6 Mythen der Ethereum-Dezentralisierung

Die Ansichten in diesem Artikel sind die des Autors und spiegeln nicht zwangsläufig die Sichtweise von Cointelegraph.com wieder.

Blockchain und Dezentralisierung sind in der Kryptowährungs-Industrie zu Synonymen geworden. Blockchain-Technologien haben es möglich gemacht, ein Netzwerk zu kreieren, in dem alle Nutzer gleich sind und Informationen über eine unzählbare Anzahl von Computern auf der ganzen Welt verbreitet werden. Dezentralisierung hat einen bestimmten Wert für Banken und andere geschäftliche Institutionen erschaffen, da eine neue Dimension von Konzepten für Sicherheit und Transparenz erschlossen wird.  

Eine Studie, die im Februar 2018 von dem Professor Emin Gün Sirer durchgeführt wurde, demonstriert, dass Ethereum sehr viel verteilter ist als Bitcoin und seine Nodes eine bessere globale Verteilung aufweisen. Dadurch ist das Ethereum-Netzwerk dezentralisierter als sein großer Bruder.

Allerdings bedeutet "mehr" nicht zwangsläufig "komplett". Ist Ethereum denn 100 Prozent dezentralisiert? Diese Frage wurde im Laufe der letzten zwei Jahre tatsächlich ab und an von Entwicklern gestellt oder kam in den Gemeinschaftsnetzwerken auf.

Viele Gründe unterstützen die Aussage und viele sprechen dagegen. Einer dieser Gründe könnte die Manipulation von Provisionen innerhalb des Netzwerks sein, die durch den massiven Anlauf des CryptoKitties-Online-Spiels verursacht wurde, der gewisse Merkmale wie Dezentralisierung in einen Mythos verwandelte. Cointelegraph lädt sie ein, diesen und fünf weitere Mythen über Ethereums Dezentralisierung anzunehmen oder abzuweisen.

Mythos 1: Dezentralisierung heißt Verteilung.

Um zu verstehen, was Dezentralisierung in dem Ethereum-Blockchain-Umfeld bedeutet, lassen sie uns auf das Konzept zurückgreifen, dass von dem Gründer des Netzwerkes Vitalik Buterin beschrieben wurde. In seinem Beitrag auf Medium drückte er einige wichtige Gedanken über die Notwendigkeit von Dezentralisierung aus und Möglichkeiten, einen solchen Zustand zu erreichen:

"Dezentralisierung ist einer jener Wörter, das in der Kryptowirtschaftsphäre am häufigsten genutzt wird und es wird oft als Blockchains ganzheitlicher Lebensgrund betrachtet."

Vitalik behauptet, dass Dezentralisation eines der fundamentalen Konzepte in Blockchain sei und essentiell, wenn es darum geht, das Netzwerk vor solchen Problemen wie Betrügereien, Attacken oder Kollusionen zu schützen. Auch wenn "tausende Stunden voll Recherche" und Entwicklung dazu aufgewendet wurden, Dezentralisation zu erreichen und zu verbessern, ist die exakte Bedeutung des Begriffes weiterhin unklar.

Vitalik zieht das Beispiel eines "komplett unhilfreichen aber leider allzu gängigen Diagramms" der Dezentralisierung heran, das unter Nutzern und Entwicklern umhergeht Dabei sollten die letzten beiden Bilder offensichtlich vertauscht werden, da "Dezentralisierung bedeutet, dass keiner der Knotenpunkte die Möglichkeit besitzt, die Abwicklung aller Transaktionen in dem Netzwerk zu kontrollieren".

Bildquelle: Vitalik Buterin Medium Post

Mythos 2: Bitcoin ist fehlerresistent

Was sollen wir tun, wenn sogar Entwickler selbst verwirrt sind, was die Definition von Dezentralisation betrifft? Um die Ambiguität zu klären hat Buterin seine eigene Klassifizierung erschaffen, die genutzt werden kann, um festzustellen, ob ein Netzwerk zentralisiert ist oder nicht.

 

Bildquelle: Vitalik Buterin Medium Post

  • Architektonische Dezentralisation basiert auf der Menge physischer Computer in einem System. Je mehr einzelne Computerzusammenbrüche ein System gleichzeitig verkraftet, desto stärker ist seine Dezentralisation.
  • Politische Dezentralisierung bezieht sich auf die Menge an Individuen oder Organisationen, die im Endeffekt die Computer kontrollieren, auf denen ein System aufbaut.
  • Logische Dezentralisierung wird durch die formgebenden Interfaces und die Datenstrukturen identifiziert, was eher nach einem einzigen monolithischen Objekt aussehen kann oder einem amorphen Schwarm. Eine einfache Heuristik ist: Wenn Sie das System halbieren, einschließlich Provider und auch Nutzer, werden beide Hälften als eigenständige Einheiten vollständig weiter operieren?

