Forscher schlagen Standards für reversible Token-Transaktionen vor

"U-Turn" von Christian Gloor via flickr.com. Bild zugeschnitten. Lizenz: Creative Commons

Drei Forscher der Universität Standord veröffentlichen einen Standard, der Transaktionen mit Token auf Ethereum und anderen Blockchains reversibel machen soll. Dies soll helfen, in Zukunft große Hacks zu vermeiden.

Klar. Blockchains sollen „immutabel“ sein, unveränderlich. Darum geht es ja.

Aber manchmal stört das auch. Wenn Mt. Gox ausgeraubt, eine Bridge gehackt, ein Smart Contract ausgenutzt wird. Insbesondere im weiteren Ökosystem um Ethereum, um DeFi, Smart Contracts, NFTs und EVM-Bridges, gab es im Lauf der letzten zwei Jahre eine kaum mehr übersehbare Anzahl an Hacks, die Token im Wert vieler Milliarden Dollar in die Wallets von Kriminellen geschleust haben. 2020 mindestens 7,8 Milliarden Dollar, 2021 mindestens 14 Milliarden.

Wie wäre es, fragen Kaili Wang und ihre Kollegen Dan Boneh und Qinchen Wang an der Stanfort-University, wenn man die Möglichkeiten von „programmierbarem Geld“ bzw. Smart Contracts nutzt, um reversible Transaktionen zu schaffen?

In einem Whitepaper beschreiben Wang und ihre Kollegen zwei neue Tokenstandards, ERC-20R und ERC-721R, die reversible Transaktionen für fungible und nicht-fungible Token einführen. Eine Transaktion mit diesen Token kann rückgängig gemacht werden, allerdings nur für einen „relativ kurzen Zeitabschnitt“ , nachdem sie auf der Blockchain gelandet ist. Wenn diese „Disput-Periode“ um ist, ist die Transaktion so irreversibel wie gewohnt.

Aber auch in der kurzen Phase des Disputs kann man eine Transaktion nicht einfach per Knopfdruck zurückspulen. Stattdessen muss man bei einem „dezentralen Set an Richtern“ beantragen, das Token einzufrieren, und diese dann überzeugen, dass die Transaktion umzudrehen ist. Der Ablauf ist also etwa derselbe, wie wenn man eine Transaktion bei PayPal storniert, nur dass es kein PayPal gibt, sondern eine DAO, eine Dezentrale Autonome Organisation.

Technisch ist dies „nicht einfach und enthält viele faszinierende technologische Herausforderungen“. Dazu gehört etwa, dass Angreifer Assets, die sie gestohlen haben, rasch bewegen können. „Tatsächlich kann ein Angreifer den Mempool beobachten und die Assets bewegen, sobald er eine Anforderung sieht, sie einzufrieren.“ Der Angreifer kann ein NFT dann rasch verkaufen oder fungible Token auf verschiedenen Accounts verteilen. Je nach Frist kann er die Token auch bereits auf einer Börse verkauft oder getauscht, an einen Mixer gesendet, als Kollateral verwendet oder verbrannt haben. „Der neue reversible Standard muss all diese Fälle ordentlich behandeln.“

Die Forscher sind überzeugt, gute Antworten auf diese Probleme gegeben zu. Mit der Solidity-Implementierung der beiden Smart Contracts haben sie bereits einen Prototypen ihrer Erfindung veröffentlicht, der die API-Funktionen freeze, reverse, rejectReverse und clean enthält. Die konkrete technische Implementierung der Funktionen ist zu komplex, um sie hier zu diskutieren.

Ein weiteres Problem ist eher sozial: die Entscheidung der Jury über eine Transaktion. Die Richter müssen bereit sein, Transaktionen einzufrieren, bevor es zu spät ist, und sie müssen möglichst kompetent entscheiden, ob einem Gesuch Recht zu geben ist. Wang und ihre Kollegen stellen sich „einen großen Pool an verfügbaren Richtern vor, die für ihre Arbeit kompensiert werden.“ Je nach Größe einer Transaktion müssen mehr Richter in die Entscheidung involviert sein.

Es gibt mehrere mögliche Verfahren, wie die Richter ausgewählt werden. Das Paper geht hier aber nicht ins Detail. Dagegen erklärt es, wie die Richter für ihre Mühe bezahlt werden: „Jedes Gesuch an den Governance-Contract, etwas einzufrieren, muss durch eine Art Stake begleitet werden.“ Man muss etwas bezahlen, wenn man Gebrauch von der Funktion macht, eine Transaktion umzukehren, je mehr, desto höher der Betrag und desto eiliger man es hat.

An der Stelle stößt man aber auf eine der Standardfragen, wenn es um DAOs geht: Was, wenn ein Richter, absichtlich oder unabsichlich, falsch entscheidet? Oder was, wenn er sich bestechen lässt? Wer kontrolliert die Kontrolleure?

Die Wissenschaftler schlagen mehrere Techniken vor. Bestechungen sollen etwa verhindert werden, indem Richter zufällig ausgewählt werden, ohne dass sie voneinander wissen, und dass der Beweis der Richter, befugt zu sein, Recht zu sprechen, erst mit dem Urteil veröffentlicht wird.  Nötig ist aber auch ein Mechanismus, durch den das Kollektiv der Richter darüber abstimmt, ob ein einzelner Richter sein Recht missbraucht hat.

In gewisser Weise reproduziert die Richter-DAO das Problem, das Blockchains gelöst haben. Es wäre sicherlich, auf die eine oder andere Weise, möglich, sofern die Struktur der DAO die richtigen Anreize setzt. Aber wäre es auch wünschenswert?

Auf der einen Seite klar. Wenn man schon programmierbares Geld – bzw. programmierbare Assets – hat, dann wäre es doch auch gut, sie vor Diebstahl zu schützen. Schon Satoshi hat das Bedürfnis erkannt, als er Multisig-Verfahren beschrieb, um gestohlene Bitcoins quasi einzufrieren, und es dürfte kein Zufall oder Irrtum sein, dass sowohl PayPal als auch die Banken Bedarf von einer solchen Funktion machen. Sogar das Lightning-Netzwerk baut auf reversiblen Transaktionen auf.

Auf der anderen Seite gibt man mit der Reversibilität Kontrolle ab. Man führt einen Mittelsmann ein, der ein Token unmittelbar nach einer Transaktion für eine gewisse Zeit treuhänderisch begleitet. Sehr vieles hängt davon ab, ob die Richter, die man ins System einführt, zuverlässig und ehrlich sind.