Blockchain-Jargon (II): «Quantum Resistance» und ASIC

Unabhängig davon, wie es mit den Kryptowährungen weitergeht, gilt Blockchain weiterhin als Technologie der Zukunft. In Zukunft werden wir mit Quantencomputern arbeiten – welche Auswirkungen wird das haben? Und was passiert mit der Hardware, die wir heute verwenden? Kann sie für Blockchain optimiert werden?

Nun da Kryptowährungen nicht mehr im Mittelpunkt des Interesses stehen, heizt sich die Debatte um die Blockchain-Technologie auf. Der Hype um die Kryptowährungen nimmt ab, und die Differenzierung zwischen Kryptowährung und der zugrunde liegenden Blockchain-Technologie gehört zum Alltag –genau darin sehen Investoren die Zukunft.

Die Kernthemen SicherheitScam-Potenzial und das daraus resultierende Erfordernis staatlicher Regulierung (dazu ist diese ausgezeichnete Artikelserie empfehlenswert) betreffen nun nicht mehr nur das Umfeld von Kryptowährungen, sondern umfassen das gesamte Blockchain-Konzept. Dieses Mal befasst sich unsere Jargon-Serie mit dem Sicherheitsaspekt und der damit verbundenen Frage, welchen Einfluss die Hardware auf diese Technologie hat: «Quantum Resistance» und ASIC.

Zu 51 % auf die Zukunft vorbereitet: «Quantum Resistance»

Eine der grössten Gefahren für die Blockchain-Technologie sind Quantencomputer. Diese Supermaschinen der Zukunft besitzen eine weitaus höhere Rechenleistung als jeder heutige Computer und dürften daher in der Lage sein, die aktuellen Proof-of-Work-Hashes der Blockchains problemlos zu entschlüsseln.

Um einen witzigen Kommentar aus John Olivers «Last Week Tonight» aufzugreifen, werden solche Computer «die Chicken Nuggets [ein einzelner Block] wieder zu einem ganzen Huhn zusammensetzen [die gesamte Kette]». Das bedeutet, ein Quantencomputer kann die Realität der Blockchain mithilfe einer 51 %-Attacke auf die Kette manipulieren, d. h. er wäre in der Lage, die Realität von über der Hälfte der Blöcke zu definieren und damit die gesamte Kette zu überzeugen, dass diese neue Realität massgeblich ist.

Laut Dilbert-Comiczeichner Scott Adams ist die Menschheit in der Lage, mit jeder langsam nahenden Katastrophe umzugehen. Dies scheint auch bei Blockchains der Fall: Eine Reihe digitaler Währungen behauptet, «quantenresistent» zu sein, d. h. über Protokolle zu verfügen, die sicher genug sind, um die Wundermaschinen abzuwehren. Nach Auffassung einiger Kritiker werden Quantencomputer jedoch noch lange Zeit brauchen, bis sie eine echte Bedrohung darstellen, und die Blockchain-Technologie dürfte sich bis dahin ebenfalls erheblich weiterentwickelt haben – was Scott Adams Theorie beweisen würde.

ASIC: erste Trade-off-Analyse eines Blockchain-Miners

Quantencomputer mögen noch Zukunftsmusik sein, doch ASIC – kurz für «Application-specific Integrated Circuits» – sind schon jetzt Realität. ASIC sind Hardware-Elemente, die speziell dafür entwickelt werden, die Proof-of-Work-Algorithmen einer spezifischen Blockchain optimal auszuführen. Die meisten ASIC sind an einen Blockchain-Code gebunden und können dessen Parameter mit erstaunlicher Geschwindigkeit und mit geringerem Leistungsverbrauch als eine herkömmliche, allgemeine Mining-Hardware ausführen.

Es gibt jedoch einen Haken: Sobald sich ein Blockchain-Code ändert, muss auch die Hardware durch eine aktuelle Hardware ersetzt werden, da der bisherige ASIC in dem Moment, in dem sich die Blockchain ändert, veraltet ist. Darum müssen Miner ständig beurteilen, ob sich ihre Investition in ASIC-Hardware in naher Zukunft auszahlen wird, bevor ein Austausch erforderlich wird. Der Markt für ASIC macht inzwischen einen grösseren Anteil des Marktes für Blockchain-Technologie aus und dürfte nur dann weiter wachsen, wenn neue, schnellere ASIC entwickelt werden. Und es sieht nicht so aus, als ob das Wachstum beim Mining in naher Zukunft nachlässt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der ASIC ist ihr indirekter Beitrag zur philosophischen Debatte über zentrale bzw. dezentrale Blockchains. Obwohl Blockchains per se als dezentral gelten, wird dies allein durch die Existenz von ASIC in Frage gestellt, denn in der Theorie könnte ein leistungsstarker ASIC-Miner auch in der Lage sein, mit einer 51 %-Attacke umzugehen. Da ASIC-Miner ausserdem mehr produzieren als andere, akkumulieren sie tendenziell mehr Mining-Power und haben langfristig einen grösseren Anteil an der Blockchain-Generierung; dadurch werden die Aktivitäten zu einem gewissen Grad zentralisiert. Als Gegenargument wird in der Regel angeführt, dass die Miner im Laufe der Zeit immer weniger Gewinne erzielen, da die Blockchains in den meisten üblichen Anwendungen immer weniger pro produziertem Block bezahlen. Doch das ist ein Thema für unseren nächsten Post. In der Zwischenzeit gibt es einen passenden Cartoon für die vorstehenden Themen.

Über die Autorin / den Autor
Julio Prina supports the Executive School at the University of St. Gallen in all themes digital, be it Blockchains, Artificial Intelligence or E-Learning.