Oft wird eine architektonische Zentralisation zu einer politischen, auch wenn dies in computerisierten Gemeinschaften vermieden werden kann. Das gleiche gilt nicht für logische Zentralisation, was es umgekehrt schwieriger macht, eine architektonische und politische Dezentralisierung zu erschaffen.

Mythos 3: Das Ethereum-Netzwerk ist gegen Angriffe geschützt

Was macht ein Netzwerk zu einem dezentralisierten? Es gibt drei essentielle Komponenten, die die Grundlage dieser einzigartigen Charaktereigenschaft bilden. Wenn nur eine davon nicht richtig funktioniert, kann das System in eine zentralisierte Einheit umgewandelt werden.

Fehlertolerant - dezentralisierte Systeme scheitern nicht so leicht durch einen Unfall, da sie auf eine große Anzahl separater Komponenten zurückgreifen, die nicht so schnell scheitern sollten.

Resistenz gegen Angriffe - es ist teurer, dezentralisierte Systeme anzugreifen und zu vernichten oder nur zu manipulieren, da sie keinen sensiblen Zentralpunkt besitzen, der billiger angegriffen werden kann, als das umliegende

Resistenz gegen Kollusionen - es ist sehr viel schwieriger für die Teilnehmer in einem dezentralisierten System, sich unrechtmäßig zusammenzuschließen, um so zu agieren, dass sie auf die Kosten anderer Teilnehmer unverhältnismäßig profitieren. Ein Kollusion-Beispiel ist, wenn sich die Leiter von Organisationen und Regierung auf eine Art und Weise zusammenschließen, dass sie selbst Profite auf die Kosten weniger gut koordinierter Bürger, Kunden, Mitarbeiter oder der allgemeinen Öffentlichkeit einfahren.

Es scheint zwar simple - aber auf Protokollebene sieht die Situation dann doch anders aus. Fehlertoleranz beispielsweise ist sinnlos, wenn aus irgendeinem Grund eine große Anzahl an Computerkomponenten daran versagt, einen Block gemeinschaftlich zu verarbeiten.

Vitalik Buterin zieht ein Beispiel aus dem realen Leben heran:

"Sicher, vier Düsentriebwerke fallen weniger wahrscheinlich aus als ein einziges Triebwerk, aber was wäre, wenn alle vier Triebwerke in der gleichen Fabrik hergestellt werden und ein bösartiger Angestellter den gleichen Fehler in alle vier eingebaut hat?"

Mythos 4: Das Ethereum-Netzwerk ist resistent gegen Angriffe

Resistenz gegen Attacken funktioniert besser in Systemen, die auf einem Proof-of-Stake-(PoS)-Algorithmus basieren, als auf einem Proof-of-Work (PoW). Die gesamte Ethereum-Blockchain operiert jedoch auf der Basis eines solchen Wirksamkeitsnachweises oder PoW. Dies ist einer der Gründe, warum die Ethereum-Stiftung dieses Jahr auf einen PoS gewechselt hat.

Die Tatsache, dass Ethereum anfällig für Attacken ist, wurde im September 2016 bekannt, als eine Serie von verteilten Überlastangriffen (engl. Distributed Denial of Service oder DDoS) zu einer deutlichen Verzögerung in der Verarbeitung der Nodes führte.

Damals scheiterten die Ethereum-Entwickler trotz der Veröffentlichung der Geth-Serienupdates, einschließlich "Was sonst sollen wir neu schreiben?", "Trau dich Bruder (1.4.15)" und "Poolaid (v1.4.17)", daran, die DDoS-Angriffe unter Kontrolle zu bringen. Die Situation sollte durch die Veröffentlichung diverser Ethereum-Verbesserungsvorschläge (EIPs) unter Kontrolle gebracht werden.

Einige der hervorgehobenen EIPs, welche die durch einen Hard Fork implementierten Veränderungen beschreiben, beinhalten EIP 155: Wiederholungsangriffsschutz, der verhindert, dass Transaktionen einer Ethereum-Chain auf eine alternativen Chain erneut übertragen werden; EIP 160: EXP, der den Preis des Operationscodes "EXP" anpasst, so dass er entlang der Berechnungskomplexität der Operation ausbalanciert wird; EIP 161: Der es ermöglicht, eine große Anzahl leerer Accounts, die aufgrund früherer DoS-Attacken sehr kostengünstig in den Zustand versetzt wurden, zu entfernen; und EIP 170 für limitierte Contract-Größen.

