Ein Überblick über Fedimint

Veröffentlicht auf Fedimint.org
Originalautor: Fedimint Foundation
Übersetzt von: Sinautoshi am 03.01.2023 - 770216

Dieser Artikel wird auf der Website von European Bitcoiners nur zu Bildungs-, Informations- und Übersetzungszwecken zur Verfügung gestellt und stellt weder eine finanzielle Beratung noch einen Anspruch auf die im Bericht erwähnten Details dar.

Alle Rechte liegen bei dem Autor des Originals.

Information:
Dieser Leitfaden wurde als Gemeinschaftsprojekt entwickelt und ist ein lebendiges Dokument. Wir freuen uns über jedes Feedback, das du uns gibst. Über diesen Link kannst du Änderungen, Korrekturen und Pull Requests einreichen.

Bitcoin ist eine leistungsstarke Technologie die Menschenrechte stärkt indem er es jedem auf der Welt ermöglicht, seine eigene Bank zu sein.

Jeder kann überall auf der Welt seinen eigenen Knotenpunkt (Node) betreiben, sein eigenes Geld verwahren und ohne Erlaubnis über die Bitcoin-Timechain oder das Lightning Netzwerk Transaktionen durchführen.

Wir glauben, dass die Schaffung einfacher und privater Nutzererfahrungen entscheidend für die Förderung der Vorteile von Bitcoin im Bezug auf die Menschenrechte sein wird.

Fedimint basiert auf drei Grundpfeilern.

Verwahrung innerhalb einer Gemeinschaft

Idealerweise sollten Bitcoiner ihre eigenen Nodes betreiben und ihr eigenes Geld verwahren.

Viele Menschen empfinden die technischen Herausforderungen, die mit dem Betrieb ihrer eigenen Nodes und der Verwahrung ihrer eigenen Gelder durch Recovery Phrase Management verbunden sind, als undenkbar schwierig und entscheiden sich dafür, einem Drittverwahrer wie Börsen oder Depotbanken zu vertrauen.

Diese Nutzer/innen opfern ihre Privatsphäre und Sicherheit zugunsten von Geschwindigkeit und Bequemlichkeit. Dies stellt ein systemisches Risiko für das Bitcoin-Netzwerk dar, da große Bitcoin-Mengen bei einzelnen Verwahrern gebündelt werden.

Fedimint zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem es die Verwahrung auf Millionen von Gemeinschaften verteilt und es für diese einfach macht, ihre eigenen Banken zu betreiben. Diese gemeinschaftsorientierten „Banken" werden als Fedimint-Föderationen bezeichnet.

Wir bauen eine Lösung auf, die es Nutzern ermöglicht, auf eine für sie äußerst bequeme Art und Weise in Bitcoin einzusteigen, ohne dabei auf Privatsphäre und Sicherheit verzichten zu müssen.

Fedimint ermöglicht es Bitcoinern, neue Nutzer an Bord zu holen und sie bei ihrem Verwahrungs- und Zahlungsmodell zu unterstützen. Anstatt einen neuen Bitcoiner an einen dritten Verwahrer zu verweisen, kannst du ihn selbst als Teil einer Föderation einbinden.

Mit anderen Worten: Du kannst die Bank deiner Mutter, deiner Freunde oder deines Dorfes sein.

Wir nennen diese engen, vertrauensvollen Beziehungen „Zweitpartei-Verwahrer". Fedimint-Föderationswächter sollten enge Freunde und Familienmitglieder sein, die du persönlich kennst und auf die du direkt Einfluss nehmen kannst, sollten sie jemals versuchen, dein Vertrauen zu missbrauchen.

Dies bietet Bitcoinern eine dritte Option zwischen zentralisierten 3rd-Party-Custodians und der Selbstverwahrung, wie in der Abbildung unten dargestellt.

Am wichtigsten ist, dass Fedimint mit dem Lightning Network interoperabel ist. Fedimint-Nutzer können ihre Gelder jederzeit in ihre eigene Lightning-Wallet mit Selbstverwahrung verschieben.

