MAST – Die unbekannten Pläne zu Bitcoin Smart Contracts

Danny de Boer

von Danny de Boer

Am · Lesezeit: 6 Minuten

Danny de Boer

Als Informatiker schaut Danny de Boer kritisch auf die Blockchain-Entwicklung und Kryptographie. Zwischen Komplexität und Hype erklärt er allgemeinverständlich und anwendungsbezogen. Seit 2014 berichtet er für BTC-ECHO aus der Krypto-Szene.

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Zwar ist sie die größte und bisher langlebigste Blockchain, doch Bitcoin ist nicht wirklich für seine Programmiereigenschaften bekannt.

In einem Zeitalter in dem neue Blockchain-Projekte immer größere und bessere Dinge versprechen (Ethereum heuert nun sogar Einsteiger-Programmierer an), schwört Bitcoin auf seine einfache und sichere Bauweise. Das bedeutet nun aber nicht, dass es in dem Bereich keine Arbeit gibt, die die Funktionalitäten des Netzwerks ausbauen soll.


Falls ein bestimmter kontroverser Code namens SegWit vollständig eingesetzt wird (und hier liegt die Betonung auf “falls”), dann könnte dies laut den Protokoll-Entwicklern den Weg für neue technische Upgrades ebnen. Dies bezieht den lange bekannten Merkelized Abstract Syntax Tree (MAST) ein. Dieses Konzept ist ein offizieller Vorschlag von Bitcoin Core-Developer Johnson Lau Anfang 2016 gewesen.

MAST ist ein nagelneues Element neuster Kryptographie. Zwar ermöglicht es nicht per se neue Smart Contracts, doch da die benötigte Größe für Bitcoin-Skripts reduziert wird, ermöglicht es “komplizierte Rückzahlungskonditionen”, die aufgrund der jetzigen Platzprobleme nicht möglich sind.

Lau erklärte CoinDesk:

“MAST verringert die Größe komplizierter Smart Contracts. Dies reduziert den benötigten Block-Speicherplatz und verbessert den Datenschutz, da man nur einen kleinen Teil des Smart Contracts der Public Blockchain offenbart, was ihn somit schwerer zu analysieren macht.”

Aus einer technischeren Sicht könnte MAST als eine Erweiterung des Pay to Script Hash bezeichnet werden.

Mit der Nutzung von Merkle Trees (dieselbe Datenstruktur, die zur Speicherung von Bitcoin-Blocken verwendet wird), ermöglicht man eine neue Art und Weise wie man Skripts einsetzt und gleichzeitig bessere Skalierbarkeit und Datensicherheit erhält.

Es klingt technisch (und vielleicht nur nach einer kleinen Änderung), doch viele Bitcoin-Entwickler sind schon sehr gespannt. Sie sehen hier das Potenzial aus Bitcoin “programmierbares Geld” zu machen.

Smart Contract Verwirrung

Schaut man sich das ganze für eine Minute mal von außen an, so erkennt man “Smart Contracts” als einen Codeausschnitt an, der seine Ausführung selbst sicherstellt. Es ist dafür kein Mittelsmann notwendig.

Zwar sieht es danach aus, als wenn man sich Smart Contracts als komplexere Programme vorstellt, doch jede Bitcoin Zahlung ist eigentlich ein Smart Contract. Solange der Sender nicht die richtige Digitale Signatur bereitstellt (und damit sicherstellt, dass er der rechtmäßige Besitzer ist), wird das Netzwerk keine Bitcoins transferieren.

Doch wie bereits erwähnt, klingt diese Definition verglichen mit Ethereum eher schwach. Die alternative Blockchain Dapp-Plattform ermöglicht es den Entwicklern schlichtweg jeden Smart Contract zu entwickeln.

Lau betonte: “Damit Smart Contracts wirklich ‘smart’ sind, sollten sie den Nutzern mehr als nur eine einfache Zahlung ermöglichen”.

Weiterhin darf man nicht vergessen, dass die Bitcoin-Skriptsprache bisher komplexere Typen von Smart Contracts unterstützt hatte.

Doch der pseudonyme Entwickler, Satoshi Nakamoto, erkannte in 2010, dass diese vom Netzwerk verschwinden müssen, da sie Angreifern die Möglichkeit geben mit Spam das Netzwerk zu fluten. Es brauchte eine Weile bis diese Funktionalität wieder hinzugezogen wurde.

Mit diesem Hintergrund hat Lau einige neue Bitcoin-Anträge für neue Befehlscodes gestellt (die wiederum neue Smart Contracts erlauben sollen). Viele von diesen Codes wurden wieder in die Testumgebung zurückgeholt und sollen wahrscheinlich zusammen mit MAST veröffentlicht werden.

Er erklärte, dass einige dieser Anträge das zurückholt, was vor sieben Jahren herausgenommen werden musste.

