Nick Große ist Mitglied von Blockchain Europe und Experte auf dem Gebiet Smart Contracts. Derzeit arbeitet er gemeinsam mit Projektkolleginnen und -kollegen an der Umsetzung eines Smart Contracts Demonstrators mit einer Plattform basierend auf Ethereum. Im Interview haben wir genau nachgefragt.

1. Warum nutzt ihr bei der prototypischen Umsetzung der Smart Contract-Plattform Ethereum?

Ethereum zählt neben der Bitcoin-Blockchain zu den etabliertesten Blockchain-Frameworks und erfreut sich aufgrund seiner Open Source-Struktur und der großen und lebhaften Community, wie der Truffle-Suite, großer Beliebtheit. Ethereum gilt außerdem als sehr einsteigerfreundlich. Es ermöglicht einen sehr einfachen Einstieg und begleitet interessierte EntwicklerInnen von der ersten Kommandozeile auf Protokollebene, über die Programmierung komplexerer Smart Contracts in Entwicklungsumgebungen, wie Remix, bis hin zur tatsächlichen Nutzbarmachung der Ergebnisse. So können mit überschaubarem Aufwand die interessanten Use-Cases direkt in erlebbare Umgebungen überführt und dort ausgiebig getestet werden – z.B. innerhalb eines Testnetzwerks und über sogenannte DApps auf Seiten des Frontends. Ob Hobbyentwickler oder Unternehmen: Jeder findet hier einen angemessenen Zugang. Jemand, der oder die verstehen möchte, wie Smart Contracts funktionieren, wie diese mit der Blockchain in Verbindung stehen und wie sie letztlich auf Anwenderebene nutzbar gemacht werden können, findet mit Ethereum einen sehr guten Einstieg.

2. Smart Contracts ließen sich auch über das bekannte Bitcoin-Netzwerk abwickeln, warum setzt ihr nicht auf dieses Framework?

Zur Validierung einer jeden Transaktion ist ein Konsensmechanismus vorgesehen, der festlegt, unter welchen Bedingungen eine Transaktion validiert wird und wann somit ein weiterer Block erstellt bzw. geschrieben werden darf. Der in einer Bitcoin-Blockchain genutzte Konsensmechanismus ist der „Proof-Of-Work“. Diesem liegt zugrunde, dass eine gewisse Arbeitsleistung (hier in Form einer komplexen mathematischen Operation) erbracht werden muss, bevor der Block validiert ist. Der Prozess ist absichtlich zeitaufwändig, sodass mögliche Attacken unattraktiv werden, weil sie rechenintensiv und teuer sind. Der Mechanismus bietet einen guten Schutz, erweist sich aber als schlecht skalierbar und energieineffizient.

Ethereum bedient sich einem ressourcenschonenderen Konsensmechanismus, dem „Proof-of-Stake“, der einen höheren Durchsatz an validierten Transaktionen ermöglicht. Beim Proof-of-Stake erhalten jene Knoten das Recht zur Validierung, die eine bestimmte Menge an Einheiten aus der genutzten Krypto-Währung einbringen. Agiert dann ein zur Validierung berechtigter Knoten eigennützig, weicht sein Ergebnis also von der Mehrheit der Ergebnisse ab, verliert er bei überstimmter Mehrheit an ehrlichen Validationen das eingebrachte Kapital.

3. Ethereum und Bitcoin sind offene, dezentrale Netzwerke. Warum setzt ihr auf ein solches offenes Netzwerk?

Wir setzen auf skalierbare Lösungen, die jedem auch zugänglich gemacht werden sollen: Weg von geschlossenen Insellösungen und Silodenken und hin zu einer gemeinsamen und offenen Entwicklung – ganz im Sinne der Technologie und der Community. Mit zunehmender Teilnehmeranzahl steigt auch die Anzahl an Knoten in einer Blockchain und damit auch die Stabilität des Netzwerkes, da mehr TeilnehmerInnen darüber entscheiden können, ob und inwieweit Transaktionen gültig bzw. ungültig sind. Eine höhere Teilnehmeranzahl wird also angestrebt. Um zu verhindern, dass nur wenige TeilnehmerInnen am Netzwerk teilnehmen und die Daten validieren, ist es wichtig, einer hohen Anzahl an TeilnehmerInnen den Zugang zu ermöglichen und sie zur aktiven Teilnahme zu motivieren.

4. Auch, wenn Smart Contracts digital abgewickelt werden, entstehen Transaktionskosten. Kannst du uns das Grundprinzip erläutern?

Bevor ein Smart Contract genutzt wird, muss er zunächst auf die Blockchain aufgespielt werden. Hieraus entstehen initiale Transaktionskosten, die einmalig für das Aufsetzen eines Smart Contracts anfallen. Das Aufspielen eines Smart Contracts ist notwendig, damit die Teilnehmer einer Blockchain anschließend darauf zugreifen können. Innerhalb des Smart Contracts können wiederum Schreib- und Leseprozesse aufgerufen werden. Jegliche Prozedur, die dazu führt, dass neue Zustände in die Blockchain geschrieben werden, erzeugen Transaktionskosten. Die Höhe der Transaktionskosten bemisst sich an dem Berechnungsaufwand, der für die Ausführung der Funktion erforderlich ist. Die Transaktionskosten lassen sich demnach als eine Art Aufwandsentschädigung bzw. Gebühr betrachten, deren Höhe in einer Ethereum-Blockchain von wenigen Wei (A. d. R.: Transaktionsgebühren werden auf der Ethereum-Plattform in Gas(-Preisen) und in den Einheiten Gwei/Wei angegeben), einem sehr kleinen Bruchteil der Währungseinheit Ether und umgerechnet weit weniger als einem Cent, verhältnismäßig sehr gering ausfällt.

5. Wie werden aus deiner Sicht Smarte Verträge die Welt verändern?

Aufgrund ihre Eigenschaft, Transaktionen papierlos und aufwandskonform, transparent und fälschungssicher in die Wege zu leiten und aufgrund ihrer hohen Wiederverwendbarkeit, werden Smart Contracts einen signifikanten Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Gelingt es uns Smart Contracts ganz selbstverständlich in unser Tagesgeschehen zu integrieren, können sie dazu beitragen, den Menschen zukünftig von monotonen und repetitiven, faktenorientierten Tätigkeiten zu befreien und ihm mehr Freiraum für kreative Tätigkeiten zu schaffen. Sind die Smart Contracts erst einmal implementiert, können sie außerdem dazu beitragen, Transaktionskosten merklich zu verringern. Diesen Effekt können wir jedoch nur erzielen, wenn Smart Contracts auch entsprechend wiederverwendbar gestaltet sind. Daher ist eine gemeinsame Entwicklungsarbeit in einer möglichst offenen Entwicklungskultur notwendig. Auf die gleiche Art und Weise müssen auch die Herausforderungen offener, dezentraler Lösungsansätze angegangen werden.

Lesetipps vom Experten:

Wer weitere Details zum Thema sucht, wird hier fündig:

1. Das Buch von Antonopoulus & Wood zum Thema „Mastering Ethereum“ bietet eine gute Beschreibung zum Proof of Stake (siehe Seite 321).
2. Eine Übersicht über die wichtigsten Erkenntnisse zu öffentlichen und geschlossenen Blockchains findet sich z.B. hier.
3. Für Interessierte findet sich im Ethereum-Yellow-Paper (Anhang G) eine Übersicht über die verschiedenen Komponenten, aus denen sich die Höhe der Transaktionskosten für einen Smart Contracts zusammensetzt.