So bleiben Fedimint-Nutzer/innen Teil des größeren Lightning-Netzwerks und können Händler/innen und andere Nutzer/innen bezahlen oder sogar zwischen Fedimints wechseln.

So können Nutzer/innen, die bisher aus Bequemlichkeit einen Drittanbieter als Verwahrer genutzt haben, diesen Komfort beibehalten und gleichzeitig ihre Privatsphäre und die Kontrolle über ihre Finanzen verbessern.

Hinweis:
Hier gibt es einen Kompromiss, denn du vertraust deine Bitcoin einer Föderation an. Daher ist es wichtig, dass du deine Föderation kennst.

Finanzielle Privatsphäre

Fedimint verwendet Chaumain E-Geldscheine und verblindete Signaturen, um die Privatsphäre der Föderationsmitglieder zu schützen. Die Wächter der Föderation können die Ein- und Ausgänge der Transaktionen der Föderationsmitglieder nicht korrelieren und haben keinen Einblick in die Bestände der einzelnen Föderationsmitglieder.

Die Wächter der Münzprägeanstalt sind über Folgendes informiert:

• Gesamtsumme der Bitcoin, die sich in der Multi-Sig-Wallet der Gemeinschaft befinden.
• Der Gesamtbetrag der eCash-Scheine, die zur Einlösung ausstehen.

Sie wissen nichts über:

• Den individuellen Kontostand eines Nutzers (d.h. wie viele Scheine ein Nutzer hat).
• Die Identität des Nutzers, an den ein bestimmter eCash-Schein ausgegeben wurde.
• Die Identität des Nutzers, der einen eCash-Schein einlöst.
• Alle Transaktionen des Scheins, die zwischen der Ausgabe und der Einlösung getätigt werden.

Dies ist einer der wichtigsten Vorteile von Fedimint gegenüber anderen Verwahrlösungen. Wenn du oder jemand, mit dem du Geschäfte machst, heute Geld über einen Verwahrer wie eine Börse verwendet, kann dieser Verwahrer sehen, wer du bist, wen du bezahlst, woher das Geld kommt und manchmal auch, wohin es danach geht. Die Wächter von Fedimint sehen keine dieser Informationen.

Skalierung

Der Bitcoin UTXO-Satz, wie er heute existiert, kann nicht skalieren, um Milliarden von Nutzern zu bedienen, die sich selbst durch UTXOs verwahren, die sie persönlich besitzen. Selbst wenn man das Lightning Network als Skalierungsmodell verwenden würde, bräuchte man Jahre voller Blöcke, um einen einzigen Lightning Channel für eine Milliarde Menschen zu öffnen. Wir glauben, dass dies eine grundsätzliche Grenze für die Selbstverwahrung ist und dass die Nutzer/innen den Besitz von UTXOs entweder über einen gemeinsamen Cold Storage oder als gemeinsame Lightning Channels zusammenfassen und teilen müssen.

Das derzeitige Skalierungsmodell sieht vor, dass sich die Nutzer für die Verwaltung ihrer Gelder oder ihrer Lightning Channels/Guthaben für zentrale Drittparteien entscheiden.

Fedimint bietet eine alternative Lösung: Die Verwahrung der Guthaben der Nutzerinnen und Nutzer wird föderal organisiert, aber die Interoperabilität mit dem Lightning-Netzwerk wird aufrechterhalten, um Zahlungen auf globaler Ebene außerhalb eines einzelnen Fedimint zu ermöglichen.

Fedimint nutzt die wirtschaftliche Dichte einer ganzen Gemeinschaft und fasst sie in einer kleinen Anzahl von „Gateway"-Lightningknoten zusammen.

Ein guter Weg, dies zu verstehen, ist die Betrachtung der verschiedenen Detailstufen eines Straßennetzes, das mehrere Städte miteinander verbindet.