Sobald die Zeit aber kommen wird, erwartet Lau nicht, dass alle Befehlscodes aus dem BIP (Bitcoin Improvement Proposal) akzeptiert werden. “Selbst einige wenige (bspw. OP_CAT oder OP_XOR) könnten Dinge ermöglichen, die heute noch nicht möglich sind”, sagte er.

Diese würden, wie bereits gesagt, mit MAST an die Öffentlichkeit kommen.

Neue Nutzung des Bitcoin

Es gibt auch praktische Anwendungsfälle für diese neuen Features. Lau wies darauf hin, dass eine neue Nutzung durch Kombination von MAST und den Befehlscodes möglich wird.

Ein Fall wäre ein Wette “ohne Vertrauensgrundlage”, sagte er. Seine Beispielimplementation nutzt die vorgeschlagenen OP_XOR und OP_RSHIFT Befehlscodes. Doch auch andere Skriptkombinationen, sogenannte “Covenants” (Abkommen), sollen dasselbe erreichen.

Sie stellen ein, wie der Nutzer seine Mittel nutzen kann, und werden “häufig angefragt”, sagte Lau.

Blockstream enthüllte im letzten Jahr, dass es mit Covenants auf einer Sidechain experimentiert – einer Blockchain, die ein anderes Regelsystem besitzt und an Bitcoin gekoppelt ist.

Die Idee dahinter ist, dass man den Nutzern mehr Kontrolle über ihre Bitcoins gibt, selbst wenn sie gestohlen werden. Angenommen man schickt seine Bitcoins an eine Börse, hat aber Angst, dass die Börse wie im Falle von Mt Gox das Geld verliert.

Mit einem Konzept namens “Vault” (Tresorraum), das wahrscheinlich bekannteste Beispiel eines Covenants, wäre es Nutzern möglich seine Bitcoins mit einem bestimmten Code an eine neue Adresse zu schicken. Das Skript hat die Möglichkeit alle Bitcoin wieder herauszuziehen, sobald man beispielsweise Opfer eines Mt Gox-ähnlichen Hacks wird.

Dieses Konzept würde die neuen Befehlscodes OP_CAT und OP_CHECKSIGFROMSTACK benötigen.

Es bleibt wohl anzumerken, dass einige Entwickler Vaults kritisch gegenüber stehen. Sie denken, dass man das Geld irgenwie anders schützen müsse.

Darauf aufbauend gibt es mehrere Typen von Covenants. Mitbegründer der MIT Digital Currency Initiative Jeremy Rubin beschrieb in seiner Präsentation auf der Stanford Blockchain Security Konferenz letzte Woche eine Reihe solcher Beispiele.

Es gibt da draußen noch eine Reihe weiterer Ideen wie man MAST noch nutzen könnte (die unter anderem auch völlig zufällig auftauchen und meistens dann, wenn man mit Bitcoin Entwicklern spricht).

Olaoluwa Osuntokun, Lightning Labs Ingenieur, stellte seine Ideen ebenfalls in Stanford vor und erwähnte, dass MAST sogar das Lightning Netzwerk verbessern könnte.

Dieses Top-Layer Netzwerk zielt auf die Verbesserung der Bitcoin-Kapazität ab. Es benötigt aber wiederum einen Überwachungsmechanismus, falls jemand versucht den Kanal zu manipulieren, der die Parteien miteinander verbindet. MAST könnte das an Dritte outsourcen und damit gleichzeitig den Speicherverbrauch reduzieren.

Kleine Schritte

Neben MAST und den damit einhergehenden Befehlscodes, gibt es auch andere Smart Contract Ideen die herumschwirren.

Mindestens zwei Gruppen arbeiten daran, dass Bitcoin Sidechain-Funktionalität erhält. SegWit würde aber, wie viele andere Features, die Schritte vereinfachen, da es eine große Veränderung für den Consensus mitbringt.

Joseph Poon, Mitbegründer des Lightning Netzwerks, erwähnte in einer aktuellen Präsentation, dass er eine Implementierung aus Smart Contracts vorgeschlagen hat, die bereits existierende Befehlscodes von Bitcoin nutzt.

Im Bereich MAST geht die Forschung und Entwicklung weiter. In einem Interview mit CoinDesk erklärte Rubin, dass er an einer neuen besseren Art und Weise arbeitet, dasselbe zu implementieren. Doch zurzeit sieht es so aus, als sei der kontroverse SegWit die größte Hürde.

Auch wenn der Consensus Wechsel noch nicht in den nächsten acht Monaten aktiviert wird, so betont Lau bereits, dass es noch einen “weniger eleganten” Weg gibt, um das Transaktionsproblem zu beheben und damit MAST zu unterstützen – einen Weg, der Smart Contracts im Bezug auf Bitcoin wieder häufiger ins Gespräch kommen lassen wird.

BTC-ECHO

Englische Originalfassung voon Alyssa Hertig via CoinDesk

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