Token Economy: Wie das Web3 das Internet revolutioniert (German Edition): Wie das Web3 das Internet revolutioniert (German Edition): Wie das Web3 das Internet revolutioniert (German Edition)

Von Shermin Voshmgir

Deutsche Ausgabe:

Die Bedeutung von Tokens für das Web3 ist mit der von HTML-Webseiten für das Internet der 90er-Jahre vergleichbar. Kryptografische Tokens können mithilfe von Smart Contracts mit geringem Programmieraufwand erstellt und von einem Blockchain-Netzwerk, also einer öffentlichen Infrastruktur, gemeinschaftlich

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Token Kitchen
• Erscheinungsdatum: 23. Dez. 2020
• ISBN: 9783982103884

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Impressum

Token Economy: Wie das Web3 das Internet revolutioniert

Dezember  2020

Die Originalausgabe ist im Juni 2019 in englischer Sprache erschienen, unter dem Titel „Token Economy: How Blockchain & Smart contracts revolutionize the Economy. Die deutsche Ausgabe basiert auf der zweiten überarbeiteten Ausgabe, die 2020 erschienen ist, und zwar unter dem Titel: „Token Economy: How the Web3 reinvents the Internet.

Autorin: Shermin Voshmgir

Verlag: Token Kitchen

Alte Schönhauserstrasse 9, 10119 Berlin

https://token.kitchen

Design: Justyna Zubrycka

Produktion: Caroline Helbing

Cover & Layout: Carmen Fuchs

Copyleft 2020, Shermin Voshmgir: Creative Commons - CC BY-NC-SA: Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen.

„This license allows reusers to distribute, remix, adapt, and build upon the material in any medium or format for noncommercial purposes only, and only so long as attribution is given to the creator. If you remix, adapt, or build upon the material, you must license the modified material under identical terms." Für kommerzielle Rechte kontaktieren Sie bitte: [e-mail]

ISBN: 978-3-9821038-8-4

Eine Print Version dieses Buchs  ist unter dieser ISBN verfügbar: 978-3-9821038-5-3

Inhaltsverzeichnis

Impressum

Inhaltsverzeichnis

Über die Autorin

Über das Buch

Anleitung zum Lesen dieses Buchs

Einführung

Teil 1: Technische Grundlagen der Token-Ökonomie

Token-gesteuerte Netzwerke:

Web3, das zustandsorientierte Web

Zustandsorientierte Protokolle

Web3-Stack

Dezentrale Anwendungen im Web3

Zusammenfassung

Token-Management: Bitcoin, Blockchain und andere Distributed Ledger

Netzwerkknoten

Proof-of-Work (PoW)

Netzwerk-Forks

Blockchain-Netzwerke und andere Distributed Ledger

Kryptoökonomie – Token-Governance-Regeln

Alternative Konsensmechanismen zu PoW

Mit oder ohne Token?

Anwendungsfälle

Zusammenfassung

Token-Sicherheit: Kryptografie

Public-Key-Kryptografie

Sicherheit

Hashen im Bitcoin-Netzwerk

Wallets und digitale Signaturen

Senden von Transaktionen

Zusammenfassung

Wer kontrolliert die Tokens?

Nutzerzentriertes Identitätsmanagement

Serverzentrierte Identitäten

Die Geschichte des digitalen Identitätsmanagements

Nutzerzentrierte Identitäten

Zusammenfassung

Teil 2: Smart Contracts & Dezentrale Autonome Organisationen (DAOs)

Smart Contracts

Selbstausführende Vereinbarungen

Anwendungsbeispiele aus der Industrie

Oracles

Anwendungsfall: Kauf und Zulassung eines Autos

Die Geschichte von Smart Contracts

Zusammenfassung

Komplexe Smart Contracts: Dezentrale Autonome Organisationen (DAOs)

DAOs vs. traditionelle Organisationen

Institutionenökonomie von DAOs

Geld- und Fiskalpolitik von DAOs

Zusammenfassung

Governance: Steuerung von DAOs

Blockchain-Governance und Gewaltenteilung im Netzwerk

Off-Chain- vs. On-Chain-Governance

Der Mythos der völligen Automatisierung und Dezentralisierung

Zusammenfassung

Tokens: Die Atomare Einheit des Web3

Die Geschichte von Tokens

Kryptografische Tokens

Klassifiizierung von Tokens

Eigenschaften von Tokens

Nicht-fungible Tokens (NFTs)

NFT-Anwendungsbeispiele

Zusammenfassung

Teil 3: Token-Ökonomie & DEFI

Die Zukunft von

Geld- und Finanzwirtschaft

Funktionen des Gelds

Eigenschaften des Gelds

Arten des Gelds

Eine öffentliche Infrastruktur und ein Token

Sind Tokens Geld?

Decentralized Finance (DEFI): Money Legos und digitale Tauschwirtschaft

Zusammenfassung

Stable Tokens

Stable Tokens, die durch klassische Assets gedeckt sind

Stable Tokens, die durch Krypto-Assets gedeckt sind

Algorithmisch besicherte Stable Tokens

Central Bank Digital Currency

Ausblick

Zusammenfassung

Privacy Tokens

Datenschutz und Fungibilität aus der Perspektive von Blockchain-Tokens

Verfahren zur Sicherung der Privatsphäre

Umfassender Datenschutz im Web3

Rechtliche und politische Aspekte des Datenschutzes

Zusammenfassung

Token Handel:

