Drei deutsche Informatiker haben in der Schweiz eine gemeinnützige Organisation namens ZeroSync Association gegründet, um die Skalierung von Bitcoin durch den Einsatz von Zero-Knowledge-Proofs (zk-Proofs) zu unterstützen, einer kryptografischen Technik, die auf der Konkurrenzkette Ethereum explosionsartig an Popularität gewonnen hat.

Zero-Knowledge-Proofs verwenden Kryptografie, um die Gültigkeit von Informationen zu beweisen, ohne die Informationen selbst preiszugeben. Die Verwendung eines ZK-Proofs zur Validierung der Bitcoin-Blockchain bedeutet, dass Knoten fast sofort synchronisiert werden können, anstatt Stunden (und manchmal Tage) zu benötigen, um die aktuellen 500 GB Daten der Kette herunterzuladen.

ZeroSync hat bereits einen funktionierenden Prototyp entwickelt, der es Benutzern ermöglicht, den Status (wem gehört gerade was) und den Transaktionsverlauf der Bitcoin-Blockchain zu validieren, ohne die gesamte Kette herunterzuladen oder einem Dritten zu vertrauen.

Der Prototyp kann Bitcoin-Konsensregeln verifizieren, aber keine Transaktionssignaturen. Er ist außerdem etwas klobig und muss noch hinsichtlich Geschwindigkeit und Sicherheit optimiert werden, ist also noch nicht serienreif, aber das Wichtigste ist – er funktioniert.

„Es ist noch sehr im Prototypstadium“, sagte Robin Linus, Mitbegründer von ZeroSync, gegenüber CoinDesk. „Aber die große Vision ist, dass Sie diesen einen Megabyte Beweis herunterladen und das ist so gut, als hätten Sie die 500 Gigabyte heruntergeladen.“

Light Clients oder einfache Zahlungsüberprüfungsknoten (SPV) gab es schon immer auf der Bitcoin-Blockchain. Tatsächlich erwähnte Satoshi Nakamoto das Konzept in seinem ursprünglichen Whitepaper. Sie sind von entscheidender Bedeutung für kleine Geräte wie Mobiltelefone, die nicht die gesamte Blockchain herunterladen können.

„Es ist möglich, Zahlungen zu verifizieren, ohne einen vollständigen Netzwerkknoten zu betreiben“, schrieb Satoshi. „Die Verifizierung ist zuverlässig, solange ehrliche Knoten das Netzwerk kontrollieren, ist aber anfälliger, wenn das Netzwerk von einem Angreifer überwältigt wird.“

ZeroSync geht noch einen Schritt weiter, indem es Transaktionen über kryptografische Beweise verifiziert, anstatt lediglich ehrlichen Knoten zu vertrauen, wie von Satoshi vorgeschlagen.

„Sie müssen nicht vertrauen, das ist der springende Punkt“, sagte Linus. „Der Beweis beweist es Ihnen, das ist die große Erfindung.“

Ein voll funktionsfähiger zk-Proof-Mechanismus kann verwendet werden, um eine breite Palette von Anwendungen außerhalb des Hauptanwendungsfalls der Knotensynchronisierung zu ermöglichen. ZeroSync hat ein Entwickler-Toolkit erstellt, um Anwendungen wie Proof-of-Reserves an Börsen und die Komprimierung des Transaktionsverlaufs auf Protokollen der zweiten Ebene wie Taro von Lightning Labs zu ermöglichen.

Linus und sein Mitbegründer Lukas George schlossen sich im vergangenen Juli zusammen, um an der Implementierung eines vollständigen Kettenbeweises der Bitcoin-Blockchain zu arbeiten, nachdem Georges Bachelorarbeit über die Implementierung eines Beweises der Bitcoin-Header die Aufmerksamkeit von Geometry Research erregte.

Später wurde das Team noch um Tino Steffens erweitert; alle drei Mitgründer verfügen über einen Informatik-Hintergrund.

Linus lebte in Santa Teresa, einem abgelegenen Strandort auf der Nicoya-Halbinsel in Costa Rica, wo es einen Geldautomaten gibt, an dem ab 22 Uhr Sperrstunde herrscht. Das machte Linus verrückt und zwang ihn, nach alternativen Zahlungsmethoden zu suchen. Er stieß auf Bitcoin, freundete sich mit dem angesehenen „Bitcoin-Zauberer“ Ruben Somsen an (der den Begriff „ZeroSync“ prägte) und der Rest ist, wie man so schön sagt, Geschichte.

„Von da an begann ich, immer mehr über Kryptographie zu lernen“, sagte Linus. „Ich entwickelte mit der Zeit einige Fähigkeiten und dann empfahl mir Ruben Geometry Research. Sie boten mir die Möglichkeit, STARK-Beweise für Bitcoin zu erstellen und so kam ich auch mit Lucas in Kontakt.“