Ethereum: Das bessere Kryptogeld?

Einige Fakten zu Ethereum. Was macht diese Kryptowährung so anders als Bitcoin? Warum zieht sie derzeit so viel Begeisterung an? Und welche Schwächen und Probleme gibt es? Wir versuchen, ein wenig Licht uns Dunkel zu bringen.

2016 ist das Jahr von Ethereum. Die Token der Währung – die Ether – haben ihren Wert um mehr als das Zehnfache gesteigert, die Anzahl der täglichen Transaktionen hat sich vervierfacht, und mit der DAO wurde Ethereum zu der Währung, mit der das größte Crowdfunding aller Zeiten getätigt wurde. Nicht mit Dollar, nicht mit Bitcoin, schon gar nicht mit Euro. Sondern mit Ether.

Aber warum? Warum steht Ethereum derzeit so im Hype? Reicht es nicht, eine Krptowährung zu haben, nämlich Bitcoin? Hat Ethereum wirklich Vorteile gegenüber dem etablierten Bitcoin – oder profitiert Ethereum nur als Trittbrettfahrer von den leidigen Blocksize-Bürgerkriegen? Was macht Ethereum anders als Bitcoin?

Die Unvollständigkeit der Bitcoin-Skriptsprache

Ethereum ist tatsächlich anders als Bitcoin. Um das zu verstehen, muss man ein Stück ausholen und begreifen, wie Bitcoin Transaktionen bildet. Zu sagen, Bitcoin A wandert von Tony zu Berta, ist leider arg verkürzt.

Tatsächlich besteht eine Transaktion, grob gesagt, aus Inputs und aus Outputs. Inputs gehen rein, outputs gehen raus. Ich nehme 2 Bitcoin, die auf einer Adresse liegen, für die ich die Schlüssel habe – das ist der Input – und schicke sie an eine Adresse, für die jemand anderes den Schlüssel hat – das ist der Output. Dieses einfachste Modell einer Transaktion hat also einen Input und einen Output.

Der Output jedoch schickt nicht einfach nur Bitcoins an eine Adresse. Das wäre zu einfach. Er definiert vielmehr eine Bedingung, unter der dieser Output ausgegeben – also in einen Input verwandelt – werden darf. In der Regel ist diese Bedingung, dass man dazu nachweisen muss, dass man den privaten Schlüssel für die im Output genannte Adresse besitzt.

Sowohl Inputs als auch Outputs benutzen für diese Operation Skripte. Die Skripte bei Bitcoin prozessieren die sogenannten UTXO. Das bedeutet „Unspent transaction output“ und ist beim Bitcoin wahnsinnig wichtig. Denn das UTXO-Set meint die Gesamtzahl aller noch nicht ausgegebenen Outputs. Es ist der Zustand, den Bitcoin, das Netzwerk, prozessiert. Der einzige Zustand von Bedeutung. Sämtliche Knoten einigen sich forlaufend über 1. die Summe der UTXO, 2. die Adressen, denen sie zugewiesen sind, und 3. die Bedingungen, unter denen sie ausgegeben werden dürfen. Im Grunde erklärt dies alles, was Bitcoin ist.

Um dieses UTXO-Set zu verwalten, reicht dem Bitcoin eine relativ primitive Skriptsprache. Satoshi Nakamoto hat für diese Skripte eine Forth-artige Sprache gewählt. Forth ist eine Programmiersprache aus den 70ern, die nur wenig Speicher braucht und deswegen noch heute oft für Mikrocontroller eingesetzt wird. Sie hat aber einige wesentliche Einschränkungen: So ist sie etwa nicht turing-vollständig, also nicht universell programmierbar. Sie kann beispielsweise keine loops bilden, weswegen man ihr nicht sagen kann, mach dies oder das so lange, bis jenes eintritt. Darüber hinaus ist die Sprache „wertblind“ und „blockchain-blind“, was bedeutet, dass sie ein UTXO nicht teilweise ausgeben und nur begrenzt Information aus der Blockchain verarbeiten kann.