Die Fedimint-Karte (rechts) zeigt deutlich die vielen verschiedenen Straßen, die verschiedene Nutzer in einer Stadt miteinander verbinden. Du kannst dir das als viele verschiedene direkte Interaktionen und kommerzielle Aktivitäten vorstellen, die in der Stadt bleiben und das „regionale Straßennetz" nicht verstopfen.

Die Lightning karte (links) stellt dieses regionale Straßennetz dar, das diese „Stadt" der Aktivität einfach mit einem breiteren Netz ähnlicher „Städte" verbindet.

Wenn wir versuchen würden, jede Adresse in Stadt eins mit Stadt zwei zu verbinden, würden wir das Gebiet mit ineffizienten Straßen überschwemmen.

Wir glauben, dass wir mit diesem Modell ein flexibleres, skalierbares und effizienteres Beleuchtungsnetz aufbauen können.

Hinweis:
Jüngste Forschungsergebnisse zur Skalierung von Lightning deuten darauf hin, dass der weit verbreitete Einsatz von Fedimint-Föderationen die Effizienz des Lightning Netzwerks steigern und gleichzeitig die potenziellen Gebühren erhöhen könnte, die ein Lightning-Dienstleister (Lightning Service Provider, LSP) aufgrund der erhöhten Nachfrage einnehmen könnte.

Das Ziel wäre eine Welt mit Hunderttausenden bis Millionen von Gemeinschaftsbanken, die Fedimint nutzen und über das Lightning-Netzwerk zusammenarbeiten.

Wer sind die Föderationen?

Fedimint ist ein quelloffenes Protokoll- und Technologiepaket, das den Einsatz und die Verwaltung von gemeinschaftlichen Verwahrlösungen erleichtert.

Der Schlüssel dazu ist das Wort Gemeinschaft, das viele Bedeutungen haben kann. Natürlich haben die Größe und der Umfang der Gemeinschaft einen direkten Einfluss auf die Vertrauensmodelle und den Betrieb der Föderation.

Wahrscheinlich gibt es viele Hunderttausende von Fedimints, die alle ihre eigene Struktur haben. Wir werden die folgenden Gruppierungen als Ausgangspunkt nehmen und sie nach der Größe der Mitglieder bewerten:

Auf der linken Seite des Spektrums haben wir einen Familienverband, der ein sehr hohes Maß an Vertrauen der 2. Auf der rechten Seite des Spektrums könnten wir uns einen vollständig privaten Online-Verbund mit sehr geringem Vertrauen, aber einer extrem großen Anonymität vorstellen.

Das Open-Source-Projekt Fedimint konzentriert sich darauf, eine gemeinschaftliche Verwahrung zu ermöglichen, z. B. zwischen Freunden, Familie und lokalen Gemeinschaften. Fedimint-Verwalter/innen sollten Zweitpartei-Verwahrer/2nd-Party-Custodians sein, also enge Freunde und Familienmitglieder, die du persönlich kennst und auf die du direkt Einfluss nehmen kannst, sollten sie jemals versuchen, dein Vertrauen zu missbrauchen. Allerdings kennen sich die Mitglieder des Verbandes nicht unbedingt alle untereinander.

Es ist davon auszugehen, dass Menschen sich dafür entscheiden, Mitglied in mehreren Verbänden zu sein, vielleicht mit unterschiedlichen Strategien:

• Familie: Wird aufgrund des höheren Vertrauens eher für längerfristiges Halten verwendet. Könnte genutzt werden, um die Geldbörsen der anderen Verbände mit größeren Anonymitätssätzen aufzufüllen, um das Ausgeben zu erleichtern.
• Freunde: Ähnlich wie die Familie, aber mit einer größeren Anonymität. Dies könnte eine Alternative für Menschen sein, die keine direkten Familienmitglieder haben, die bei der Verwahrung helfen können.
• Gemeinschaft: Größere Gemeinschaftsverbände, die das Geldausgeben in einem regionalen Gebiet erleichtern, ähnlich wie die Infrastruktur von
• Gemeinschaftsbanken. Wahrscheinlich handelt es sich um Geldbörsen mit geringem Wert, die regelmäßig geleert und durch andere Geldbörsen wieder aufgefüllt werden.
• Privat online Dienstleister: Interessanter Gestaltungsspielraum, um Optionen für die vorübergehende Aufbewahrung von Geldern zu erforschen, um Smart Contracts auszuführen oder komplexere Dienste anzubieten.