Atomic Swaps & dezentrale Handelsplattformen

Herausforderungen zentralisierter Handelsplattformen

Atomic Swaps

Dezentrale Handelsplattformen

Zusammenfassung

Tokenisierte Kredite

P2P-Darlehen

P2P-Kredite

Flash Loans

Ausgewählte P2P-Kreditsysteme

Flash Attacks

Zusammenfassung

Token-Emissionen: ICOs, ITOs, IEOs, STOs

Die Geschichte von Token-Emissionen

Formen von Token-Emissionen

Herausforderungen von Token-Emissionen

Security Token Offerings

Initial Exchange Offerings

Zusammenfassung

Teil 4: Token-Anwendungsfälle

Asset-Tokens und Miteigentumsrechte

Use Case 1: Tokenisierte Wertpapiere

Use Case 2: Tokenisierte Immobilien

Use Case 3: Tokenisierte Kunst

Use Case 4: Miteigentumsrechte an kollektiven Gütern

Ausblick

Zusammenfassung

Zweckgesteuerte Tokens

Exkurs: Öffentliche Güter und die Tragödie des Allgemeinguts

Externe Effekte von privaten Gütern

Verhaltensökonomie und Nudging

Kognitive Psychologie und Verhaltensanalyse

Verhaltensorientierte Finanzmarkttheorie und verhaltensorientierte Spieltheorie

Mechanismus-Design

Zusammenfassung

Steemit, Hive & Reddit: Tokenisierte Soziales Netzwerke

Aktuelle Probleme in sozialen Medien

Tokenisierung von sozialen Netzwerken

Wie Steemit im Detail funktioniert

Steem-Blockchain

Kritik und Herausforderungen des Steemit-Netzwerks

Umstrittenes Hard Fork & Hive-Netzwerk

Reddit: Erste Tokenisierung von Web2-Netzwerken

Zusammenfassung

Basic Attention Tokens – Werbung neu erfinden

Aufmerksamkeitsökonomie, Big Data & Personalisierte Werbung

Basic Attention Tokens und der Brave Browser

BAT-Token-Flow

Ausblick

Zusammenfassung

Token Curated Registries – die neue Suchmaschine?

Das Prinzip von Token Curated Registries (TCRs)

Kritik an TCRs

Angriffsvektoren

Weitere Arten von TCRs

Zusammenfassung

Anleitung zum Token-Design

Technisches Engineering

Rechtliches Engineering

Ökonomisches Engineering

Ethisches Engineering

Zusammenfassung

Ausblick

Anhang

Die Geschichte von Bitcoin und dem Web3

Skalierbarkeit von Blockchain-Netzwerken

Facebook, Libra & Celo

Grafikverzeichnis

Über die Autorin

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Shermin Voshmgir ist Autorin des Buchs Token Economy, Gründerin von Token Kitchen und BlockchainHub Berlin. In der Vergangenheit war sie Direktorin und Co-Gründerin des Instituts für Kryptoökonomie an der Wirtschaftsuniversität Wien, sowie Advisor von Jolocom, Wunder, dem Estonian e-Residency Programm, und Curator von The DAO. Sie hat in Wien BWL mit Fokus auf Wirtschaftsinformatik studiert und die Filmschule in Madrid besucht. Als gebürtige Wienerin mit iranischen Wurzeln arbeitet sie an der Schnittstelle von Technologie, Kunst und Sozialwissenschaft.

Über das Buch

Dieses Buch bietet eine Zusammenfassung von bestehendem Wissen über Blockchain-Netzwerke und andere Distributed Ledger Systeme, die das Rückgrat des Web3 bilden, aber geht einen Schritt weiter - es beleuchtet die sozioökonomischen Auswirkungen von Web3-Anwendungen: Smart Contracts, Dezentrale Autonome Organisationen (DAOs), Tokens und Decentralized Finance (DEFI). In diesem Buch werden bestehende Konzepte wie Geld, gesellschaftliche Steuerungsstrukturen, Realwirtschaft und Finanzwirtschaft beschrieben, und es wird beleuchtet, wie sich diese Konzepte durch das Web3 und deren Anwendungen verändern werden.

Das Buch baut unter anderem auf Wissen auf, das ich im BlockchainHub Berlin seit 2015 in einer Reihe von Blogposts gemeinsam mit Valentin Kalinov aufbereitet hatte. Blockchainhub.net war die erste Webseite die Blockchain und Web3 Wissen für ein allgemeines Publikum verständlich systematisiert hat, zunächst in einer Reihe von Posts - deren Inhalt im Laufe der Jahre immer wieder überarbeitet wurde. Diese Posts wurden 2017 zum „Blockchain Handbook" kompiliert und erweitert. Sowohl die Blogposts als auch das Handbook waren unter einer Creative Commons Lizenz frei zugänglich. Das Buch baut aber auch auf anderen Texten auf, die ich im Laufe der Jahre zu dem Thema verfasst habe, und die in unterschiedlichen Formaten publiziert wurden.

Die deutsche Erstauflage von „Token Economy entspricht in seinem Inhalt und seiner Struktur der Zweitauflage der englischen Originalversion. Dieses - über Jahre gewachsene Buch - baut zwar auf vergangenen Publikationen des BlockchainHub auf, der Fokus liegt in diesem Buch auf den Tokens als Hauptanwendung beziehungsweise „atomaren Einheit des Web3.

Anleitung zum Lesen dieses Buchs

Obwohl einige Leserinnen und Leser möglicherweise bereits ein tiefes Verständnis der Blockchain-Netzwerke und das Web3 haben, so gehe ich davon aus, dass für viele eine Einführung in das Thema nützlich ist. Ohne ein Verständnis der grundlegenden Funktionsweise von Blockchains, Smart Contracts und dem Web3 ist es schwierig, die Relevanz von Token-Anwendungsfällen einschätzen zu können. Ziel ist es, zunächst einen generellen Überblick über die zugrunde liegende Technologie einschließlich ihrer sozioökonomischen Auswirkungen zu geben, bevor auf das Thema „Tokens" eingegangen wird.

Die ersten beiden Teile dieses Buchs werden daher auf die grundlegenden Bausteine sowie den Stand der Technik eingehen. Der dritte Teil beschäftigt sich mit den vielfältigen ökonomischen und monetären Aspekten von Tokens. Der letzte Teil geht auf ausgewählte Anwendungsfälle von Tokens ein. Es wird daher empfohlen, dieses Buch chronologisch zu lesen – insbesondere wenn Ihnen das Thema völlig neu ist. Sollten Sie schon Vorkenntnisse haben, funktioniert das Buch aber auch modular, sodass Sie querlesen können.

