Wenn die Durchsatzrate kein Engpass mehr ist, welche Art von Blockchain benötigt der Finanzsektor wirklich?

Heutzutage ist die Transaktionsgeschwindigkeit zur Branchenbasislinie geworden, und die Anforderungen werden immer strenger: Wie kann die Blockchain die reifen Standards der Finanzinstitute für Transaktionsinfrastrukturen erreichen?

Verfasst von: a16z Crypto

Übersetzung: Luffy, Foresight News

Die Finanzwelt ist das offensichtlichste Anwendungsfeld für Blockchain und gleichzeitig eines der anspruchsvollsten. Im Kontext finanzieller Anwendungen wird oft ein großer Vorteil der Blockchain hervorgehoben: Sie integriert Vermögenswerte, Eigentumsaufzeichnungen und Ausführungsregeln in ein gemeinsames System, das nicht von einem einzelnen Handelspartner kontrolliert wird. Doch das bedeutet nicht, dass Blockchain von Natur aus in der Lage ist, den Geschäftsanforderungen und Einschränkungen des globalen Finanzmarktes gerecht zu werden.

Jahrelang konzentrierte sich die Diskussion über die Implementierungsfähigkeit von Blockchain auf Kosten und Durchsatz, also die Anzahl der Transaktionen, die eine öffentliche Blockchain pro Sekunde verarbeiten kann – ohne ausreichende Leistungsgrenzen kann eine Finanzanwendung nicht in großem Maßstab implementiert werden. Doch mit der schwindenden Kluft im Durchsatz zwischen vielen kommerziellen Systemen verschiebt sich der Schwerpunkt der Diskussion in der Branche.

Da Finanzinstitute beginnen, Transaktionen auf der Blockchain auszuführen, Stablecoins auszugeben und Vermögenswerte zu tokenisieren, müssen sie bestätigen, ob diese Netzwerke tatsächlich in der Lage sind, die realen Geschäftsanforderungen und Erwartungen des Finanzmarktes zu erfüllen. Dazu gehören stabile und zuverlässige Zugangsoptionen, vorhersehbare Ausführungsregeln für Transaktionen und kontrollierte Berechtigungen für die Offenlegung sensibler Informationen. Selbst unter extremen Bedingungen wie Netzwerküberlastung, Dienstunterbrechungen oder Angriffen müssen diese Sicherheitsmechanismen weiterhin wirksam sein.

Blockchain-Entwickler haben sich seit vielen Jahren mit diesen Herausforderungen beschäftigt. Dieser Artikel wird die derzeit überwundenen technischen Herausforderungen, die noch ungelösten Probleme und die Gründe darlegen, warum Blockchain heute näher daran ist, den Finanzmarkt zu unterstützen.

Vorhersehbarkeit: Gewährleistung der Bestimmtheit bei der Transaktionsverarbeitung und -reihenfolge

Lange Zeit war die Leistungsgrenze der offensichtlichste Entwicklungshindernis. Unzureichende Transaktionsverarbeitung, häufige Netzwerküberlastungen und hohe Gebühren machen es vielen realen finanziellen Szenarien schwer, tatsächlich umgesetzt zu werden. Wenn die Marktaktivität steigt, werden reguläre Operationen wie das Platzieren und Stornieren von Aufträgen kostspielig oder die Ergebnisse unzuverlässig.

In den letzten Jahren, insbesondere während des letzten Infrastruktur-Upgrade-Zyklus, hat sich diese Einschränkung verbessert. Im gesamten Sektor hat der Gesamtdurchsatz von Blockchain in den letzten fünf Jahren erheblich zugenommen, und einige kommerzielle Netzwerke können jetzt Zehntausende von Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Doch das ist nur der Anfang; die aktuellen Stresstests und das neue Architekturdesign werden die Leistungskennzahlen weiter erhöhen.

Aber neue Probleme treten auf: Allein durch den Durchsatz kann nicht bestimmt werden, wann eine Transaktion letztendlich auf der Blockchain abgeschlossen ist. Die Vorhersehbarkeit der Transaktionsausführung wird zu einem neuen zentralen Thema.

