Blockchain-Ökonomie: Oracles bringen Licht ins Dunkel

26.07.22

Blockchain-Ökonomie: Oracles bringen Licht ins Dunkel

Blockchain-Oracles sind die Brücke zwischen Krypto-Netzwerken, dem klassischen Internet und unserer physischen Welt. Anwendungen wie zum Beispiel Chainlink bringen Daten auf die Blockchain und machen so viele Anwendungen auf Basis von Smart Contracts erst möglich. Oracles sind daher aus der Krypto-Welt kaum noch wegzudenken. Doch haben Blockchain-Wegweiser ganz eigene Probleme: Zentralisierung und böswillige Akteure können den Informationsfluss lahmlegen.

Die Welt der Blockchain und unsere physische Welt sowie das klassische Internet verwachsen immer mehr: Seien es Smart Contracts, die physische oder digitale Güter verwalten, die Tokenisierung von Assets jeglicher Art oder die Vernetzung traditioneller zentralisierter Handelsplätze mit dezentralen Krypto-Finanzmärkten. Damit dieses Zusammenspiel funktioniert braucht es Unmengen an Daten, die in das Netzwerk eingespeist werden. Smart Contracts reagieren auf bestimmte Ereignisse, wie etwa die Bewertung eines bestimmten Assets, mit einer Aktion, dafür müssen sie diese Preis-Informationen jedoch erst einmal mitgeteilt bekommen. Hier kommen sogenannte Oracles und Oracle-Netzwerke ins Spiel. Vereinfacht gesagt: Oracles liefern Daten, Aggregatoren sammeln diese Infos und bereiten sie für die weitere Verarbeitung in den Netzwerken auf. Oracle-Netzwerken kommt somit ein bedeutender Platz im Blockchain-Ökosystem zu, ohne sie würde ein Großteil der Krypto-Anwendungen, insbesondere der DeFi-Bereich, wahrscheinlich nicht funktionieren. Bekannte Oracle-Netzwerke sind etwa Chainlink, UMA, Band Protocol und API3. In der Regel fallen für die Nutzung dieser Plattformen Gebühren an, die dann etwa in der nativen Währung des Protokolls bezahlt werden – im Falle von Chainlink ist das der Token LINK.

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Smart Contracts machen DeFi erst möglich

Die Blockchain ist zunehmend auf Informationen aus Bereichen außerhalb des Netzwerkes angewiesen. Ein großer Teil der Dienstleistungen und Funktionen im Krypto-Space werden mittlerweile über sogenannte Smart Contracts abgewickelt. Eingeführt wurde das System der intelligenten Verträge durch Ethereum. Mittlerweile läuft ein großer Teil aller Blockchain-Apps auf Grundlage dieser Verträge, ohne sie würden viele Krypto-Anwendungen nicht funktionieren. Beliebte DeFi-Protokolle wie MakerDAO oder Aave, über die etwa Assets verliehen oder versichert werden können, sind ohne die intelligenten Verträge auf Basis von Ethereum gar nicht mehr denkbar.

Vereinfacht gesagt handelt es sich dabei um programmierbare digitale Verträge, die automatisiert abgewickelt werden. Smart Contracts funktionieren nach dem Prinzip: Wenn Ereignis X eintritt – ein Asset erreicht etwa einen bestimmten Wert oder der Zahlungseingang einer spezifischen Summe wird bestätigt – dann wird eine bestimmte Dienstleistung oder Aktion automatisch freigegeben. Daher sind Smart Contracts darauf angewiesen, dass sie kontinuierlich mit relevanten Daten gefüttert werden. Diese Daten können alles mögliche sein: Von Wirtschaftsdaten, zu versicherungsrelevanten Informationen, Bewertungen, aber auch Wetterdaten und Fußballergebnisse, usw. 