Einige Unterkapitel des ersten Teils könnten manchen Lesern zu detailliert erscheinen. Diese Passagen können bei Bedarf übersprungen werden, falls Sie das Bedürfnis haben, sich lieber direkt auf die Token-Anwendungsfälle zu konzentrieren. Angesichts der großen Bandbreite sowie der Interdisziplinarität der diskutierten Themen ist es schwierig, die Bedürfnisse aller Leser zu befriedigen. Nicht immer können alle Fachbegriffe erklärt werden. Sollten Ihnen bestimmte Begriffe fremd sein, wird Ihnen eine kurze Internetrecherche schnell weiterhelfen. Bestimmte Themen können nur auf einem hohen Abstraktionsniveau erläutert werden, da eine ausführlichere Erklärung den Rahmen dieses Buchs sprengen würde. Des Weiteren werden im Kontext neuer technischer Verfahren und Anwendungen in den einzelnen Kapiteln immer wieder die Namen relevanter Firmen und Organisationen erwähnt, ohne diese im Detail beschreiben zu können. Das Ziel ist hierbei, die Technologie und ihre Anwendungsfälle greifbarer zu machen. In solchen Fällen finden Sie Verweise am Ende jedes Kapitels, die Hinweise darauf geben, wo Sie tiefer in bestimmte Themen eintauchen können.

Die Grafiken in diesem Buch visualisieren die Kernbotschaften der diskutierten Themen. Teilweise werden hierbei Metaphern oder Abstraktionsebenen verwendet, um das Verständnis zu vereinfachen, vor allem für jene Leser, die mit der Technologie noch nicht so gut vertraut sind. Die hier erwähnten Token-Anwendungsfälle sowie die zugrunde liegende Web3-Technologie befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium entwickeln sich rasant weiter. Details sowie Namen von erwähnten Projekten können zum Zeitpunkt der Lektüre dieses Buchs veraltet sein. Die erläuterten Grundprinzipien der Technologie und Marktmechanismen bleiben dennoch relevant.



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Einführung

Kryptografische Tokens - die von Blockchain-Netzwerken und anderen Distributed Ledger Systemen kollektiv verwaltet werden - erscheinen ebenso revolutionär wie die Entstehung des WWW als Anwendung des Internets im Jahr 1991. Damals hatte Tim Berners-Lee einen neuen Standard eingeführt, der das Erstellen visuell ansprechender Hypertext basierten Webseiten mit geringem Programmieraufwand ermöglichte. Die entstandenen Webseiten ermöglichten erstmals jedem Laien das einfache Navigieren im Internet durch das Anklicken von Links. Allerdings war damals noch nicht abzusehen, wie sinnvoll und vielfältig sich diese Webseiten einsetzen lassen. Es dauerte fast ein Jahrzehnt, bis sich das Internet von einfachen, statischen Webseiten zum sogenannten Web2 entwickelte.

Im Vergleich zu den Anfängen des WWW befinden wir uns in einem sehr ähnlichen Stadium, wenn es darum geht, zu verstehen, wie wir kryptografische Tokens sinnvoll gestalten und einsetzen können. Auch wenn bereits mehr als 7.500 Tokens¹ auf öffentlichen Krypto-Handelsplattformen gelistet sind, fehlt vielen dieser Tokens das richtige Governance-Design oder eine geeignete Businesslogik. Wir stehen erst ganz am Anfang dieser Token-Revolution. Wenngleich es uns immer noch an Best Practices mangelt, so bin ich fest davon überzeugt, dass Tokens die Hauptanwendung des Web3 darstellen, die unsere Wirtschaft grundlegend verändern werden.

Auch wenn sich die Technologie noch in einem frühen Stadium befindet und vielen zu abstrakt erscheint, so entwickelt sie sich dennoch schnell weiter. Es ist selbst für Insider kaum möglich, am Ball zu bleiben. Immer mehr Unternehmen, Investitionskapital und Forschungseinrichtungen beschäftigen sich mit dem Ansatz und investieren in diese neue Technologie. Allerdings mangelt es derzeit noch an bewährten Geschäftsmodellen und Governance-Mechanismen.

Des Weiteren muss sich diese neue Branche mit einer Vielzahl von technologischen und rechtlichen Herausforderungen auseinandersetzen. Vielerorts ist das Wissen über die Mechanismen, das Potenzial und die Gefahren des Web3 noch unzureichend. Darüber hinaus ist es für viele schwierig, richtig einschätzen zu können, wann die angekündigten Veränderungen, die mit dem Web3 und seinen Anwendungen einhergehen, realistisch zu erwarten sind. Schlagwörter wie Smart Contracts, Kryptowährungen, Krypto-Assets und Tokens sind zwar allgegenwärtig, aber es gibt Informationsbedarf, was die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Anwendungen sowie den Stand der Technik betrifft.

In den Medien wird Blockchain oftmals getrennt von Bitcoin beschrieben, was eine künstliche Trennung erzeugt, die irreführend sein kann. Denn das Bitcoin-Netzwerk besteht aus mehreren Komponenten: der Infrastruktur – dem Blockchain-Netzwerk, das im Zusammenspiel mit dem Blockchain-Protokoll seine Netzwerkteilnehmer steuert – und den Bitcoin-Tokens, mit denen die Netzwerkteilnehmer für ihre Netzwerkleistungen belohnt werden. Das eine kann ohne das andere nicht existieren. Des Weiteren beziehen sich die Medien immer wieder auf Kryptowährungen, auch wenn sie von Tokens im Allgemeinen sprechen, die oftmals gar nichts mit Währungen zu tun haben. Das zugrunde liegende Potenzial der Blockchain-Technologie wird hierdurch auf ein Spekulationsobjekt reduziert, anstatt sich auf die Tatsache zu konzentrieren, dass es sich in erster Linie um eine vielversprechende Governance-Technologie handelt, die eine bessere Koordination von sozioökonomischen Aktivitäten über das Internet erlaubt und die viele Probleme der derzeitigen Internet-Struktur und seinen Anwendungen lösen könnte. Die mangelnde Transparenz darüber, was mit unseren privaten Daten passiert, oder was entlang der Lieferkette von Waren, Dienstleistungen und im Zahlungsverkehr geschieht, ist darauf zurückzuführen, dass das derzeitige Web auf unterster Ebene keine eingebauten Sicherheits- und Zahlungsmechanismen hat – was wiederum Webplattformen wie Amazon, Airbnb oder Uber ihre Marktmacht gibt.