Transaktionen müssen innerhalb eines festgelegten Zeitfensters bestätigt werden und den im Voraus bekannten Regeln der Marktteilnehmer folgen. Der Wert vieler Operationen im Finanzkontext existiert nur innerhalb eines sehr engen Zeitrahmens. Für alltägliche Zahlungen mag eine Sekunde Verzögerung unbedeutend sein; für den Handelsmarkt kann jedoch schon eine Millisekunde entscheiden, ob die Teilnehmer dieser Transaktionsinfrastruktur vertrauen. Nehmen wir das Beispiel eines On-Chain-Orderbuchs: Wenn die Stornierungsanweisung eines Händlers zu spät bestätigt wird, können andere Marktteilnehmer auf der Grundlage veralteter Preise Transaktionen abschließen. Market Maker werden solche Risiken in die Preisgestaltung einbeziehen, die Spreads erhöhen und letztendlich alle Händler mit schlechteren Ausführungspreisen konfrontieren.

Einfach gesagt, Vorhersehbarkeit erfordert zwei Ebenen von Garantien: Erstens die Garantie für den Zugang zu Transaktionen, also die Fähigkeit zur Zensurresistenz; zweitens die Garantie für die Reihenfolge der Transaktionen.

Resilienz: Stabile und zuverlässige Ausführungskanäle für Transaktionen

Selbst mit einem perfekten Sortierungsmechanismus besteht weiterhin das Risiko, wenn ein bestimmter Akteur die Ausführungsberechtigung für Transaktionen kontrollieren kann. Stellen Sie sich vor, die New Yorker Börse würde jede Sekunde von einem zufällig ausgewählten Staking-Knoten entscheiden lassen, ob eine Transaktion zugelassen wird. Offensichtlich würde ein solcher Knoten eine sehr starke Marktmanipulationsfähigkeit gegenüber den Händlern an der Börse haben.

Der Sortierungsmechanismus bestimmt die Reihenfolge, in der eine Transaktion auf der Blockchain im Vergleich zu anderen Aufträgen verarbeitet wird; die Zensurresistenz muss das vorhergehende Problem lösen: Können die Teilnehmer ihre Aufträge erfolgreich einreichen, ohne von einem einzelnen Gatekeeper oder Betreiber abhängig zu sein – deren Entscheidungen könnten die Preisgestaltung, das Handelsrisiko und sogar das endgültige Ergebnis beeinflussen.

Aus diesem Grund arbeiten Blockchain-Entwickler daran, stärkere Garantien für die Bestimmtheit zu schaffen und die sofortige Bestätigung von Transaktionen anzustreben, anstatt nur eine „endgültige Bestätigung“. Das Ziel ist, dass eine konforme Transaktion, die rechtzeitig im Netzwerk ankommt, sofort auf die Blockchain gepackt werden kann. Dieser Standard ist viel strenger als „Ihre Transaktion wird irgendwann bestätigt“ und genau das ist die Fähigkeit, die der Finanzmarkt benötigt.

Unsere Forscher haben das Konzept und den Maßstab der „starken Kettenqualität“ vorgeschlagen und definiert, um sicherzustellen, dass die Ausführungsberechtigung für die nächste Runde von Transaktionen nicht von der Warteschlange eines einzelnen Betreibers monopolisiert wird. Die zugrunde liegende Logik ist, dass die Blockchain in jedem Block einen Teil des Raums reservieren kann, um Transaktionen zu akzeptieren, die von anderen Knoten im Netzwerk eingereicht werden, und mehrere Wege für konforme Transaktionen auf die Blockchain zu schaffen. Dies verringert letztendlich die Kontrolle eines einzelnen Betreibers über die Reihenfolge der Transaktionsverpackung.

Unser Ziel ist es, den Blockraum zu einer öffentlichen Infrastruktur mit mehreren Zugangswegen zu machen, anstatt nur einer einzigen Warteschlange. Um dies zu erreichen, ist eine komplexere zugrunde liegende Logik erforderlich als die derzeitigen kommerziellen Protokolle, aber die Vorteile rechtfertigen die Investitionen in die Forschung und Entwicklung. Selbst in einem belasteten Markt können die Marktteilnehmer sicher sein, dass ihre Transaktionen erfolgreich ausgeführt werden.