Kenne deine Föderation

Wenn du einer Fedimint beitrittst, musst du einige Abwägungen treffen.

Daher ist es sehr wichtig, „deinen Verband zu kennen". Fedimint ist ein explizites Vertrauensmodell: Du vertraust darauf, dass die Wächter deiner Föderation keine Absprachen treffen. Der Anreiz für sie, dies nicht zu tun, besteht darin, dass sie enge, vertrauensvolle Beziehungen zu ihren Mitgliedern haben und dass die Mitglieder in der Lage sind, sozial und physisch auf die Wächter in ihrer Gemeinschaft zu reagieren, sollten diese jemals versuchen, das Vertrauensmodell zu brechen.

Vor diesem Hintergrund wurde Fedimint so konzipiert, dass es von bereits bestehenden Gruppen genutzt werden kann, deren Mitglieder bereits ein hohes Maß an Vertrauen zueinander haben, und zwar in einem nicht-kommerziellen Kontext.

Wir bezeichnen dies als Zweitpartei-Vertrauen, also das Vertrauen, das du aufgrund einer langjährigen Beziehung, deines guten Rufs, deines sozialen Kapitals oder der verfügbaren lokalen Rechtsmittel (außerhalb des technischen Protokolls) in eine andere Gruppe von Personen setzen könntest.

Dies trägt dazu bei, das mit Fedimint verbundene Verwahrungsrisiko zu mindern.

Ich würde zum Beispiel eher weniger wahrscheinlich meine Mutter, ihre Freunde und meine Brüder bestehlen als einen zufälligen Fremden im Internet, da die sozialen Konsequenzen dieser Handlung für mich unkalkulierbar groß sind.

Dieses Modell würde wahrscheinlich Familien, Freunde, kleine Dörfer und Gemeindegruppen als Beispiele für Gruppen mit starken Beziehungen zwischen den Parteien einschließen.

Diese größeren Gemeinschaftseinrichtungen könnten sogar mit Verfassungen formalisiert werden, um die Arbeitsweise des Verbandes zu beschreiben.

Dies steht im Gegensatz zu den entfernten Beziehungen zwischen Dritten, die ein Tauschgeschäft bietet, oder zu den Beziehungen zwischen den Ersten, die eine Selbstverwahrung bietet.

Diese Struktur hat außerdem den Vorteil, dass sie oft von den meisten regulatorischen Überlegungen ausgenommen ist, wenn der Kontext streng nicht-kommerziell ist.

Hinweis
Dies schließt nicht aus, dass es in Zukunft "kommerzielle" Fedimints geben wird.

Da Fedimint ein offenes Protokoll ist, steht der Gründung solcher Unternehmen nichts im Wege.

Dies hat den Vorteil, dass die Verwahrungs- und Transaktionsinfrastruktur auf die lokale Ebene verlagert wird. Betrachten wir als Beispiel zwei Länder:

• Land A: Es hat vier Banken und betreibt ein geschlossenes Geldsystem, in dem es keinen Wettbewerb zwischen den Banken gibt.
• Land ₿: Es hat 100k Banken, die in einem offenen Geldsystem arbeiten, das jeden Wettbewerb zulässt.

Angesichts des intensiven Wettbewerbs in Land ₿ wäre es immer schwieriger, Kunden zu finden und zu halten.

Du kannst also davon ausgehen, dass sich die Banken durch ihre Kundennähe, ihren guten Ruf, ihre großartige Benutzerfreundlichkeit und ihre Fähigkeit, die Bedürfnisse der Kunden immer an erste Stelle zu setzen, unterscheiden.

