#12 // KW31 // 4.8.2022 // Bitcoin's Trilemma & Layer 2 🔺⚡🌊 pt.1

// Today's Menu 📜

• Ein Trilemma ist nur dann eine Zwickmühle wenn es keinen Ausweg gibt 🪤
• Bitcoin ist ein Altcoin-Killer 💩🪙
• 1231425 BG 🔗

// Starter 🍸

Wie immer zuerst eine kurzer Überblick der Geschehnisse, kurze Übersicht der Metriken, die wir über die letzten Wochen eingeführt haben und ein bisschen Einordnung.

Fangen wir mit dem Rate Hike der Fed an. Jerome Powell kündigte am Mittwoch, den 27. Juli, an der Leitzins würde um 75 Basispunkte auf 2.25 - 2.5% erhöht. Dies löste ein kleines Kurstischfeuerwerk aus und auch Bitcoin erreichte zeitweilig mit 24.600 USD den Höhepunkt der letzten Monate seit dem Erreichen des Tiefs für diesen Zyklus.

Das Urteil in Craig Wright vs. Peter McCormack wurde am Montag den 1.8.2022 vom High Court in den UK offiziell verkündet: Peter McCormack wurde der Verleumdung schuldig gesprochen. Doch er muss Craig Wright nur £1 zahlen, da dieser mit seinen Behauptungen Satoshi Nakamoto zu sein, nachweislich gelogen hatte. McCormack hatte sich über seine Aussagen in einem Podcast und auf Twitter in 2019 lustig gemacht. Deutlicher kann ein Gericht einem Lügner nicht ins Gesicht lachen.

200 WMA Heatmap Update

Bitcoin hangelt sich leicht oberhalb des 200 WMA entlang. Dies bedeutet, dass der Preis immer noch sehr überverkauft ist, also einen "bang for the buck" bietet. Der kurze Rückfall zeigt aber auch, dass die Talfahrt noch nicht ganz durchgestanden ist.

Realized Price

Der Spot Preis liegt wieder über dem Realisierten, was bedeutet, dass die durchschnittliche Kostenbasis jedes bitcoins auf der Chain unter dem theoretischen Wiederverkaufswert liegt. Die meisten Anleger//innen befinden sich also nicht mehr unter Wasser. Allerdings ist dies auch ein kniffliger Punkt, da größere Investoren dies als Chance sehen könnten ihre Position zu schließen und das Abenteuer Bitcoin fürs Erste ad acta zu legen.

Hashpreis / Difficulty

Der gestiegene Hashpreis liegt a) an dem leicht gestiegenen Bitcoin Preis, aber b) in erster Linie an der etwas zurück gegangenen Hashrate (siehe Hash Ribbon). Wie man auch sehen kann ist die Difficulty viermal in fünf Epochen gefallen. Historisch gesehen erreicht der Bitcoin Preis einen Tiefpunkt, wenn die Difficulty ihren Tiefpunkt erreicht hat. Dies hängt damit zusammen, dass ein fallender Bitcoin-Preis die schwächsten Miner zwingt, ihre Bitcoin Reserven und ihr Equipment zu verkaufen, was den Abwärtsdruck auf beide Preise erhöht.

Hash Ribbon

Die anhaltende Miner-Kapitulation wird durch eine fallende Hashrate untermauert. Miner-Kapitulationen sind besonders relevant, da sie zeigen, dass eine große Anzahl von Maschinen abgeschaltet wurde. Seit dem Beginn dieses Kapitulationszyklus ist sehr wahrscheinlich Equipment neuerer Generation angeschlossen worden, allerdings müssen gleichzeitig genügend alte Maschinen, oder ineffiziente, überschuldete Miner abgeschaltet haben, sodass die Hashrate und damit die Difficulty unterm Strich abgenommen haben.