Es ist überaus wichtig, zu verstehen, dass die öffentlichen Blockchain-Netzwerke nur aufgrund des Token-Anreizsystems funktionsfähig und vertrauenswürdig sind. Das Blockchain-Protokoll belohnt Netzwerkteilnehmer für ihren Beitrag zur Systemsicherheit und das Zurverfügungstellen von Rechenleistung mit einem Netzwerk-Token. Andererseits werden diese Tokens auch gebraucht, um die Gebühren für Netzwerktransaktionen zu bezahlen. Das Bitcoin-Protokoll und daraus abgeleitete Technologien sind daher nicht als klassische Währungen zu verstehen, sie ermöglichen vielmehr eine öffentliche Infrastruktur, die gemeinschaftlich verwaltet wird und P2P-Zahlungen ermöglicht. Das Blockchain-Protokoll bietet die Verwaltungsregeln für die jeweilige Community, die als verteilter Internetstamm gesehen werden kann. Das Bitcoin-Token (BTC) kann daher als die Währung eines verteilten Internetstamms, des Bitcoin-Netzwerks, bezeichnet werden. Dementsprechend ist Ether (ETH) die Währung des verteilten Internetstamms Ethereum und das Sia-Token (SIA) die Währung des Sia-Netzwerks.

Während die ersten Tokens zunächst nur im Rahmen von Anreizsystemen der zugrunde liegenden Netzwerke erstellt wurden, hat sich das Phänomen von Tokens mit dem Ethereum-Netzwerk auf die Anwendungsebene verschoben. Das Ethereum-Protokoll war eine wesentliche Weiterentwicklung des Bitcoin-Protokolls da es erlaubte, einfach und flexibel Tokens auf Anwendungsebene zu erstellen, die jegliche Art von Eigentumsrechten, Zugangsrechten, Managementrechten, Wahlrechten oder Zertifikaten darstellen können. Tokens konnten mit wenig Programmieraufwand erstellt werden, und zwar mit einem einfachen Smart Contract und ohne die Notwendigkeit, eine eigene Blockchain-Infrastruktur aufzubauen. Die Herausforderung aber besteht darin, die geeigneten Business-Logiken oder Governance-Regeln zu entwickeln. Es gibt noch wenige Best Practices.

Wenn man über Blockchain-Netzwerke und ähnlichen Distributed Ledger Systemen spricht, ist überwiegend von den positiven Seiten und dem Potenzial dieser neuen Technologie die Rede. Jede Technologie ist aber lediglich ein Werkzeug und zunächst neutral. Wie wir dieses Werkzeug einsetzen, ist fast nie eine technologische sondern immer eine humanistische Frage. Die Frage, wie wir die Business-Logiken und Governance Regel dieser neuen Protokolle und deren Anwendungen gestalten, ist also viel mehr eine gesellschaftspolitische und wirtschaftliche als eine rein technologische Frage.

Dieses Buch soll daher zunächst einen Überblick über die Grundlagen der Technologien und den aktuellen Stand geben, dann aber auch die gesellschaftspolitischen Implikationen und potenziellen Anwendungsfälle verdeutlichen. Ziel sollte es sein, gut informiert bereits jetzt - also in einem frühen Stadium - die positiven, aber auch die möglichen problematischen Aspekte der Token-Ökonomie zu erkennen und zu diskutieren.

Mein besonderer Dank gilt all jenen Menschen, die mich von Anfang an inspiriert und unterstützt haben oder die mit wertvollem Input und Feedback zu diesem Buch beigetragen haben: Peter Kaas, Valentin Kalinov, Alfred Taudes, Jakob Hackel, Kris Paruch, Tom Fürstner, Guido Schäfer, Susanne Guth, Sofie Schock, Alexander Neulinger, Thomas Reutterer, Sigrid Pratsch, Sebnem Rusitschka, Robert Krimmer, Michael Zargham und den Mitstreitern im BlockchainHub, dem Forschungsinstitut für Kryptoökonomie an der Wirtschaftsuniversität Wien, sowie meinen Freunden von Lunar Ventures in Berlin.

Des Weiteren schätze ich die Gastfreundschaft und das offene Umfeld des Ethereum-Büros in Berlin, das uns bei der Einrichtung des BlockchainHub einen bereichernden Coworking Space bot, sowie die Aufgeschlossenheit aller beteiligten Akteure, die im Jahr 2016 in den Turbulenzen rund um „TheDAO" keine Mühen gescheut haben, um eine Lösung für den Konflikt zu finden. Dadurch lernte ich sehr viel über Open-Source-Softwareentwicklung und Bugfixing in dezentralen Netzwerken.

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Shermin Voshmgir

Dezember  2020

Teil 1: Technische Grundlagen der Token-Ökonomie

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Dieser erste Teil gibt eine Einführung in Kryptografie und Nutzerzentrierte Identitäten als Grundbaustein von Blockchain- und anderen Web3-Netzwerken. Der Fokus liegt in diesem Teil des Buchs auf den grundlegenden technischen Bausteinen und dem aktuellen Stand der Technik, ohne allzu tief in die Details zu gehen. Jedes Blockchain-Protokoll hat seine Besonderheiten, Details würden den Rahmen dieses Buchs bei Weitem sprengen. Jene Leser, die mehr über die technischen Details erfahren möchten, finden weiterführende Literatur jeweils am Ende des Kapitels oder in den Fussnoten.