Im Oktober 2017 wurde das neue Ropsten-Netzwerk jedoch erneut angegriffen. Ironischerweise war es damals dabei, Ethereums Byzantium-Updatecode zu testen, der DDoS-Angriffe verhindern soll, indem er die Gaskosten der Operationsknoten erhöht.

Mythos 5: Gruppenkollusionen sind unmöglich

Niemand scheint sich um das Solo-Mining von Ether heutzutage zu kümmern, wobei sich Nutzer zu kleinen oder großen Mining-Pools gruppieren. Diese spezielle Gefahr für die Dezentralisierung geht vor allem von größeren Pools aus, da diese in der Lage sind, die Kapazitäten der Miner, mit denen sie in Verbindung stehen, zu kontrollieren.

Die Operatoren solcher Pools können beispielsweise nur die Transaktionen mit einbeziehen, an deren Transaktion sie selbst ein direktes Interesse haben. Daher ist eines der Ziele vieler Pools im modernen Mining, die verteilte Erzeugung von Blöcken.

Aktuell können 60 bis 70 Prozent der absoluten Hashrate des Netzwerken vier oder 5 der beliebtesten Pools zugeordnet werden. Das trifft auf fast alle Kryptowährungen zu, deren Komplexität bereits über ein bestimmten Limit hinausgewachsen ist, und das einzelnes Solo-Mining unmöglich macht. Als Resultat beeinflussen die Besitzer solcher Pools die Politiken des gesamten Netzwerkes.

Bildquelle Etherscan

Bis vor Kurzem schien das Risiko einer kompletten Zentralisation des Mining weit entfernt und weit hergeholt. Dr. Loi Luu behauptete bereits 2017, dass die Situation gefährlicher sei, als sie scheint und dass Dezentralisierung-Maßnahmen so schnell wie möglich eingeleitet werden sollten.

Mythos 6: Wallet-Besitzer haben einen privaten Zugang zu ihren Geldern

Eines der Features von Kryptowährungen ist, dass niemand eine Transaktion mit Geldern machen kann, die ihm nicht gehören. In dem meisten tokenisierten System funktioniert das durch das folgende Schema: jeder Unterhändler sollte in der Lage sein, die Operation ausführen zu dürfen, so dass diese den Anforderungen des vorhergegangenen Händlers entspricht. Dafür muss er implizit den richtigen Private Key besitzen, was ebenfalls zur Vermeidung doppelter Transaktionen oder Diebstahl führt.

Ethereum besitzt eine ausgeklügelte Version von Smart Contracts. Ein Smart Contract ist ein Programm, das ausgeführt wird, sobald die Transaktion beginnt. Darüber hinaus sind sie das Haupt-"Baumaterial" für die Erschaffung dezentralisierter Applikationen (dApps).

Die Technologie von Smart Contracts weist viele Vorteile im Bezug auf Sicherheit und Bequemlichkeit auf, mit der Ausnahme eines wichtigen Nachteils. Die Halter digitaler Wallets können nicht als die einzigen Besitzer ihrer Gelder betrachtet werden - die wahren Halter sind die Contracts selbst, was dem Originalprinzip von Kryptowährungen widerspricht.

Theoretisch kann ein aktiver Smart Contract jede Aktion auch ohne die Erlaubnis des Besitzers ausführen. Die Richtigkeit der Aktion kann zwar jederzeit über den offen Sourcecode überprüft werden, aber auch nicht jeder ist dazu in der Lage. Das Problem könnte gelöst werden, indem ein einzelner Smart Contract zur Buchhaltung angelegt wird, aber bisher wurde ein solcher noch nicht implementiert.

Am 18. Mai gab die NEO-Plattform bekannt, dass sie mit der Empfindlichkeit von Smart Contracts zusammengestoßen war.

Wie sich herausstellte, könnten Hacker jede Aktion mit Token ausüben - beispielsweise die angezeigte Menge der Coins heben und senken oder Coins verbrennen - indem sie nur einen einzelnen Parameter des Smart Contracts verwenden. Die Entwickler waren am Ende in der Lage, die Gemeinschaft zu beruhigen, indem sie sagten, dass das Grundvermögen der Blockchain nicht betroffen ist.

Eine ähnliche Situation ereignete sich bei der OKEx-Börse, die am 25. April alle ERC20-Token suspendierte, nachdem eine neuer Smart-Contract-Fehler mit der Sicherheitsanfälligkeit des batchOverflow-Parameters in Verbindung gebracht wurde.

Durch den Bug konnten Angreifer große Mengen an Token generieren und in einer normalen Adresse speichern. Dadurch wurden viele der ERC20-Token anfällig für Preismanipulationen durch die Angreifer.