Stock-to-Flow

Die Stock-to-Flow Metrik, auch S2F genannt, wurde von PlanB erdacht und erfreut sich in der Community gemischter Beliebtheit. Der größte Fehler war ein genaues Kursziel für Mai 2020 auszusprechen, das natürlich nicht erreicht wurde. Allerdings stellt S2F eine (bisher) zuverlässige Gesamtdarstellung von Bitcoins Preisentwicklung im Laufe der Zeit dar.

Layer 2 Intro

Das Blockchain-Trilemma besagt, dass dezentrale Netzwerke, wie im Falle von Bitcoin, in Bezug auf Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit immer nur zwei von diesen drei Eigenschaften vorweisen können. Um dieses Trilemma zu lösen muss Bitcoin in die Trickkiste greifen. Wer noch nicht auf Anhieb erraten hat, welche der drei Eigenschaften im originären Bitcoin Code zu kurz kommt und mit Hilfe von Erweiterungen hinzugefügt werden kann, sollte unbedingt weiterlesen. Ich sag es auch vorweg - es wird wieder zwei Teile geben, da es zu diesem Thema einfach zu viel Information gibt, die man beleuchten und nicht weglassen sollte.

// Meat 🥩

Blockchain-Trilemma

Wie schon kurz angerissen, besagt das Blockchain-Trilemma, dass dezentrale Netzwerke in Bezug auf Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit immer nur zwei der drei Eigenschaften vorweisen können. Doch zunächst kurz zur Begriffserklärung.

1) Dezentralisierung ist das eigentliche Ziel und das zentrale Ethos der Blockchain-Technologie. Das Beseitigen von Mittelspersonen und die Anwendung dezentralisierter Prozesse und Technologien ist der eigentliche Mehrwert. Bankinstitute von Finanzinstrumenten auszuschließen und die Verwaltung dieser in die Hände der Nutzer zu legen ist nur ein Beispiel von vielen. Grundlegend geht es bei dezentralen Netzwerken darum einen Konsens zu schaffen, der wiederum schafft, dass keine einzelne Einheit Daten, Transaktionen oder Informationsflüsse kontrollieren und/oder zensieren kann. Allerdings, bedeutet eine optimale Dezentralisierung auch immer eine geringe Bandbreite, also einen Verlust von Netzwerkdurchsatz. Das liegt daran , dass Miner in einem Proof-of-Work Netzwerk diesen Konsens sichern und damit die Transaktionsgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen (zentralisierten) Datenbanken erheblich sinkt.

2) Sicherheit bedeutet bei dezentralen Netzwerken, dass vermieden werden muss den bereits angesprochenen Konsens böswillig herbeizuführen, um beispielsweise eine Transaktion auszuführen, die der/die Ausführende gar nicht berechtigt ist zu tätigen. Solche Attacken werden 51-%-Angriffe genannt und bedeuten, dass die Angreifer geschafft haben über 50% aller Blockchain-Knoten in ihre Kontrolle zu bringen. Je mehr sich entweder geografisch, zahlenmäßig oder beides diese Knoten sammeln, desto mehr verringert sich die Sicherheit im Netzwerk. Bei Bitcoin bedeutet dies, dass ein/e Angreifer//in oder Hacker//in über 50% der gesamten erzielten Hash-Leistung aufbringen müsste. Also zur Zeit 240 EH/s, was ca. einem monetären Einsatz von 40 Milliarden Dollar pro Stunde gleichkäme. Ohne weiter in die Details über das technisch mögliche aber theoretisch unmögliche Angreifen von Bitcoin einzugehen, bleibt festzuhalten, dass die Sicherheit einen kritischen Netzwerkaspekt im Blockchain-Design darstellt.