Token-gesteuerte Netzwerke:

Web3, das zustandsorientierte Web

Wenn wir davon ausgehen, dass das WWW Informationen und das Web2 Interaktionen revolutioniert hat, so hat das Web3 das Potenzial den Werteaustausch und das Vertragswesen grundlegend zu verändern. Blockchain-Netzwerke als treibende Kraft in diesem Web3 verändern die Datenstrukturen im Backend des Internets, indem sie eine universelle Zustandsebene einführen, die gemeinschaftlich von allen Netzwerkakteuren betrieben werden.

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In den 1980er-Jahren, den frühen Tagen des PCs, haben wir Daten auf einer Diskette gespeichert, sind zu der Person gegangen, die unsere Datei benötigte, und haben dann die Datei auf den Computer dieser Person übertragen. Wenn sich diese Person in einem anderen Land aufhielt, musste man die Diskette per Post schicken, um die Datei zu übertragen. Das Internet hat dem ein Ende gesetzt, zunächst mit dem Datenübertragungsprotokoll UDP und in weiterer Folge mit TCP. Diese Datenübertragungsprotokolle beschleunigten den Datentransfer und reduzierten die Transaktionskosten des Informationsaustauschs massiv. Mit dem Aufkommen des WWW Anfang der 1990er wurde das Internet zudem benutzerfreundlicher.

Allerdings dauerte es zehn Jahre, bis das Internet reifer und programmierbarer wurde und den Aufstieg des sogenannten Web2 mit sich brachte. Das Web2 ermöglichte die sogenannte Plattformökonomie, die erstmals den Informationsaustausch und den Handel über das Internet skalierte. Beispiele hierfür sind die bekannten Wissens-, Social-Media- und E-Commerce-Plattformen. Das Web2 revolutionierte die sozialen Interaktionen, indem es die Produzenten und Konsumenten von Informationen, Waren und Dienstleistungen näher zusammenbrachte und direkte Interaktionen auf globaler Ebene ermöglichte – allerdings immer mit einem Intermediär, einem Zwischenhändler: einer Plattform, die als vertrauenswürdiger Vermittler zwischen zwei Menschen fungiert, die sich nicht kennen oder nicht vertrauen. Obwohl diese Plattformen viele wertvolle Dienstleistungen und eine P2P-Ökonomie ermöglichen, diktieren sie doch auch zunehmend alle Regeln der Transaktionen und verwalten alle Daten ihrer Benutzer. In diesem Zusammenhang sind Blockchain-Netzwerke und andere Distributed Ledger Systeme zur treibenden Kraft des Web3 geworden - die vertrauenswürdige Interaktionen zwischen unbekannten Akteuren ermöglichen – und zwar ohne Intermediär bzw. Zwischenhändler.

Das Internet, das wir heute nutzen, hat deutliche Defizite. Wir haben keine Kontrolle über unsere Daten. Auch haben wir keine Möglichkeit, Werte kopiergeschützt über das Internet zu transferieren. 30 Jahre nach dem Entstehen des WWW basieren unsere Datenarchitekturen immer noch auf der Logik nicht vernetzter Computer. Das liegt daran, dass Daten zentral auf Webservern gespeichert und verwaltet werden. Auch wenn wir schon lange in einer vernetzten Welt leben, in der immer mehr Geräte mit dem Internet verbunden sind – Uhren, Autos, Fernseher und Kühlschränke –, so werden unsere Daten doch immer noch zentral gespeichert: auf unseren Computern oder anderen Geräten, auf dem USB-Stick und sogar in der „Cloud". Dies wirft Fragen des Vertrauens auf. Kann ich den Personen und Institutionen vertrauen, die meine Daten verwalten?

Jedes Mal, wenn wir über das Internet interagieren, werden Kopien unserer Dateien erstellt und an andere Computer gesendet, und jedes Mal, wenn das geschieht, verlieren wir die Kontrolle über unsere Daten. Das betrifft nicht nur den Schutz unserer personenbezogenen Daten, sondern ist auch ein wesentlicher Grund für Ineffizienz und Intransparenz entlang der Datenverwaltung von Lieferketten. Das aktuelle Internet mit seiner Client-Server-basierten Dateninfrastruktur und seinem zentralen Datenmanagement ist fehler- und korruptionsanfällig. Konzepte und Techniken zur Wahrung der Privatsphäre fehlen. Das zeigt sich unter anderem deutlich bei den immer wieder auftretenden Datenschutzverletzungen von Onlinedienstleistern. Darüber hinaus verursacht diese zentrale Datenarchitektur hohe Kosten für die Dokumentenabwicklung – vor allem zwischen unterschiedlichen Organisationen. Beispiele hierfür sind entlang der Lieferkette von Waren und Dienstleistungen zu finden sowie in der Finanzbranche, wie beispielsweise bei Interbanktransaktionen oder dem Wertpapier-Settlement.

Das Internet, das wir heute nutzen, speichert und verwaltet Daten auf Servern vorgeblich vertrauenswürdiger Institutionen. Die Daten auf diesen Servern sind durch Firewalls geschützt, und für die Verwaltung dieser Server und ihrer Firewalls werden Systemadministratoren eingesetzt. Der Versuch, Daten auf einem Server zu manipulieren, ähnelt dem Einbruch in ein Haus, bei dem die Sicherheit durch einen Zaun und eine Alarmanlage gewährleistet ist. Im Bitcoin-Netzwerk und bei ähnlichen Web3-Protokollen ist die Datensicherheit hingegen so konzipiert, dass man gleichzeitig in mehrere Häuser rund um den Globus einbrechen müsste, die alle über einen eigenen Zaun und ein eigenes Alarmsystem verfügen. Das liegt daran, dass die Daten in mehrfachen Kopien auf allen teilnehmenden Computern des P2P-Netzwerks gespeichert sind. Eine Manipulation dieser Daten ist zwar möglich, aber prohibitiv teuer und mit einem enormen Koordinationsaufwand verbunden.