Kurz gesagt: Die Bitcoin-Skriptsprache macht, was sie machen muss, um Transaktionen zu verarbeiten, und das macht sie auch gut. Sobald man aber mehr von ihr will – wie Colored Coins oder Counterparty – , wird die Sache schmutzig. Aber dazu später mehr.

Ethereum – eine neue, turing-vollständige Blockchain

Vitalik Buterin, der Gründer von Ethereum, hat 2013 ein Modell einer Blockchain beschrieben, die diese Hinlänglichkeiten des Bitcoins hinter sich lässt. Gemeinsam mit anderen Entwicklern, unter anderem Gavin Wood, hat er ab 2014 begonnen, Ethereum zu entwickeln. Das Whitepaper schreibt:

Die Absicht von Ethereum ist es, ein alternatives Protokoll für dezentrale Anwendungen zu entwickeln … Ethereum macht dies, indem es das bildet, was essenziel die ultimative abstrakte Basisschicht ist: eine Blockchain mit einer integrierten turing-vollständigen Programmiersprache, die es jedem erlaubt, Smart Contracts und dezentrale Anwendungen zu schreiben, in denen sie ihre eigenen, beliebigen Regeln für Besitz, Transaktionsformate und Zustandswechsel aufstellen können.

Die Idee hinter Ethereum ist also, eine Blockchain mit einer turing-vollständigen Programmiersprache auszustatten. Anstatt ein UTXO-Set soll die Blockchain beliebige Zustände verarbeiten. Anstatt Transaktionen sollen Codeschnipsel und selbstausführende Verträge überwiesen werden; Adressen können semi-intelligente Verträge sein, die unter bestimmten Bedingungen bestimmte Aktionen ausführen.

Ethereum, so die Gründer, soll nicht nur eine dezentrale Währung schaffen, sondern ein dezentrales Internet. Das Web 3.0. Die dapps – dezentrale Anwendungen – sollen alles, was möglich ist, auf die Blockchain bringen. Um die Verwirklichung dieser Vision zu finanzieren, haben die Entwickler rund um Ethereum in einem Vorverkauf der Ether genannten Token mehr als 10 Millionen Euro in Bitcoin eingenommen. Zu dieser Zeit war dies das bisher größte Krypto-Crowdfunding. Die anschließend gegründete Ethereum-Foundation koordinierte die Entwicklung; Vitalik Buterin hat als leitender Entwickler die Hoheit über das Code-Repositorium.

Mitte 2015 erschien die erste Version von Ethereum: Frontier. Die Entwickler hatten eigene Programmiersprachen entwickelt, Solidity und Serpent, mit denen man direkt Smart Contracts in die Transaktionen schreiben kann. Frontier war noch hochexperimentell, fand ausschließlich in der Command Line statt und richtete sich an Entwickler. Mittlerweile ist Ethereum in der zweiten Phase – Homestead. Diese ist stabiler, mit der Mist-Wallet etwas benutzerfreundlicher und soll die Sicherheit erhöhen. Auf sie werden laut der Roadmap von Ethereum Metropolis und Serentity folgen. Aber dazu später.

Zunächst kommen wir auf Colored Coins zurück, um den Unterschied zwischen Bitcoin und Ethereum zu verdeutlichen.

Colored Coins und Smart Contracts – oder warum es auch einfach geht

Schon seit 2012 oder 2013 gibt es in der Bitcoin-Szene den Plan, die Blockchain für mehr als Geld zu benutzen. Abstrakt betrachtet ist die Blockchain ein Protokoll, um nicht duplizierbare Datenbankeinträge dezentral und irreversibel zu übertragen. Das ist gut für Bargeld, wäre aber auch praktisch für Aktien, Bodenrechte, Konzertkarten, Gutscheine und jede andere Art von „Asset“ oder „Token.“ Da die Bitcoin-Blockchain das nicht „nativ“ unterstützt, gibt es verschiedene Protokolle wie Colored Coins, Counterparty, Factom, Open Assets und so weiter, die als weitere Schicht auf Bitcoin aufgesetzt werden.