3) Bleibt also noch Skalierbarkeit. Skalierbarkeit in Bezug auf ein Blockchain-Protokoll bezieht sich auf die Eigenschaft, einen hohen Transaktionsdurchsatz und zukünftiges Wachstum zu gewährleisten. Das bedeutet ganz einfach, dass die Leistung und Geschwindigkeit der Blockchain und der darauf erfolgenden Transaktionen nicht darunter leidet, wenn mehr Nutzer//innen und höhere Transaktionsmengen hinzukommen. Dies ist einer der größten Angriffspunkte von Bitcoin (neben Unwahrheiten wie z.B. Energieverschwendung und Geldwäsche), ist und bleibt aber per Design gewollt. Denn um ein System wachsen zu lassen, müssen Ressourcen hinzugefügt werden. Bei Bitcoin bedeutet aber eine größere Menge von Energieaufwand (= mehr Hashrate), dass die Difficulty schwieriger wird damit die Blockzeit stabil gehalten werden kann. Per Defintion bedeuten mehr Ressourcen also nicht Wachstum. Insofern ist Bitcoin also per Design nicht skalierbar, denn eine größere Skalierbarkeit bedeutet, laut der Theorie des Trilemmas, Sicherheit und Dezentralisierung müssten einbüßen, um eine höhere Skalierbarkeit zu gewährleisten.

“It’s difficult to have a single protocol that’s optimal for everything.” - Adam Back

Jedoch ist Skalierbarkeit wichtig und richtig um mit zentralisierten Plattformen und Netzwerken zu konkurrieren. Wie also gewährleistet man höhere Skalierbarkeit und höheren Transaktionsdurchsatz (bei geringen Transaktionskosten), die essentiell wichtig sind, um Bitcoin in die Massenadoption zu bewegen, ohne jedoch Abstriche bei den wohl wichtigsten Mehrwerten dieser Technologie, Dezentralisierung und Sicherheit, zu machen?

Die Antwort kommt in Form von Layer-2-Lösungen.

Layer 2

Layer 2, also die zweite Schicht, beschreibt Anwendungen und Protokolle, die auf der Basis des ersten Layers, der originären Bitcoin Blockchain, aufbauen. Diese Anwendungen sind unabhängig von Bitcoin insofern, als dass sie den Ablauf und den Code von Bitcoin nicht direkt beeinflussen, das Bitcoin Protokoll bleibt unangetastet. Allerdings erlauben sie dem/der Nutzer//in einen Umgang mit Bitcoin und Anwendungsmöglichkeiten, die über die nativen Funktionen von Bitcoin hinausgehen und fördern somit das Ökosystem rund um Bitcoin. Ziel der meisten dieser Anwendungen ist das Lösen des Trilemma Problems, also das Bereitstellen von skalierbaren und schnellen Lösungen, bei Beibehaltung von Bitcoins grundlegender Dezentralisierung und Sicherheit.

Die meisten Layer-2-Lösungen erzielen diese technische Effizienz, indem sie den Großteil der Transaktionen entweder off-chain, also ohne eigene Blockchain, oder mit einer schnelleren Sidechain verarbeiten und die abgeschlossenen Transaktionen dann als Batch an die zugrunde liegende Blockchain übertragen. Zu den bekanntesten Layer-2-Projekten auf Bitcoin gehören Lightning Network, Liquid Network und Omni Layer.

Sidechains

Wie bereits erwähnt, bedienen sich einige der Layer-2-Anwendungen einer sogenannten Sidechain. Das Modell der Sidechains wurde von Adam Back konzipiert, um die Funktionalität von Bitcoin zu erweitern (Adam Back, den hatten wir doch schon? Richtig, der Adam, der schon in Satoshis Whitepaper erwähnt wird). Das in der Sidechain verwendete Zahlungsmittel ist Bitcoin, oder genauer gesagt, es ist ein Token, der 1:1 mit Bitcoin verknüpft ist. Sidechains haben immer noch eine Blockchain, können aber neue Regeln innehaben. Eine der beliebtesten Sidechains ist beispielsweise Liquid, das verschiedene Vorgänge wie vertrauliche Transaktionen, die Ausführung komplexer Smart Contracts, das Minten von NFTs und anderen Tokens ermöglicht. Alle diese Vorgänge benutzen immer noch Bitcoin als Zahlungsmittel und keine anderen Altcoins.