Blockchain-Netzwerke, als Rückgrat des Web3, definieren die Datenstrukturen im Backend des Webs neu. Blockchain-Netzwerke ermöglichen eine automatisierte Verwaltungsebene (Governance-Ebene), die auf dem aktuellen Internet aufbaut. Zwei Personen, die sich nicht kennen oder vertrauen, wird so ermöglicht, Vereinbarungen über das Internet zu treffen und digitale Werte in Form von Tokens vertrauenswürdig zu versenden oder andere Rechte zu verwalten. Die Regeln der Datenverwaltung werden im Protokoll dieser Netzwerke formalisiert. Transaktionen im Netzwerk werden per Mehrheitsbeschluss aller Netzwerkteilnehmer bestätigt, die mit einem Netzwerk-Token für ihre Aktivitäten belohnt werden (siehe Kapitel „Bitcoin, Blockchain und andere Distributed Ledger").

An der Oberfläche des Internets wird sich für den durchschnittlichen Nutzer trotzdem nicht viel ändern. Während das Web2 eine Frontend-Revolution war, kann das Web3 als Backend-Revolution bezeichnet werden. Das Web3 subsumiert hierbei eine Reihe von Protokollen mit unterschiedlichen Aufgaben – und Blockchain-Netzwerke repräsentieren das zentrale Nervensystem dieses Web3. Sie kombinieren die Logik des Internets mit der Logik des einzelnen Computers. Das Web3 ist der nächste große Paradigmenwechsel in der Entwicklung von Computern und Internet, wo potenziell alle Funktionen eines Computers dezentralisiert werden könnten.



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Zustandsorientierte Protokolle

Das Internet, das wir heute nutzen, hat keinen eigenen Mechanismus, um das, was die Informatik als Zustand bezeichnet, zu übertragen – also den Status darüber wer wer ist, wer was besitzt und wer das Recht hat, was zu tun. Die Fähigkeit, den Status digitaler Werte direkt, einfach und effizient zu übertragen, ist aber entscheidend für effiziente Märkte und unser Finanzsystem. Ohne einen einheitlichen Status im Internet können wir keinen Wert übertragen, ohne dass zentrale Institutionen als Clearingstellen dieser Werte fungieren.

Das aktuelle Internetprotokoll (IP) ist „zustandslos". Dieser Mangel an Information zum Zustand aller für eine Person oder Institution relevanten Daten ist der Einfachheit der Protokolle, auf denen das Web aufbaut, geschuldet. Das Internetprotokoll und darauf aufbauende Protokolle regeln zwar die Übertragung von Daten, nicht aber, wie Daten gespeichert werden. Daten können zentral oder dezentral gespeichert werden. Aus zum Teil historischen Gründen hat sich eine zentrale Datenspeicherung durchgesetzt, die keinen einheitlichen Zustand für alle Netzwerkteilnehmer erlaubt. Das bedeutet, dass unterschiedliche Einzelpersonen und Institutionen im Internet über einen begrenzten Datenbestand verfügen. So ist das Internet der Datensilos entstanden, mit vielen Ineffizienzen bezüglich Datenverwaltung. Auch haben die Nutzer dieses zustandslosen Internets keine direkte Kontrolle über viele Ihrer personenbezogenen Daten.

Ein Teil des Workarounds für dieses zustandslose Internet war die Einführung von Session-Cookies und Internetplattformen. Session-Cookies wurden erfunden, um webbasierte Anwendungen so zu gestalten, dass der jeweilige Status auf jedem lokalen Gerät erhalten bleibt. Vor der Einführung von Session-Cookies – in den frühen Tagen des WWW – konnten wir weder einen Browserverlauf speichern noch die automatische Vervollständigung im Browser nutzen. Das führte dazu, dass wir bei jeder Nutzung einer Website unsere Benutzerdaten erneut manuell eingeben mussten. Zwar haben Session-Cookies die Benutzerfreundlichkeit verbessert, sie werden aber von Internetplattformen und anderen Dienstleistern wie Google, Amazon, Facebook etc. zur Verfügung gestellt, die somit auch alle unsere Daten kontrollieren. Diese Internetplattformen füllen die Statuslücke in diesem zustandslosen Web. Ihre Aufgabe ist es, den Zustand der Netzwerkakteure zu gewährleisten und zu verwalten, allerdings auf Kosten von deren Datenautonomie. Obwohl diese Plattformen sehr viele neue innovative Dienste geschaffen haben, profitieren die Firmen, die diese Internetplattformen betreiben, vom Großteil der Wertschöpfung, die auf diesen Plattformen generiert wird. Die Nutzer dieser Dienste, die zum Mehrwert dieser Plattformen beitragen, gehen dagegen oftmals leer aus und haben keine Kontrolle über ihre Daten. Insbesondere bei Social-Media-Plattformen zeigt sich das deutlich.

Anstatt die Welt zu dezentralisieren – wie es die anfängliche Absicht früherer Internetaktivisten war –, führte das Aufkommen von Web2-Plattformen zu einer Zentralisierung der wirtschaftlichen Entscheidungsfindung und damit zu einer enormen Machtkonzentration der neuen Internetgiganten. Da das frühe Internet mit der Idee frei zugänglicher Informationen geschaffen wurde, waren viele Kunden im neuen Web2 nicht bereit, für Onlineinhalte zu bezahlen, schon gar nicht in Form von Abonnementgebühren. Mikrozahlungen sind und waren in den meisten Fällen wirtschaftlich nicht rentabel. Daher mussten viele dieser Onlineplattformen alternative Wege finden, um ihre Dienste zu monetarisieren. Das geschah meist durch personalisierte Werbung und die indirekte Monetarisierung privater Daten (mehr dazu in Teil 4 diese buchs im Kapitel „Basic Attention Token").