Ein viel besseres Land, um ein Kunde zu sein.

Die Besonderheiten dieses Vertrauensmodells und die Gegenleistungen werden in Gegenleistungen > Verwahrungsrisiko untersucht.

Was ist eine Fedimint

Ein Fedimint - oder „Federated Mint" - ist eine Implementierung von Chaumian eCash mit einer Föderation von Wächtern zur Verwahrung von Geldern anstelle eines zentralen Akteurs und ist nativ interoperabel mit dem Lightning Network von Bitcoin.

Das Nutzererlebnis eines Fedimint soll dem einer Lightning-Wallet (z.B. Wallet of Satoshi) ähneln, mit dem Vorteil, dass der Nutzer vor den Wächtern der Föderation geschützt ist und ein natives Backup-System hat, mit dem der Nutzer sein Geld von der Föderation zurückerhalten kann.

Es ist davon auszugehen, dass es weltweit mehrere föderierte Mints geben wird, sowohl in kleinen als auch in großen Community-Instanzen.

Es ist sinnvoll, Fedimints in kleinem Maßstab einzusetzen, z. B. als Gemeinschaftsbank für eine kleine Gemeinde mit einer robusten Kreislaufwirtschaft, und daran zu denken, dass es viele Fedimints im Lightning-Netzwerk geben wird und nicht nur eine einzige globale Implementierung.

Das offene Protokoll ermöglicht es Bitcoin-Gemeinschaften, sich nach eigenem Ermessen zusammenzuschließen, sich gegenseitig bei der Verwahrung und Sicherung von Bitcoins zu unterstützen und Lightning-Zahlungen über eine die Privatsphäre wahrende Gedbörse zu tätigen.

Fedimints werden für die Gemeinschaft und von der Gemeinschaft betrieben.

Struktur der Fedimint-Komponenten

Ein Fedimint besteht aus fünf funktionalen Komponenten (Konten, Verwahrung & Einlösung, Sicherung & Wiederherstellung, Transaktionsverarbeitung, LN-Gateway) und drei Benutzerpersönlichkeiten (Wächter, Benutzer, Lightning Gateway), wie in der Abbildung und den folgenden Details dargestellt.

All diese Komponenten werden von drei Kerntechnologien unterstützt, die unter „Überblick > Technologien in Fedimint" näher erläutert werden.

Fedimint Wächter

Fedimint-Wächter sind die technischen Community-Mitglieder, die für die Einrichtung und den Betrieb des föderalen chaumischen eCash-Systems verantwortlich sind. Sie verwahren und sichern Gelder und sind für die Prägung und Einlösung von eCash-Scheinen zuständig, die Ansprüche auf die Bitcoin-Reserven darstellen. Ein Fedimint-Mitglied vertraut ausdrücklich darauf, dass die Wächter der Föderation kein Mehrheitsquorum bilden, um sich abzusprechen und die Gelder der Nutzer zu stehlen.

Die Wächter koordinieren sich mithilfe eines verteilten Konsensprotokolls (HBBFT), das Teil der Fedimint-Software ist, die auf persönlichen Servern eingesetzt wird. Der Konsensmechanismus ist asynchron, byzantinisch und fehlertolerant und kann auch dann noch funktionieren, wenn eine Minderheit der einzelnen Fedimint-Wächter die Verbindung zum Netzwerk unterbricht. Wenn die Mehrheit der Föderationswächter die Verbindung unterbricht, hält das Konsensprotokoll die Ausführung an, bis eine beschlussfähige Anzahl von Wächtern wieder online ist; dann wird der Konsens fortgesetzt.

Die Föderationswächter sind bestimmte Rollen innerhalb des Systems, die nur mit Zustimmung der bestehenden Wächter hinzugefügt oder entfernt werden können.