Diese Lösung ist nicht besonders populär doch ermöglicht ihre isolierte Umgebung das Ausführen von verschiedenen Eigenschaften und Regeln, während sie immer noch Bitcoin verwendet. Sie wäre z.B. ideal für Länder, die die Währungseinheit Bitcoin verwenden möchten, aber das Regelwerk nach ihren eigenen einzigartigen Gesetzen gestalten wollen. Das wichtigste Merkmal, das man sich bei Sidechains merken sollten, ist dass es sich immer noch um Blockchains handelt, auch wenn das Protokoll andere Regeln verfolgt, als Bitcoin. Zum Beispiel hat Liquid eine Blockzeit von einer Minute im Vergleich zu den 10 Minuten bei Bitcoin, und Liquid verwendet keine Miner, sondern einen Verband von zentralisierten Nodes, eine sogenannte Federated Sidechain, um Blöcke zu verifizieren. Die Idee dahinter ist, dass reine Dezentralisierung nur sinnvoll ist, um ein neutrales und knappes digitales Gut zu schaffen (Bitcoin). Denken wir an das Trilemma-Diagramm können wir also mit Sidechains viele Kompromisse in Design und Regelwerk eingehen, um Funktionalität und Geschwindigkeit zu erhöhen.

Darüber hinaus gibt es andere Modelle wie Drivechains oder Spacechains. Sie funktionieren weitestgehend sehr ähnlich, als dass sie eine über einen Aufhänger mit der Mainchain (Layer 1 Blockchain) verbundene separate Blockchain darstellen. Lediglich die Art und Weise, wie diese Chains mit der Mainchain verbunden werden und interagieren ist bei jedem unterliegenden Design unterschiedlich. Deshalb gehen wir an dieser Stelle auch nicht weiter ins Detail.

Liquid

Die bereits oben erwähnte Liquid Sidechain, ist die erste und bekannteste Federated Sidechain, die auf Bitcoin eingesetzt wird. Sie wurde entwickelt, um private Transaktionen zwischen Börsen und den Handel und die Ausgabe anderer Assets wie Stablecoins zu ermöglichen. Der Liquid Code basiert fast vollständig auf dem von Bitcoin selbst und eine Kernfunktion von Liquid ist die Implementierung vertraulicher Transaktionen, einer Funktion, die die in Transaktionen gesendeten Beträge verbirgt, aber dennoch eine Garantie bietet, dass kein Geld ausgegeben wird, das nicht existiert (double spending).

Ein gutes Beispiel für eine Anwendung von Liquid oder ähnlichen Protokollen könnte die Adoption von Bitcoin in Próspera sein. Próspera ist eine auf der Insel Roatan in der westlichen Karibik und im Nordkorridor von Honduras liegende freie Stadt, die kürzlich angekündigt hat Bitcoin als Zahlungsmittel zuzulassen. Darüber hinaus hat Próspera seine Regulierungsbehörde zur Ausgabe von Bitcoin-Anleihen (Bonds) beauftragt, ähnlich dem Modell das derzeit in El Salvador verfolgt wird. Zu diesem Zweck würde ein Anbieter Tokens auf einer Sidechain wie dem Liquid Network ausgeben, die dem Wert der Anleihen entsprechen. Das bedeutet, dass die Währungseinheit Bitcoin verwendet würde, aber das Regelwerk nach Prósperas eigenen Gesetzen und Ambitionen gestaltet werden kann, ohne Eingriffe in die grundlegenden Regeln von Bitcoin zu tätigen.