Mit der Erfindung des Bitcoin-Protokolls wurde ein System geschaffen, mit dem nun jeder digitale Wert in Form von Tokens kopiergeschützt und autonom verwalten und übertragen kann, ohne dass vertrauenswürdige Vermittler benötigt werden. Bitcoin löste das sogenannte Double-Spending-Problem, indem es einen einzigen Referenzdatensatz dafür bereitstellt, der festhält, wer wann wie viele Tokens erhalten hat. Das Bitcoin-Netzwerk und sein zugrunde liegendes Blockchain-Protokoll können daher als Wegbereiter in ein dezentrales Web gesehen werden. Das Bitcoin Whitepaper aus dem Jahr 2008 initiierte eine öffentliche Infrastruktur - dem Bitcoin-Netzwerk - das um das 10.000-Fache größer als die Top-500-Supercomputer der Welt ist. Es repräsentiert ein vielfältiges Ökosystem von Entwicklern, Anwendern und Unternehmen – ganz zu schweigen von allen anderen öffentlichen und privaten Netzwerken, die – inspiriert vom Bitcoin-Netzwerk – seither entstanden sind (siehe Kapitel „Bitcoin, Blockchain und andere Distributed Ledger").

Das Web3 ist deswegen ein Wendepunkt, da es Anwendungen ermöglicht, die auf einer öffentlichen Infrastruktur wie einem Blockchain-Netzwerk laufen, das gemeinschaftlich verwaltet wird. Nutzer haben in diesem neuen dezentralen Web erstmals die Möglichkeit, die Inhalte dieser Anwendungen, deren Logik und damit ihre Daten direkt zu beeinflussen und zu steuern. Blockchain-Netzwerke wie das Bitcoin-Netzwerk sind jedoch nur das Rückgrat und der Ausgangspunkt, aber nicht das einzige Protokoll in diesem neuen dezentralen Web. Viele Entwickler und Unternehmer weltweit konzipieren derzeit eine Vielzahl alternativer Blockchain-Netzwerke und ergänzender Protokolle für das Web3.

Web3-Stack

Der Begriff Blockchain wird häufig als Synonym für das Web3 oder andere dezentrale Protokolle verwendet, zumindest von der breiten Öffentlichkeit und manchen Journalisten. Um das Web vollständig zu dezentralisieren, ist aber eine Vielzahl weiterer Protokolle erforderlich. Blockchain-Netzwerke und andere Distributed Ledger Systeme repräsentieren lediglich den dezentralen Prozessor oder die Rechenleistung für dezentralen Anwendungen. Dezentrale Anwendungen erfordern aber mehr als ein Blockchain-Netzwerk. Andere wichtige Funktionen für die Verwaltung dezentraler Anwendungen sind etwa die Datenspeicherung, der Nachrichtenaustausch sowie externe Daten, die erforderlich sind. Externe Daten werden von Oracle-Services bereitgestellt (siehe Kapitel „Smart Contracts").

Blockchain-Netzwerke sind nicht ideal für das Speichern großer Datenmengen. Öffentliche Blockchain-Netzwerke sind zu langsam und zu teuer, um große Datensätze zu speichern. Die Verwaltung von Daten auf Blockchain-Netzwerken ermöglicht außerdem nicht immer das richtige Maß an Datenschutz (mehr dazu im Kapitel „Privacy Tokens). Für ein „dezentrales YouTube benötigt man beispielsweise ein dezentrales Speichernetzwerk zur Verwaltung der Videodateien. Eine Reihe von dezentralen Speichernetzwerken, wie IPFS, Filecoin, Swarm, Storj und Sia, wird genau dafür entwickelt. Dezentrale Speichernetzwerke machen Cloudspeicher in diesem Web3 zu einem algorithmischen Markt, indem sie Netzwerkknoten mit Protokoll-Tokens belohnen, damit sie Speicherplatz teilen. Protokolle wie Golem erlauben es zudem, Rendering-Leistung über Tokens zu dezentralisieren und monetarisieren. Rendering-Leistung wird in diesem Fall mit dem Protokoll-Token GNT belohnt. All diese Web3-Netzwerke unterscheiden sich in ihrem Dezentralisierungsgrad, wie mit dem Datenschutz umgegangen wird, wie ihre Anreizsysteme funktionieren und ob ein Token benötigt wird. Einige Protokolle wie zum Beispiel IPFS verfügen beispielsweise nicht über ein eigenes Token.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Web3 eine Backend-Revolution darstellt. Es wird sich am Frontend des Webs und an der Benutzeroberfläche kaum etwas verändern. Wir werden weiterhin im Internet surfen und mobile Apps nutzen – genau so, wie wir es heute tun. Im Gegensatz zu Web2-Anwendungen benötigen Web3-Anwendungen allerdings eine Verbindung zu einem Blockchain-Netzwerk und anderen Web3-Protokollen. Diese Verbindung wird durch einen Blockchain-Client, die Wallet, gewährleistet. Diese Wallet verwaltet die Schlüssel und die Blockchain-Adresse des Token-Inhabers und ermöglicht somit eine eindeutige Identität und die Referenzierbarkeit der Tokens im Netzwerk. Ohne eine Software, die unsere digitale Identität verwaltet, wären wir nicht in der Lage, mit einem Blockchain-Netzwerk zu interagieren und Transaktionen digital zu unterzeichnen. Das Web3 baut daher im Frontend auf dem aktuellen Web2-Stack auf, führt aber zusätzliche Elemente auf Anwendungsebene ein, um den privaten Schlüssel eines Benutzers zu verwalten (siehe hierzu Kapitel „Kryptografie"). Im Backend ändert sich allerdings so einiges. Das Web3 bietet eine ganz neue Infrastrukturschicht, die etablierte Internetarchitekturen, zumindest teilweise, ablösen könnte.