Diese Protokolle sind mehr oder weniger Hacks und sie haben gemeinsam, dass sie recht kompliziert sind und teilweise die Vorteile der Blockchain-Technologie verschenken. Es ist noch einigermaßen einfach, eine Info mit begrenzter Länge an eine Transaktion anzuhängen – zum Beispiel: „das ist eine Aktie von Meier&Bergmann“. Wird die Information länger – etwa ein Vertragswerk – benötigt man Datenbanken außerhalb der Blockchain, die dann nur noch als Anker dient, der durch eine Hash bestätigt, dass diese Information unverändert ist. Kurz: Ich bilde die Hash aus einem Kapital von Moby Dick, speichere die Hash in einer Blockchain-Transaktion, und fortan kann sich jeder überzeugen, dass dass entsprechende Kapitel unverändert geblieben ist.

Richtig haarig wird es, wenn man eine solche Information nun weitergeben will. Dann braucht man einen „Browser“ oder „Explorer“, der das jeweilige Protokoll der Weitergabe kennt und durch Blockchain-Analysen feststellt, dass diese oder jene Information zu dieser oder jener Adresse gehört. Das Problem ist, dass es mit Colu, Colored Coins, CoinPrism, Counterparty, Factom, Open Assets eine Vielzahl solcher Interpreten gibt, die nicht zwingend kompatibel sind. Sprich: Meine Aktie wird in dem einen Explorer erkannt, im anderen nicht.

Wenn man nun noch will, dass beispielsweise ein Gutschein automatisch ausgegeben wird, nachdem man bezahlt hat, oder dass er nach Ablauf eines Jahres verfällt, dann hat man die Bitcoin-Blockchain vollständig überfordert. Solche Drehbücher gehen nicht auf die Bitcoin-Blockchain, sondern müssen von einer dritten Partei verwaltet und ausgeführt werden. Und damit wären wir wieder dabei, dass eine solche dritte Partei betrügen oder scheitern kann.

Dieses ganze „Wir-bringen-Assets-auf-die-Bitcoin-Blockchain“-Spiel fühlt sich so an, als würden wir ein Messer nehmen, um eine Schraube rauszudrehen; HTML benutzen, um eine Webseite zu designen; versuchen, mit einem Feuerzeug ein Hähnchen zu grillen und so weiter: Man macht mit Bitcoin etwas, wofür Bitcoin nicht gemacht wurde.

Mit Ethereum ist das alles viel einfacher. Man baut eine Transaktion, gibt ihr einen Vertrag mit und definiert, was der Vertrag wann zu tun hat. Wenn jemand auf diese Weise Aktien ausgibt, gibt es eine Vertragsadresse, die eine Liste mit Inhabern der Aktien führt. Diese Inhaber sind in der Regel Adressen (könnten aber alles sein). Wenn man nun Ether an diese Adresse schickt, dann weiß der Vertrag, dass eine Bedingung erfüllt ist, und er nun aufschreiben muss, dass die Adresse des Senders eine bestimmte Anzahl von Token besitzt. Unter anderen Bedingungen erfährt der Vertrag, dass er seine Liste ändern muss, etwa wenn eine Aktie den Besitzer wechselt.

Solche Token und Assets sind bei Ethereum kein Hack, sondern eine Option, die von der Programmiersprache vorgesehen wurde. Man braucht kein äußeres Protokoll; Ethereum kann alles, was notwendig ist, um solche Assets zu bilden und ohne äußere Partei zu verwalten. Für eine Ethereum-Wallet ist es demnach auch ebenso natürlich, Token zu erkennen und zu überweisen, wie es für Bitcoin-Wallets natürlich ist, Bitcoins zu empfangen und zu überweisen. Eine Ethereum-Wallet fragt die Vertragsadresse, ob einer bestimmten Adresse Token zugeordnet sind. Wenn ja, zeigt sie sie in der Wallet an.