Fedimint

Fedimint nutzt das föderierte Design (Verbände von zentralisierten Nodes) der Sidechains, behebt jedoch seine Schwächen. Denn wo eine Sidechain ihre eigene Blockchain hat und eine Blockchain natürlich die Designentscheidungen einschränkt, tut Fedimint dies nicht. Fedimint ist ein föderiertes Serverprotokoll mit gekoppelten Bitcoin-Tokens. Es ist also keine Sidechain, sondern ein Server-basiertes und modulares Layer-2-Protokoll, das den Einsatz von Bitcoin verschnellert. Der Gedanke dahinter bleibt zunächst der Gleiche: reine Dezentralisierung ist nur sinnvoll, um das zugrunde liegende Zahlungsmittel zu schaffen, die Ausführung der Zahlungen und anderer Transaktionen bedarf nicht der gleich hohen Dezentralisierung und kann diese zugunsten Geschwindigkeit und Nutzererfahrung vernachlässigen.

Fedi Raises $4 Million To Scale Bitcoin Custody With Fedimint

Fedi raised $4 million to accelerate the development of the Fedimint protocol and its companion app Fedi — tools that can improve and scale bitcoin custody.

Bitcoin Magazine - Bitcoin News, Articles and Expert InsightsNamcios

Lightning

Lightning stellt das wohl bekannteste Layer 2 Protokoll dar. Mit Lightning selbst und seinen Anwendungsfällen, aber auch Layer 3 Applikationen beschäftigen wir uns nächste Woche.

// Wrap 🌯

Layer 2 Anwendungen lösen das Blockchain Trilemma (zwischen Dezentralisierung, Sicherheit und Skalierbarkeit kann es immer nur zwei Attribute genügend erfüllen), indem Skalierbarkeit durch externe Applikationen erzeugt wird. Was viele bis heute nicht verstanden haben, ist dass die meisten Altcoins am Markt Use-Cases propagieren, die mit Lösungen aus dem Bitcoin-Ökosystem heute schon gelöst werden können und diese Anwendungsfälle werden in Zukunft deutlich mehr werden. Die Möglichkeit Zahlungskanäle für Lightning mit Hilfe von MultiSig zu öffnen stellt schon eine rudimentäre Art von Smart Contracts dar. Es benötigt also der wenigsten Altcoins, wenn das Bitcoin-Ökosystem weiter sein organisches Wachstum beschleuningt und neue Anwendungsbereiche hinzufügt. Nächste Woche werden wir uns auch anschauen, welche Anwendungen in Layer 2 und sogar Layer 3 heute schon existieren, die über den einfachen Austausch von Zahlungsmitteln hinaus gehen.

Layer 2 Applikationen ermöglichen eine Skalierbarkeit bis hin zu dem Punkt, dass kleine Länder bereits Bitcoin bzw. Lightning nutzen können, ohne die viel gescholtenen hohen Transaktionskosten und die langen Übertragungsraten in Kauf nehmen zu müssen. Bitcoin ermöglicht somit noch schnellere und einfachere Übertragung von Vemögenswerten auch in Regionen, wo die meisten Menschen kaum Zugang zum Bankensystem oder anderen Vorzügen unserer entwickelten Welt haben. Ein internetfähiges Mobiltelefon besitzen jedoch die allermeisten.

// Candy 🍭

CBDCs sind Quatsch, das hat jetzt auch die BoJ herausgefunden:

Wer noch extra Zeit hat sollte sich Michael Saylor in Hochform anschauen:

Twitter Account der Woche:

Der Genesis Block ist für Bitcoin so etwas wie die Geburt Jesus im Jahr 1 (es gibt übrigens kein Jahr 0) für den gregorianischen Kalender. Bitcoin ist eine Timechain, vielmehr als eine Blockchain. Doch wenn dem gregorianischen Kalender erlaubt ist Ereignisse vor der Geburt Jesus, also vor dem Jahr 1, als v. Chr. / BC (before Christ) darzustellen, sollten wir Ereignisse vor dem ersten Block als BG (before Genesis) darstellen. Die Blockhöhe (oder Tiefe?) lässt sich natürlich nur heuristisch erschließen, aber ich behaupte ab sofort, dass mein Geburtszeitpunkt Block 1231425 BG ist. Try me!

In diesem Sinne, 2... 1... Risiko!‌

Sven