Chainlink

Was ist Chainlink?

Chainlink ist eine dezentrale Oracle-Lösung, die auf der Ethereum-Blockchain aufbaut. Oracles sind nötig, um Realweltinformationen in Smart Contracts nutzen zu können. Chainlink verbessert den Zugang zu Oracles, deren Verfügbarkeit und Korrektheit.

Welches Problem löst Chainlink?

Smart Contracts auf Basis von Blockchains zu realisieren stellt Entwicklerinnen und Entwickler immer wieder vor Herausforderungen. Innerhalb eines fest definierten Ökosystems Vertragstransaktionen auszuführen, ist dabei das geringste Problem. Denn genau dazu wurde das Konzept der Blockchain letztlich entwickelt.

Auch Bitcoin-Transaktionen sind im Kern schließlich nichts anderes als stark reduzierte Smart Contracts. Schwieriger wird es allerdings, sobald externe Faktoren bzw. Daten in die Verträge einbezogen werden sollen. Die erfolgreiche Zustellung einer Ware auf dem Postweg zum Beispiel oder das Ergebnis eines Fußballspiels, das für eine Sportwette ausgewertet werden soll. Dann werden sogenannte Oracles benötigt: Unparteiische Personen oder Institutionen, auf deren Zuverlässigkeit sich die Partnerinnen vor Abschluss eines Vertrags einigen.

Solche Oracles stellen mitunter eine Schwachstelle im Vertrag dar: Sei es, weil sie doch parteiisch, unzuverlässig oder schlicht zu teuer sind, um einen einfachen Contract sinnvoll in der Ausführung zu unterstützen.

Die Plattform Chainlink versucht diesem Problem, durch Aufbau eines dezentralen Handelsplatzes für Oracle-Services, zu begegnen. Dabei setzen die Entwicklerinnen und Entwickler zunächst auf das bewährte Ethereum-Netzwerk, wollen aber mittelfristig große Teile der Funktionalität aus der Blockchain auslagern. Damit sollen die Kosten für die Nutzung des Marktplatzes gering gehalten werden. On-Chain-Transaktionen müssen mit dem Ethereum-Token "LINK" bezahlt werden.

Wie funktionieren die Oracles bei Chainlink?

Ganz wie die Orakel in der Mythologie, die Hilfesuchenden Wissen und Weissagungen durch Anrufung einer höheren Instanz versprachen, dienen auch die Oracles in Smart Contracts als zuverlässige, externe Quelle für den Vertrag betreffende Informationen. Im Fall der oben beschriebenen, in einem Smart Contract abgebildeten Fußballwette kann das zum Beispiel eine Website sein, die Spielergebnisse in maschinenlesbarer Form anbietet. Ein Smart Contract kann diese Informationen auslesen und in Abhängigkeit davon eine der Vertragspartnerinnen nach Spielende auszahlen.

Ist der Einsatz nicht zu hoch und die Website vertrauenswürdig, stellt diese Methode eine gute Möglichkeit dar, Sportwetten in einem Smart Contract abzubilden. Typischerweise wird der Betreiber des Oracles dabei eine kleine Gebühr für die Bereitstellung der Information verlangen. Doch was, wenn es um viel Geld geht und die Möglichkeit, den Oracle-Provider zu bestechen oder die Mitteilungen zu verfälschen attraktiver wird?

In diesen Fällen ist es eine sinnvolle Option, die Informationen mehrerer voneinander unabhängiger Oracles für die Urteilsfindung heranzuziehen. Erst wenn zum Beispiel vier verschiedene Websites übereinstimmend den Ausgang des Fußballspiels melden, wird dann der Vertrag auch wirklich ausgeführt. Dieses Vorgehen hat allerdings den Nachteil, dass die Auswahl und Bezahlung der Oracles immer aufwendiger und kostenintensiver wird. Zumal nicht nur die Zuverlässigkeit der Informationen sichergestellt werden muss.

Für Oracles gilt im Allgemeinen, dass sie drei wichtige Kriterien erfüllen müssen:

Die vollständige Erfüllung dieser Anforderungen ist wichtig, um Smart Contracts zwischen einander Unbekannten überhaupt erst zu ermöglichen. Geht es lediglich darum, einen einzelnen Vertrag zu realisieren, ist der Aufwand, Oracles von Hand auszuwählen und sich darauf zu einigen noch vertretbar. Spätestens wenn Smart Contracts aber automatisiert abgeschlossen werden, um zum Beispiel IoT-Devices miteinander zu verzahnen, ist das keine Option mehr. Das führte bislang dazu, dass die Dienstleistung Oracles anzubieten, eine Tendenz zur Zentralisierung aufwies. Das Risiko des Missbrauchs steigt auf diese Weise stark an.

Der Lösungsansatz von Chainlink

Chainlink ist ein Ansatz, um das Angebot von Oracle-Services per Blockchain zu ordnen und auf eine vertrauensvolle Basis zu stellen. Die per Ethereum realisierte Lösung soll dabei on-chain vor allem drei wichtige Mechanismen bereitstellen, um die Auswahl der passenden Oracles zu ermöglichen. Zum einen handelt es sich dabei um das Reputationsmanagement für die Oracle-Anbieter.

Im Rahmen dessen werden die drei im letzten Abschnitt definierten Kriterien für ein verlässliches Oracle bewertet: Integrität, Verfügbarkeit und Geheimhaltung. Zum anderen verfügt Chainlink über die notwendigen Features, um erstens das Matchmaking zwischen Smart-Contract-Vertragspartnern und Oracle-Providern zu ermöglichen und zweitens die Aggregation der Vertragsangebote abzubilden.

