nicht nur einen astronomischen Stromverbrauch und einen riesigen CO2-Fußabdruck, sondern ist auch ausgesprochen kompliziert – von den Kosten ganz zu schweigen.
„Bitcoin wurde im Wesentlichen auf dem Fundament des Misstrauens aufgebaut, bei dem jeder so lange als betrügerisch angesehen wird, bis das Gegenteil bewiesen ist“, erklärt Rachid Guerraoui, ein Wissenschaftler an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne. „Es verwendet einen Konsensalgorithmus, bei dem die Nutzenden ihre Ehrlichkeit beweisen müssen, indem sie komplexe, teure und energieintensive Rechenaufgaben ausführen, die dann von anderen Beteiligten überprüft werden.“
Im Rahmen des EU-finanzierten und vom Europäischen Forschungsrat unterstützten Projekts AT2 wollen Guerraoui und seine Kollegen diesen Ansatz für dezentralisierte Zahlungen umkehren. „Wir verfolgen einen minimalistischen Ansatz, bei dem die Agierenden keinen Konsens erzielen müssen, sondern lediglich böswilliges Verhalten verhindern müssen, sobald dieses auftritt“, sagt Guerraoui. „Mit anderen Worten: Wir gehen davon aus, dass alle ehrlich sind, und wenn ein Mitglied sieht, dass jemand versucht, etwas Falsches zu tun, wird dieses Mitglied ignoriert – und nur dieses Mitglied.“
Kommunikation über Konsens
Das Ergebnis dieser Arbeit ist eine neue Kategorie von Blockchain-Algorithmen für die Abwicklung von Anlagenübertragungen. „Anstelle eines Konsensmodells verwendet der AT2-Ansatz Kommunikation“, erklärt Guerraoui.
Wenn beispielsweise eine betrügerische Person eine Zahlung vornehmen möchte, verhindert das System, dass jemand Geld annimmt, bis eine zufällig ausgewählte Stichprobe bestätigt, dass der oder die Handelnde kein Geld an eine andere Person gesendet hat. Ist dies der Fall, wird die Zahlung nicht angenommen. „Im Grunde wollen wir damit sagen, dass man zur erfolgreichen Implementierung einer Kryptowährung nur mit einer kleinen Stichprobe Informationen austauschen und nicht mit einem Konsens arbeiten muss“, erklärt Guerraoui.
Durch die Abschaffung der Konsensbedingung von Bitcoin hat das Projekt sichere Transaktionen in Kryptowährungen in großem Maßstab und mit sehr geringem Energieaufwand erreicht. Laut Guerraoui entsprechen die Energiekosten des AT2-Systems in etwa denen für den Versand einer E-Mail. Darüber hinaus erzeugt es nur wenige Gramm CO2, was im Vergleich zu den geschätzten 300 kg CO2, die bei jeder Bitcoin-Transaktion entstehen, verschwindend gering ist.
„Das gibt uns einen erheblichen Vorteil gegenüber Bitcoin, das, wie mir berichtet wurde, so viel Strom wie das gesamte Land Österreich verbraucht und einen globalen CO2-Fußabdruck hat, der mit dem von Dänemark vergleichbar ist“, fügt Guerraoui hinzu.
Skalierung in Richtung Bitcoin
Die Forschenden arbeiten derzeit daran, ihre innovative Zahlungslösung zu verbreiten. „Unser Ziel ist es, eine ähnlich große Anzahl von Menschen wie bei Bitcoin zu erreichen, aber auf eine viel energieeffizientere und kostengünstigere Weise“, sagt er.
Guerraoui fügt hinzu, dass sich die Entwicklung des Zahlungssystems als viel einfacher erwies, als sein Team ursprünglich erwartet hatte. „Das war eine schöne Überraschung, die es uns ermöglicht hat, unsere Theorie schnell in eine Lösung umzusetzen, die Millionen von Transaktionen in Kryptowährungen pro Sekunde verarbeiten kann“, sagt er abschließend.
AT2 hat sein System als quelloffenen Code veröffentlicht, der nun für alle Interessierten zum Download und zur Nutzung bereitsteht.
Das Projekt hat sowohl in den Medien als auch bei den Investorinnen und Investoren große Aufmerksamkeit erregt. Aufbauend auf dieser Dynamik wollen Guerraoui und sein Team eine nicht gewinnorientierte Organisation gründen, von der aus sie ihr System auch über den Bereich der Kryptowährungen hinaus zur Verfügung stellen können.