Sortierung: Klare Regeln, die von den Marktteilnehmern verstanden werden können

Die Vorhersehbarkeit hängt auch davon ab, wie die Handelsplattform die Reihenfolge der Transaktionen bestimmt. Wenn mehrere Transaktionen zur Ausführung bereit sind, benötigt der Markt ein klares Set von Sortierungsregeln.

Die meisten Blockchains bestätigen Transaktionen nicht einzeln, sondern verpacken sie in „Blöcke“, die von Blockerstellern oder Vorschlägern in das Hauptbuch geschrieben werden. In vielen aktuellen Systemen hat dieser Akteur eine große Entscheidungsfreiheit über die Liste der ausgewählten Transaktionen und deren Reihenfolge. Dieses Design zielt darauf ab, die Protokolllogik zu vereinfachen und ist für einige Anwendungsfälle akzeptabel. Doch im Finanzmarkt bestimmt die Sortierung von Transaktionen direkt die Ausführungspriorität, den endgültigen Preis und die Fairness des gesamten Handelsprozesses.

Darüber hinaus, wenn ein einzelner Akteur die Berechtigung zur Verpackung des nächsten Blocks kontrolliert, könnte er die Transaktionsinformationen vorzeitig sehen und sich einen Marktvorteil verschaffen. In der Kryptoindustrie wird dieses Phänomen oft als Maximum Extractable Value (MEV) bezeichnet: Betreiber erzielen zusätzliche Gewinne, indem sie Transaktionen innerhalb eines Blocks auswählen, ausschließen oder umsortieren, zusätzlich zu den Basisblockbelohnungen. Ein typisches Beispiel ist der Sandwich-Angriff, bei dem Händler, die eine zu verpackende Transaktion bemerken, zuerst Aufträge platzieren, um den Preis zu beeinflussen, und dann eine Gegenhandlung durchführen, um Gewinne zu erzielen. In institutionellen Handelskontexten ist die Logik noch offensichtlicher: Derjenige, der den Handelsfluss kontrolliert, könnte früher als alle anderen auf der Grundlage von Bestellinformationen Handelsentscheidungen treffen.

Dieser Mechanismusfehler ist stark mit den bestehenden Problemen traditioneller Finanzmärkte vergleichbar, in denen zentralisierte Vermittlungsstellen durch privilegierte Informationen über Auftragsflüsse und Handelsabsichten profitieren. Wenn der On-Chain-Markt keine starken Garantien für die Sortierung und Ausführungsregeln bieten kann, wird letztendlich nur dasselbe Informationsungleichgewicht reproduziert.

Blockchain-Protokolldesigner entwickeln derzeit klarere Sortierungsmechanismen, die hauptsächlich auf deterministischen Regeln basieren, die auf Prioritätsgebühren basieren, sowie auf von der Handelsplattform definierten Geschäftsregeln. Die genauen Implementierungspläne befinden sich derzeit noch in der akademischen Forschungsphase, aber ihre zugrunde liegende Logik ist eng mit der traditionellen Finanzwelt verbunden: Marktteilnehmer haben klare Erwartungen an die Sortierung und Ausführung von Transaktionen, die den Preis-Zeit-priorisierten Ausführungsmechanismen traditioneller Börsen entsprechen.

Die Garantien für den Zugang zu Transaktionen und die Sortierungsmechanismen müssen synergistisch wirken. Wenn Gebotsaufträge und Clearinganweisungen vor dem Inkrafttreten der Sortierungsregeln absichtlich verzögert werden können, ist selbst die fairste Sortierungslogik bedeutungslos. Ebenso, wenn Benutzer die Regeln für die Verarbeitung von Transaktionen nach dem Auflegen auf die Blockchain nicht vorhersagen können, wird der Wert der sofortigen Bestätigung erheblich verringert.