Und solche Token sind nur der Anfang. Wie die DAO zeigt, ist es möglich, wesentlich komplexere Vertragsadressen zu bilden, die die Vergabe von Token beispielsweise mit einem Wahlprozess verbinden. Die Möglichkeiten sind grenzenlos. Das Whitepaper schreibt:

Protokolle wie Währungen oder Reputationssysteme können in weniger als zwanzig Zeilen geschriebne werden. Smart Contracts, kryptographische „Boxen“, die Werte beinhalten und nur unter bestimmten Bedingungen geöffnet werden dürfen, können auch auf dieser Plattform gebaut werden, mit wesentlich mehr Power als die Skripte im Bitcoin bieten.

Assets auf der Bitcoin-Blockchain kann man sich so vorstellen, als würde man einen Geldschein nehmen und darauf schreiben: „Gutschein für eine Tasse Kaffee“. Bei Ethereum bildet man dagegen einen Vertrag, der auf einer Adresse liegt, und notiert, wer einen Gutschein für einen Kaffee hat und wer diesen unter welchen Bedingungen bekommt. Dies macht sowohl das Auslesen als auch das Übergeben dieser Token um ein Vielfaches einfacher – und eröffnet Möglichkeiten, die mit Bitcoin schlicht nicht machbar sind.

Besser für Smart Contracts – aber auch besser für Geld?

Es besteht kein Zweifel daran, dass Ethereum besser geeignet ist, um komplexe Verträge und Programme in die Blockchain hineinzuschreiben. Bitcoin ist, das haben die Kern-Entwickler schon oft verdeutlicht, auch nicht dafür gemacht, um Aktien, Gutscheine oder Konzertkarten zu transportieren. Bitcoin ist digitales Bargeld.

Zahlreiche Leute investieren in Ethereum, weil sie denken, die Einheiten einer Währung, die besser ist, um virtuelle Assets zu transportieren, müssten im Wert steigen. Aber wissen Sie was? Das ist ziemlich kurz gedacht.

Man kann mit einem einzelnen Ether Billionen von Aktien, Konzertkarten und Gutscheinpunkten bilden; und 1.000 Ether dürften ausreichen, um für alle Zeiten die Assets und Token dieser Welt zu verwalten. Die Fähigkeit einer Kryptowährung, Assets zu bilden, hat zunächst nicht den geringsten Einfluss auf ihren Wert.

Wenn überhaupt, dann schaden Assets einer Kryptowährung. Jeder Vertrag, der in die Ethereum-Blockchain eingeschrieben wird, liegt auf allen Computern, die einen Knoten bilden. Weil die Ethereum-Blockchain großzügig mit Platz umgeht und es prinzipiell jeder Information und jedem Programm leicht macht, in sie geschrieben zu werden, wächst sie rasend schnell. Sie umfasst schon jetzt ich glaube 30 oder 40 Gigabyte.

Für ein Zahlungssystem, das seinen Wert in seiner Dezentralität hat, ist dies mit Sicherheit kein Vorteil. Man kann darüber streiten, wie sehr es ein Nachteil ist – aber nicht, dass es einer ist. Der Bitcoin wird derzeit mit dem Skalierbarkeits-Problem konfrontiert; Ethereum wird noch darauf stoßen. Ein derart steigendes Datenaufkommen kann zu einer massiven Zentralisierung der Knoten führen oder, im schlimmsten Fall, sogar die Synchronizität des Netzwerks beeinträchtigen. Diese Ungewissheit trägt Ethereum in die Zukunft mit.

