Ecash: Cashu und Fedimint

Neugier

1. Wie kann ein Server einen digitalen Token signieren, ohne zu wissen, wer ihn ausgeben wird?
2. Warum erfordert starke Privatsphäre bei Zahlungen, dass ein Verwahrer die zugrunde liegenden Bitcoin hält?
3. Was ändert sich, wenn dieser Verwahrer statt eines einzelnen Betreibers eine Gruppe bekannter Wächter ist?

Erkunden

1. David Chaum führte 1983 blinde Signaturen ein, mit denen ein Unterzeichner eine Nachricht signieren kann, ohne ihren Inhalt zu sehen. Der Nutzer verblindet die Daten vor dem Senden; der Unterzeichner wendet seinen Schlüssel auf die verblindete Version an; anschließend entblindet der Nutzer sie wieder. Die resultierende Signatur ist für die ursprünglichen Daten gültig, doch der Unterzeichner kann sie keinem anderen von ihm ausgegebenen Token zuordnen.
2. Chaums DigiCash (1989) setzte dies für elektronische Zahlungen um. Münzen wurden über Partnerbanken ausgegeben, und die Zahlenden blieben anonym: Der Herausgeber konnte eine Münze bei der Einlösung prüfen, ohne zu erfahren, wer sie abgehoben hatte. Das System erforderte jedoch eine zentrale Ausgabe und ging 1998 vor einer breiten Verbreitung in Konkurs.
3. Cashu, 2022 von dem als Calle bekannten Entwickler gestartet, belebt Chaumsches Ecash auf Bitcoin wieder. Eine einzelne Mint hält Bitcoin-Reserven und gibt verblindete Token an Nutzer aus. Die Mint signiert diese Token, kann Einzahlungen aber nicht mit Einlösungen verknüpfen. Das ermöglicht sofortige, private Peer-to-Peer-Übertragungen off-chain, wobei der Nutzer bei der Verwahrung jedoch vollständig auf einen einzigen Betreiber angewiesen ist.
4. Fedimint, entwickelt in den Jahren 2021–2022, verfolgt einen föderierten Ansatz. Eine Gruppe von „Wächtern“ hält die Bitcoin-Reserve gemeinsam mithilfe von Schwellensignaturen (z. B. 3 von 4). Kein einzelner Wächter kann allein auf die Mittel zugreifen oder die Aktivitäten der Nutzer eigenständig nachverfolgen. Dieses Modell eignet sich für Gemeinschaften, deren Mitglieder einander bereits vertrauen, und verteilt das Verwahrungsrisiko auf bekannte Parteien statt auf einen zentralen Server.
5. Beide sind über Gateways mit Lightning verbunden, sodass Ecash an gewöhnliche Lightning-Wallets ausgezahlt oder von ihnen empfangen werden kann. Der Kompromiss ist stets derselbe: Die Nutzer gewinnen Privatsphäre und Geschwindigkeit und vertrauen dafür ihre Mittel der Mint oder der Föderation an. Verhält sich der Verwahrer fehl oder geht offline, können die Token-Inhaber ihre Token ohne dessen Mitwirkung nicht einseitig einlösen.
6. Die Cashu-Spezifikationen (die „NUTs“, beginnend mit NUT-00) erläutern die Verblindung Schritt für Schritt: Die Wallet sendet der Mint einen verblindeten Wert, die Mint signiert ihn, und die Wallet entfernt den Blinding-Faktor. Beim Lesen wird klar, warum die Mint einen eingelösten Token später nicht der Anfrage zuordnen kann, die sie signiert hat, und warum diese Privatsphäre keinerlei Schutz vor einer Mint bietet, die schlicht die Auszahlung verweigert.

Kernfakten

Übung neun, sechs, drei, eins

Faktcheck

Datumsangaben, Zahlen und Behauptungen wurden mit den unten aufgeführten veröffentlichten Quellen abgeglichen.

• D. Chaum, 'Blind Signatures for Untraceable Payments' (1983)
• Cashu documentation and NUT specifications (cashu.space)
• Fedimint documentation (fedimint.org)