Die Chainlink-Entwickler betonen im Whitepaper, das den (geplanten) Funktionsumfang der Plattform beschreibt, immer wieder, dass es mittelfristig möglich sein soll, große Teile der Leistung, die im Moment on-chain erfolgt, auch abseits der Ethereum-Blockchain zu realisieren. So soll es zum Beispiel umsetzbar werden, Oracles auf eigenen Handelsplattformen anzubieten, statt das Matchmaking von Chainlink zu nutzen. Einzig das Reputationsmanagement des Netzwerks würde dann auf den alternativen Plattformen noch zur Auswertung der Angebote herangezogen.

Reputation im Chainlink-Netzwerk

Umso wichtiger ist es, die Reputation einzelner Oracle-Provider sicher und unverfälscht darzustellen. Das Chainlink-Team hebt hervor, dass die absolut 100%ige Verlässlichkeit eines Oracles nie realisierbar sein wird. Denn auch der zuverlässigste Anbieter ist stets dem Risiko ausgesetzt, gehackt oder auf andere Weise kompromittiert zu werden. Daher ist es für die meisten Smart Contracts wichtig, sich auf mehrere Oracles die ihr Wissen im besten Fall aus unterschiedlichen Quellen beziehen, zu stützen. Für die Reputationsmessung durch Chainlink ist genau dieses Element bedeutend, da so die Leistungsfähigkeit der Oracles miteinander verglichen werden kann.

Chainlink erfasst zum Beispiel die Zeit, die die einzelnen Oracles benötigen, um ein bestimmtes Ereignis bekannt zu geben. Je länger ein Provider braucht, ein Event zu notifizieren, desto schlechter fällt seine Verfügbarkeitsbewertung aus.

Ähnlich funktioniert auch die Beurteilung der Datenintegrität. Wenn es für ein Ereignis mehr als ein Oracle gibt, lässt sich schnell und einfach erkennen, ob eine der Quellen von der Mehrheit der anderen abweicht. Auf diese Weise ergibt sich für jedes Oracle ein Punktewert, der über die Zuverlässigkeit des Anbieters informiert.

Mittelfristig soll das dazu führen, dass weniger zuverlässige Oracle auch weniger kosten und so für geringwertige Kontrakte herangezogen werden können. Um zu verhindern, dass ein Oracle einfach nur die Informationen eines schnelleren Konkurrenten wiederholt, gibt es die Möglichkeit, Ereignisse zunächst in verschlüsselter Form zu annoncieren. Erst wenn Meldungen von mehreren Oracles eingegangen sind, werden diese dann offen publiziert. So ist jedes Oracle dazu gezwungen, eigene Informationen zu sammeln - sonst droht eine schlechte Beurteilung der Verfügbarkeit.

Matchmaking mit Chainlink

Neben dem Management der Reputation sind im Chainlink-System die Aggregation von Vertragsinformationen und das Matchmaking zwischen Oracle und Vertragspartnern zentrale Funktionen. Das Matchmaking funktioniert dabei im Grunde wie eine Börse. Wer einen Smart Contract aufsetzen will, definiert die Anforderungen an das Oracle. Das können einerseits Kriterien sein, die die Reputation des Oracles betreffen, andererseits werden aber auch die Bedingungen des Vertrags miteinbezogen.

Zum Beispiel kann die Laufzeit eines Smart Contracts eine wichtige Rolle spielen, wenn es um die Kosten geht, die der Oracle-Provider berechnen muss. Ein Vertrag über viele Jahre ist teurer als einer, der nur wenige Minuten Datenüberwachung erfordert. Umgekehrt mag es bei einem Vertrag, dessen Konditionen langfristigerer Natur sind, weniger bedeutsam sein, ob ein Oracle binnen Sekundenbruchteilen über bestimmte Ereignisse informiert. Zu guter Letzt definiert der Käufer natürlich auch, wie viele Oracles er für seinen Smart Contract benötigt und wie viel er maximal dafür zu zahlen bereit ist. Die Anforderungen werden per Ethereum-Blockchain publiziert.

Provider deren Oracles den Bedingungen des Käufers entsprechen, haben nun Gelegenheit, Angebote für den Vertrag abzugeben. Diese Offerten werden automatisch aggregiert. Die Auswahl erfolgt manuell durch den Käufer (bzw. kann dieser eine Software darüber entscheiden lassen). Einen blockchainseitigen Automatismus für die Annahme von Geboten gibt es nicht. Insofern lassen sich an dieser Stelle auch problemlos Nebenabsprachen zwischen Käufer und Provider treffen. Chainlink geht davon aus, dass das Bieten und eventuelle weitere Verhandlungen in Zukunft vornehmlich off-chain stattfinden werden.

Potenzial und Chancen von Chainlink

Das Fehlen einer dezentralen Infrastruktur für die Vermittlung von Oracles ist sowohl für auf Ethereum als auch auf anderen Blockchains und ähnlichen Services realisierte Smart-Contract-Lösungen eine Herausforderung. Gerade für schnelle, automatisierte Smart Contracts ist es schließlich wichtig, rasch auf Probleme bei einem Oracle-Provider reagieren zu können.

Chainlink verspricht, diese Problemstellung mit einer Art Meta-Blockchain für den Handel mit Oracles gelöst zu haben. Noch befinden sich wesentliche Teile des Projekts aber in stetiger Entwicklung. Ob das System so funktioniert wie erhofft, muss die Zeit zeigen.

Smart Contracts sind unter anderem wichtig, um Zahlungen zwischen den Nutzerinnen und Nutzern unterschiedlicher Blockchains zu ermöglichen. Ein effizienter und zuverlässiger Markt für Oracles hat damit das Potenzial, die Durchlässigkeit und Kompatibilität zwischen den verschiedenen Kryptowährungen zu erhöhen.