Um bei Fußballergebnissen zu bleiben, das Zusammenspiel aus Smart Contracts und Oracles könnte etwa so aussehen: Die Fußballfans Peter und Luise wetten jeweils auf ihre Vereine beim nächsten Bundesligafinale. Luise glaubt, dass Bayern München gewinnt, Peter hingegen setzt auf Borussia Dortmund. Beide wetten je 100 Euro Einsatz, dass ihre Mannschaft als Gewinner aus dem Finale hervorgeht und schließen den Einsatz in Form von ETH in einem Smart Contract ein. Der Vertrag läuft vollautomatisch ab, doch da die Welt des Fußballs außerhalb der Blockchain stattfindet, hat der Smart Contract keinen Zugriff auf externe Daten. Diese Infos liefern Beobachterinnen und Beobachter des Spiels, die wissen, wie die Partie ausgegangen ist. Sie sind die Oracles, die die Daten über eine zertifizierte Schnittstelle (API) an einen Aggregator weitergeben. Der Aggregator sammelt viele verschiedene Quellen zu den Ergebnissen des Spiels, prüft die Infos gegebenenfalls nochmal auf Unstimmigkeiten ab, etwa wenn zwei vertrauenswürdige Oracles unterschiedliche Ergebnisse liefern, und schickt die finalen Daten an ein Oracle-Netzwerk, welches es wiederum an den Smart Contract leitet. Das Vertragsprotokoll registriert das Ereignis und gibt den Wetteinsatz je nach getroffener Vereinbarung frei. Luise hatte Glück und darf sich über 100 Euro Gewinn freuen.

Oracles haben verschiedene Anwendungs­bereiche

Es gibt verschiedene Typen von Oracle-Netzwerken, die je nach Anwendungszweck variieren. Die zwei wichtigsten sind Soft- und Hardware Oracles:

1. Software Oracles

Software Oracles interagieren mit der Online-Welt und übermitteln Daten aus diesem Bereich an die Blockchain. Die Informationen stammen also nicht aus unserer physischen Welt, sondern werden von Servern, Webseiten und anderen digitalen Datenquellen gesammelt. Darunter können etwa auch die Informationen anderer Blockchains fallen, das ist etwa dann wichtig, wenn Daten von einem Krypto-Netzwerk für Smart Contracts auf einem anderen Netzwerk aufbereitet werden müssen. Der Vorteil von Software Oracles ist ihre Schnelligkeit: Da die zu sammelnden Daten bereits im virtuellen Space vorhanden sind, können sie nahezu in Echtzeit übertragen werden. In der Regel sammeln Software-Oracles wertbezogene Daten, etwa Wechselkurse und Asset-Preise, wie den aktuellen Bitcoinkurs.

2. Hardware Oracles

Hardware Oracles hingegen sammeln Daten aus der physischen Welt und bereiten sie über eine Schnittstelle für die virtuelle Welt auf. Das sind etwa Daten von Ereignissen, wie aus dem Fußball-Beispiel, aber auch jegliche Informationen, die durch Sensoren gesammelt werden. Alle möglichen Infos werden mittlerweile durch das Internet of Things (IoT) gesammelt, seien es Daten zur Energiegewinnung der eigenen PV-Anlage auf dem Hausdach oder den gesammelten Werten eines Fitness-Trackers.  Es entstehen in unserer physischen Welt immer mehr Informationen, die auch relevant für die digitale Welt sind. Oracles helfen, die physischen Werte zu digitalisieren und auf die Blockchain zu holen.

Das Problem der Vertrauenswürdigkeit

Oracles erfüllen zwar essenzielle Funktionen im Blockchain-Bereich, haben jedoch auch mit ganz eigenen Problemen zu kämpfen. Eines davon ist das Oracle-Problem: Sind die Daten, die das Oracel über den Aggregator an das Netzwerk liefert, falsch oder manipuliert, dann wird auch der Smart Contract, der auf die jeweiligen Infos angewiesen ist, kompromittiert. In der Folge können die sonst sicheren Blockchain-Netzwerke deutlich an Vertrauen einbüßen. Mächtige böswillige Akteure könnten wissentlich falsche Daten liefern und so ganze Netzwerke lahmlegen. Zwar ist dieser Fall bislang noch nicht eingetreten, da Netzwerke ihre Oracles nach verschiedenen Kriterien aussuchen und so breit wie möglich fächern, das Problem der grundsätzlichen Manipulierbarkeit von Daten außerhalb der Sicherheitsmechanismen der Blockchain bleibt aber dauerhaft bestehen.

Ein weiteres Problem ist die Zentralisierung der gesammelten Daten. Blockchains und ihre Netzwerke wie Chainlink sind zwar dezentral, doch die Daten-Bereitsteller sind es in der Regel nicht. Seien es Börsen, Rating-Agenturen oder Entwickler, alle Akteure sind anfällig für Probleme wie Server-Ausfälle, DDoS-Attacken oder Hacks. Fallen solch zentralisierte Institutionen aus, dann können auch keine Daten mehr zuverlässig an die Blockchain weitergegeben werden. Zwar lassen sich diese Oracle-Probleme auf lange Sicht nicht lösen, dennoch sind sie ein Trade-Off, den man angesichts der wichtigen Stellung von Oracle-Netzwerken durchaus in Kauf nehmen kann. 

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