Mythos 7: Netzwerkmanipulationen sind unmöglich

Gegen Ende 2017 kumulierte das Onlinespiel CryptoKitties mehr als 13 Prozent des gesamten Verkehrs im Ethereum-Netzwerken und erhielt den Titel "Ethereums Killer-App". Die DApp wurden schlicht dadurch berühmt, dass die Nutzern das Züchten virtueller Katzen und deren Nachwuchs ermöglichte. Je einzigartiger der Nachwuchs ist, desto höher fällt die Belohnung für den Besitzer aus. Es gibt unzählige Eigenschaften, daher unterscheidet sich jedes Tier von den anderen.

Bildquelle: TheAtlas

Was ist falsch an CryptoKitties und anderen ähnlichen Anwendungen? Zunächst führt die hohe Nachfrage nach Katzen zu einer längeren Warteschlange für Transaktionen, die dem Block beigefügt werden wollen. Gleichzeitig bezahlten Katzenbesitzer auf der Suche nach einer höheren Prioritätsstufe sehr viel höhere Kommissionen. Dadurch stiegen die Netzwerkgebühren für die restlichen Nutzer und sorgten für "massive Verkehrsstaus" aus unbearbeiteten Transaktionen.

Zweitens schien sich der Preis unkontrolliert zu entwickeln. Während eine Katze unmittelbar nach der Einführung der App rund 2 Dollar in ETH kostete, lag der Preis nach einem Monat bei 10 Dollar, nach 2 bei 25 Dollar und wuchs irgendwann auf 113.000 Dollar pro Katze. Ist das eine gute Manipulation?

Die potenzielle Gefahr einer solcher App sollte nicht unterschätzt werden. Die Entwickler können das ganze Spiel kontrollieren und betreiben die Smart Contracts. Die Katzen wachsen preislich kontinuierlich an und jeder Contract kann jederzeit außer Kraft gesetzt werden. Laut den Entwicklern ist dies eine Sicherheitsmaßnahme, falls eines der drei Managerkonten, die von dem Entwickler-Team kontrolliert werden, gehackt wird. Allerdings ist der Besitzer eines solchen Hauptkontos in der Lage, das ganze Spiel und somit alle Nutzerkonten einzufrieren. Zuletzt dürfen die Smart Contracts, die die Eigenschaften der Katzen definieren, von den Entwicklern modifiziert werden und besitzen einen geschlossen Code.

Einige Nutzer vergleichen das Spiel mit einem Pyramidensystem. Alle fünfzehn Minuten entsteht eine neue Nullgeneration an Katzen deren Preis gleich den Durchschnittskosten der letzten 5 Katzen plus einem 50-Prozent-Zuschlag ist. Je neuer die Generation, desto langsamer werden die Tiere produziert. Die Nullgeneration-Katzen, die den Entwicklern gehören, sind die teuersten. Indem sie alle produzierten Tiere verkaufen, können sie ein Einkommen von über 2,2 Mio. in ETH generieren - eine Summe, die keine Kommissionen für jede Aktion wie die Begattung und den Verkauf beinhaltet.

Es kann nicht behauptet werden, dass die Beliebtheit von CryptoKitties das Ethereum-Netzwerk paralysiert, aber sie macht Operationen definitiv komplizierter, wenn die Preise ansteigen und Transaktionen auf der Blockchain verzögert werden. Bisher ist unbekannt, wie so etwas endet, aber die Anzahl an Zucht-artigen Applikation wird ansteigen und die Dezentralisierung von Ethereum deutlich bedrohen.

Mythos oder nicht?

Dezentralisierung ist ein integraler Teil jeder Kryptowährung. Dennoch, die diversen Fehler der Ethereum-Plattform, die langsam ans Licht kommen, können je nach den Umständen unterschiedlich genutzt werden und bestätigen, dass das Netzwerk nicht 100 Prozent dezentralisiert ist. Es muss noch eine Menge Arbeit geleistet werden, um die zentralisierenden Faktoren zu eliminieren. Der schwierigste Teil dabei ist es, anreizende Konditionen für jene zu kreieren, die die Dezentralisation aufbauen - Miner und Prüfer. Eines der sehnlich erwarteten Updates ist Casper, das für Sommer bzw. Herbst dieses Jahres geplant ist.

Ist Dezentralisation nur ein Mythos oder sind unausweichliche Veränderungen nötig? Kein Wunder, dass der Cornell-Professor Emin Gün Sirer es mit einem Einhorn vergleicht - sie sind wunderschön, jeder will an sie glauben, aber die Logik erlaubt sie nicht.

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