Für den Durchschnittsanwender sollten sich diese dezentralen Anwendungen nicht von bestehenden Webanwendungen unterscheiden. Das bedeutet, dass sie genauso einfach und intuitiv wie reguläre Anwendungen zu bedienen sein müssen, um sich in der breiten Masse durchzusetzen. Derzeit ist das aber meist nicht der Fall, da Wallet-Software und Schlüsselverwaltung oftmals kompliziert in der Handhabung sind. Darüber hinaus kann eine breite Akzeptanz für neue Anwendungen wahrscheinlich nur dann erreicht werden, wenn das Misstrauen gegenüber zentralisierten Lösungen groß genug ist, um Kompromisse bei der Nutzerfreundlichkeit aktueller Blockchain-Clients zu rechtfertigen. Bis eine bessere Nutzerfreundlichkeit erreicht werden kann, wird das Web3 wahrscheinlich ein Nischenphänomen bleiben. Hier ist aber anzumerken, dass die Entwicklergemeinschaft in den letzten Jahren viele Fortschritte beim Aufbau des Web3-Ökosystems gemacht hat. Diverse Firmen arbeiten fieberhaft an neuen Anwendungen und Protokollen. Viele dieser Protokolle befinden sich allerdings noch in einer frühen Entwicklungsphase.

Web3-Anwendungen interagieren typischerweise mit Netzwerkknoten, die vorab unbekannt und daher nicht automatisch vertrauenswürdig sind und die unterschiedliche Qualität in puncto Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit aufweisen. Neue Libraries und APIs werden daher benötigt, um diese Komplexität zu bewältigen. Noch ist unklar, wann wir eine kritische Masse erreichen, um aktuelle Webanwendungen in größerem Umfang zu ersetzen, oder welche Standards sich letztendlich durchsetzen werden. Der Übergang von Client-Server-Architekturen zu P2P-Architekturen wird eher schrittweise als radikal erfolgen.

Da dezentrale Architekturen robuster sind als ihre zentralen Web2-Vorgänger, sind sie in vielen Fällen fehlertoleranter und resistenter gegenüber Angriffen als aktuelle Webarchitekturen. Sie sind allerdings auch langsamer. Der Spagat zwischen Dezentralisierung, Sicherheit und Geschwindigkeit ist eine Herausforderung, die schwer zu meistern ist (siehe Anhang, „Skalierbarkeit). Obwohl es wahrscheinlich ist, dass die Zukunft des Internets stärker dezentralisiert sein wird, bedeutet das nicht, dass zentrale Datenarchitekturen gänzlich abgeschafft werden. Zentralisierte Systeme haben, je nach Anwendungsfall, auch Vorteile und werden nicht von heute auf morgen verschwinden. Dezentralität kann außerdem nicht als absoluter Begriff verwendet werden. Das Web3 wird zwar dezentraler organisiert und verwaltet als das bisherige Internet, gesteuert wird es aber zentral, nämlich durch die jeweiligen Netzwerkprotokolle. Diese Web3-Netzwerke sind zwar geografisch und physisch dezentral organisiert, sie sind aber in ihrer Betriebslogik durch das Netzwerkprotokoll stark zentralisiert. Notwendige Protokoll-Updates erfordern, dass sich die Mehrheit der Netzwerkakteure darüber einigt, wie die neuen Protokollregeln aussehen sollen, und einheitliche Meinungen sind schwer zu erreichen (siehe Kapitel „Dezentrale autonome Organisationen (DAOs) und Governance: Steuerung von DAOs).



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Dezentrale Anwendungen im Web3

Dezentrale Anwendungen werden in einem P2P-Netzwerk von Computern ausgeführt anstatt auf einem einzelnen Computer. Es handelt sich dabei um ein Softwareprogramm, das so konzipiert ist, dass es nicht von einem einzigen Rechner kontrolliert wird. Dezentrale Anwendungen sind aber kein neues Phänomen und müssen nicht unbedingt auf einem Blockchain-Netzwerk laufen.²

Herkömmliche Webanwendungen verwenden beispielsweise HTML, CSS und JavaScript, um eine Webseite zu erstellen. Diese Seite interagiert mit einem Webserver, auf dem alle Daten gespeichert sind. Wenn Sie einen Dienst wie beispielsweise Twitter, Facebook, Amazon oder Airbnb nutzen, ruft die Webseite eine API auf, um Ihre persönlichen Daten und andere notwendige Informationen, die auf ihren Servern gespeichert sind, zu verarbeiten und auf der aufgerufenen Seite anzuzeigen.

Dezentrale Anwendungen sind traditionellen Webanwendungen ähnlich. Die Benutzeroberfläche einer dezentralen Anwendung entspricht einer Website oder mobilen App. Die Dateien dieser Benutzeroberflächen, wie Fotos, Videos oder Audiodateien, können auf dezentralen Speichernetzwerken wie Swarm oder IPFS gehostet werden. Derzeit werden sie aber oftmals noch zentral gehostet. Der Blockchain-Client verwendet die gleiche Technologie zum Erstellen einer Seite wie eine herkömmliche Webanwendung (z. B. HTML, CSS, JavaScript), nur dass die Informationen nicht von einem zentralen Server kommen, sondern von dem Blockchain-Client bzw. dem Blockchain-Netzwerk. Der Blockchain-Client bedient sowohl das Frontend als auch die P2P-Logik, die Wallet und gegebenenfalls die Smart Contracts (bei Smart-Contract-fähigen Netzwerken). Der Smart Contract interagiert mit einem Blockchain-Netzwerk, repräsentiert die Logik der dezentralen Anwendung und verarbeitet die Informationen aus Blockchain-Netzwerken und der Außenwelt, um den Zustand aller Netzwerkakteure zu verwalten (siehe Kapitel „Smart Contracts). Repräsentiert der Blockchain-Client einen Full Node (siehe Kapitel „Bitcoin, Blockchain und andere Distributed Ledger), verwaltet er auch den kompletten Ledger. In diesem Fall ist der Blockchain-Client HTTP-Client und -Server in einem, da bei einem Full Node alle Daten direkt beim Client liegen.

Zusammenfassung

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Während das Web2 eine Frontend-Revolution

Rezensionen für Token Economy

[Rizwan Ali · Bewertung: 5 von 5 Sternen]

beste Büch über das web3 verständins. besser geht nicht . perfekt