Hoher Durchsatz ist nur die grundlegende Voraussetzung für die Implementierung von On-Chain-Finanzanwendungen. Nur in Kombination mit vorhersehbaren Zugangsmechanismen für Transaktionen und klaren Sortierungsregeln kann On-Chain-Finanzierung in zeitkritischen und realen Marktbedingungen eingesetzt werden.

Privatsphäre: Absicherung der Handelsabsicht vor der Ausführung

Die Auftragsinformationen der Händler offenbaren ihre Handelsentscheidungen und -absichten. Zum Beispiel kann die Auftragsgröße und -richtung widerspiegeln, ob ein Fonds Positionen aufbaut oder schließt. Wenn Aufträge vor ihrer vollständigen Ausführung öffentlich gemacht werden, haben andere Händler die Möglichkeit, die Preise im Voraus zu manipulieren und Gewinne zu erzielen.

Dies ist im On-Chain-Szenario besonders ausgeprägt. Viele Blockchains veröffentlichen die Daten des Transaktionspools vor der endgültigen Bestätigung der Transaktionen. Für Finanzgeschäfte ist es unerlässlich, auch wenn nach Abschluss der Transaktion kein Datenschutz gewährleistet werden kann, vor der Ausführung einen Datenschutz zu gewährleisten.

Der Markt kann transparent und offen bleiben, muss jedoch nicht allen Teilnehmern ermöglichen, die noch nicht ausgeführten Aufträge anderer in Echtzeit zu sehen.

Derzeit arbeiten Protokolldesigner daran, die Datenprivatsphäre zu schützen, solange die Handelsinformationen noch in einem Fenster ausgenutzt werden können, während sie gleichzeitig nach dem Abschluss vielfältige Datenschutzoffenlegungsmodi unterstützen. Nach Abschluss der Transaktion können die Offenlegungsregeln flexibel angepasst werden: Der Markt kann vollständige Transaktionsaufzeichnungen öffentlich anzeigen; Interbanktransaktionen können nur den Handelspartnern und den Aufsichtsbehörden Zugriffsrechte gewähren. Dritte, die nicht alle Details einsehen können, können dennoch überprüfen, dass die Transaktion während des gesamten Prozesses den Geschäftsregeln entspricht.

Zu diesem Zweck erkunden Protokolldesigner verschiedene Verschlüsselungslösungen, wie z. B. vollständige homomorphe Verschlüsselung und verschlüsselte Transaktionspools. Diese Lösungen können den Inhalt der Transaktionen verbergen, bis die Frist abläuft oder das Komitee die endgültige Reihenfolge dieser Transaktion im Block bestätigt. Wenn der Markt diese Transaktion sehen kann, ist das Fenster für arbitrageartige Vorabgeschäfte bereits geschlossen.

Der Markt kann Transparenz bieten, ohne allen Teilnehmern in Echtzeit unbestätigte Aufträge zu offenbaren. On-Chain-Finanzierung muss diese differenzierte Logik umsetzen, die nach dem Abschluss der Transaktion Prüfungen unterstützt und vor dem Abschluss strengen Schutz der Handelsgeheimnisse gewährleistet.

Wenn Blockchain die zentrale Infrastruktur des Finanzmarktes werden will, muss sie ein vertrauenswürdiges Handelssystem für die Marktteilnehmer aufbauen.

Durchsatz ist nur die erste Prüfung. Bei unzureichender Leistung werden On-Chain-Finanzanwendungen immer auf Nischenszenarien beschränkt bleiben. Heute ist die Transaktionsgeschwindigkeit zur Branchenbasislinie geworden, und die Anforderungen werden immer strenger: Wie kann die Blockchain die reifen Standards der Finanzinstitute für Transaktionsinfrastrukturen erreichen? Diese Standards umfassen vorhersehbare Ausführungsmechanismen, eindeutige Regeln für die Ausführungspriorität, zensurresistente Zugangswege für Transaktionen sowie Datenschutz vor dem Abschluss, während die Prüfungs- und Transparenzanforderungen nach dem Abschluss erhalten bleiben.