Die derzeitige Version – Homestead – dient dazu, die Sicherheit des Systems zu erforschen und zu verbessern. Die folgende Version – Metropolis – soll die Anwendung von Ethereum in den Mainstream bringen. Ab da an wird eine Lösung des Skalability-Problems dringend notwendig sein. Die Entwickler arbeiten bereits an mehreren Techniken, von denen aber noch keine wirklich weit fortgeschritten ist.

Unklar: Die Geldschöpfung!

Eine weitere Unsicherheit hinsichtlich des Wertes liegt in der Gesamtzahl der Token. Beim Bitcoin ist diese Zahl auf maximal 21 Millionen beschränkt, und es müsste mit dem Teufel zugehen, wenn dies jemals geändert wird. Die 21 Millionen sind eine Grundfeste des Bitcoins.

Bei Ethereum hingegen steht noch gar nicht fest, wieviele Einheiten es insgesamt geben wird. Derzeit gibt es gut 80 Millionen Ether, von denen rund 72 Millionen im Genesis-Crowdsale erschaffen worden sind. Anders als beim Bitcoin gibt es keine abnehmende Entlohnung der Miner; diese bekommen 5 Ether je Block. Da ungefähr alle 15 Sekunden ein Block gefunden wird,  entstehen im Jahr etwa 10 Millionen Ether – was derzeit einer Inflationsquote von weit mehr als 10 Prozent entspricht.

Ab einem gewissen Zeitpunkt wird sich das Supply-Modell von Ether jedoch ändern. Eine sogenante „Difficulty Bomb“ wird die Schwierigkeit des Minings ab einem bestimmten Zeitpunkt exponentiell steigen lassen, so dass das Netzwerk einfriert. Dies wurde eingeplant, um die Entwickler dazu zu zwingen, eine Hardfork vorzubereiten. Diese soll den Übergang zur letzten und finalen Inkarnation von Ethereum einleiten: zu Serenity. Dabei soll das Mining durch einen sogenannten Proof-of-Stake ersetzt werden. Dies bedeutet, dass nicht durch Rechenleistung, sondern durch Besitz an Ether abgestimmt wird, was in die Blöcke kommt.

Abgesehen davon, dass es noch keinen Proof-of-Stake-Algorithmus gibt, der als sicher gilt, impliziert dies, dass die Geldschöpfung bei Ethereum niemals zum Erliegen kommen wird. Etwa 1 Prozent Inflation wird es immer geben.

Für ein digitales Gold, wie Bitcoin, sind diese Unsicherheit und Unabwägbarkeiten nicht wirklich bestechend.

Andererseits …

Ethereum ist also eine überlegene Blockchain für Smart Contracts und für Assets. Aber als Geld stinkt Ether im Vergleich zu Bitcoin offensichtlich ab: Man kann nirgendwo damit bezahlen, es gibt zahlreiche Unwägbarkeiten in der Zukunft, und die Geldmenge insgesamt ist alles andere als klar.

Keine guten Voraussetzungen für ein solides digitales Geld, oder? Wenn man die Ether nicht als Geld betrachtet, sondern als Gebühren für die Ausführung von Smart Contracts, sind sie heillos überbewertet. Mit dem, was die Ether derzeit wert sind, könnte man das ganze Sonnensystem für Jahrhunderte mit den kompliziertesten Smart Contracts versorgen.

Allerdings greift auch das zu kurz. Denn all diese Smart Contracts und Assets machen nur Sinn, wenn man Ether als Geld ansieht – und sie machen Ether zu einem anderen, vielleicht besseren Geld: zu einem programmierbaren Geld. Mit Ether, dem Geld, kann man mehr machen, als mit Bitcoin, dem Geld. Es ist nützlicher. Man kann damit hochkomplizierte Smart Contracts bilden, Programme auslösen, an so etwas wie der DAO teilnehmen, automatisch Aktien kaufen … Ethereum ist das „programmierbare Geld“, das Kryptowährungen der Welt versprochen haben.

Ob Ethereum damit aber zu digitalem Gold wird, ist aber eine ganz andere Frage …