• Account & Onboard: Die Wächter der Föderation verwenden den Fedimint-Protokollsoftware-Stack. Damit können die Wächter einen „QR-Code für den Beitritt zu einer Föderation" erstellen.
• Verwahrung & Einlösung: Die Föderationswächter halten die privaten Schlüssel für den Schwellenwert-Multisignaturvertrag, in den Bitcoin eingezahlt werden. Wenn ein Nutzer einen Einzahlungsvorgang durchführt, signiert er auch blind eCash-Zertifikate in Höhe des eingezahlten Bitcoin-Betrags.
• Sicherung und Wiederherstellung: Die Mitglieder der Föderation verwalten die Sicherungskopien der "Shards" (einzelne Teile der kompletten Datei) der Wallet-Daten der Nutzer/innen. Wenn eine Wiederherstellungsanforderung gestellt wird, führen sie einen außerbörslichen Prozess durch, um die Authentizität der Wiederherstellungsanforderung und die Identität des Verbandsmitglieds, das die Gelder wiederherstellen will, zu bestätigen und mit anderen Verbandsmitgliedern zu koordinieren, um den Shard wiederherzustellen und die Gelder des Nutzers wiederherzustellen.
• Transaktionsverarbeitung: Überprüfung der an den Verband übermittelten Transaktionen, um sicherzustellen, dass nur gültige eCash-Zertifikate eingelöst und bei Bedarf neue eCash-Zertifikate erstellt werden (siehe Wie funktionieren FM-Transaktionen?).

Fedimint-Benutzer

Die Nutzer des Fedimint verwenden Fedimint-kompatible Wallet-Software wie Fedi, um mit dem Fedimint zu interagieren. Wir gehen davon aus, dass es viele verschiedene Wallet-Anwendungen geben wird, und bauen Fedimint absichtlich so auf, dass es mit diesen verschiedenen Wallets kompatibel ist.

Wir setzen keine besonderen technischen Kenntnisse voraus, damit die Nutzer von Fedimint Bitcoin über das Fedimint-Modell senden und empfangen können. Unser erster Anwendungsfall für Fedimint ist eine extrem private, föderierte Depot-Wallet.

• Konto & Onboarding: Die Nutzer müssen sich vergewissern, dass sie mit der Reputation der Wächter des gewählten Fedimint zufrieden sind, dann scannen sie einfach einen QR-Code, um ein Konto zu eröffnen.
• Verwahrung & Einlösung: Nutzer können einen Antrag auf Einzahlung von Bitcoin im Austausch gegen fm-BTC eCash-Noten stellen oder die fm-BTC eCash-Noten in ihrer Wallet verwenden, um On-Chain-Bitcoin einzulösen (Hinweis: Nutzer können auch über das LN Gateway an sich selbst überweisen).
• Sicherung und Wiederherstellung: Der Nutzer verschlüsselt und splittert seine Daten, damit sie von seiner Wallet-Anwendung im Verbund gesichert werden können.
• Transaktionsverarbeitung: Der Nutzer kann Transaktionen einreichen, die fm-BTC an andere Nutzer übertragen. Alternativ kann der Nutzer übertragene fm-BTC gegen neu ausgegebene fm-BTC eintauschen und so eine bezahlte Transaktion abwickeln (siehe Wie funktionieren FM-Transaktionen?).
• LN-Gateway: Als Alternative zu Transaktionen innerhalb des Fedimint kann ein Nutzer Verträge erstellen (die durch den Fedimint-Konsens durchgesetzt werden), die die Lightning Gateway Persona bezahlen, um LN-Rechnungen in seinem Namen zu bezahlen oder Lightning-Rechnungen zu erstellen, die bezahlt werden sollen.
  

Im Prinzip kann jeder ein Fedimint-Nutzer werden, solange er Zugang zum Onboarding-Link / QR-Code hat. Der Onboarding-Prozess selbst unterliegt den spezifischen Implementierungen durch die Föderationen.

Hinweis
Das Geld "fm-BTC", das der Nutzer besitzt, sind eigentlich "digitale Inhaberzertifikate" oder "eCash-Noten", die auf dem Telefon des Nutzers gespeichert sind.

Es handelt sich dabei nicht um Kontoguthaben, sondern um digitale Geldscheine mit einem bestimmten Wert. Da sie digital sind, können sie verschlüsselt und gesichert werden.

Lightning Gateway Anbieter

Der Lightning Gateway ist ein Fedimint-Nutzer, der auch einen Lightning-Knoten betreibt.

Eine Föderation kann auch ihr eigenes Lightning Gateway betreiben, aber wir haben Fedimint absichtlich so gestaltet, dass jeder Nutzer als Lightning Gateway fungieren kann, um mit dem breiteren Lightning Netzwerk außerhalb der Mint zu interagieren.

Das Lightning Gateway überwacht die Federation auf Nutzeranfragen, um Lightning-Rechnungen zu bezahlen oder Lightning-Zahlungen zu empfangen.

Um eine Lightning Zahlung zu senden, sperrt der Fedimint-Nutzer eCash-Scheine mit einem Vertrag, der eine Lightning Rechnung enthält. Das Lightning-Gateway kann die eCash-Scheine aus dem Vertrag herausnehmen, indem es die Lightning-Rechnung bezahlt.

Um eine Zahlung zu erhalten, sendet der Fedimint-Nutzer eine geänderte Rechnung an das Lightning-Gateway. Der Nutzer deckt den Tweak auf, so dass das Gateway die Lightning-Zahlung im Austausch gegen die eCash-Noten erhalten kann.

• Konto & Onboarding: Ähnlich wie der Nutzer muss auch der Lightning Service Provider damit einverstanden sein, die fm-BTC der Föderation zu akzeptieren, um eine Liquiditätsbrücke zum Lightning-Netzwerk zu schaffen.
• Verwahrung und Einlösung: Je nach Persona des Nutzers. Es ist wahrscheinlicher, dass ein Lightning Gateway-Nutzer den Einlösungs- und Einzahlungsdienst benötigt, um fm-BTC, Lightning und On-Chain-Guthaben aktiver auszugleichen.
• Sicherung & Wiederherstellung: Je nach Nutzerpersönlichkeit.
  Transaktionsverarbeitung: Je nach Persona des Nutzers. Auf dem Lightning Gateway würde außerdem zusätzliche Daemon-Software laufen, um den Prozess der Annahme von Verträgen für Lightning-Dienste zu automatisieren (weitere Details in den FAQs > Lightning Network Integration
  

Es wird einen Marktfindungsprozess geben müssen, durch den die Nutzer/innen eines Fedimint mit den Lightning Gateways Verträge abschließen können; die Einzelheiten dazu müssen noch dokumentiert werden.

Es ist davon auszugehen, dass es einen Prozess geben wird, bei dem ein Lightning Gateway seinen Dienst bei der Föderation registriert, um die Entdeckung zu erleichtern, aber es wäre auch möglich, mehrere unangemeldete Gateways zu haben, mit denen die Nutzer/innen direkt Verträge abschließen können.

Komponenten der Kerntechnologie

Fedimints nutzen drei leistungsstarke technische Komponenten, die zusammen einen hohen Datenschutz und Interoperabilität bieten:

1. Chaumian e-cash: Digitales Online-Geld, das die Privatsphäre schützt und von David Chaum entwickelt wurde.
2. Föderationen: Gemeinsame Kontrolle von Vermögenswerten und Systemen, ermöglicht durch Schwellensignaturen und Konsensalgorithmen.
3. Lightning Swaps: Wirtschaftliche Transaktionen, um einen gemeinsamen Vermögenswert zwischen verschiedenen Ebenen zu tauschen.

Alle drei Technologien zusammen ermöglichen es den Nutzern, die komplizierten Aufgaben der Verwaltung ihrer Bitcoin-Bestände und Lightning Nodes zu delegieren und gleichzeitig ihre finanzielle Privatsphäre zu wahren.

Chaumian eCash

Chaumian eCash ermöglicht es der Fedimint, Schuldscheine zu erstellen und einzulösen, die Ansprüche auf Bitcoin darstellen.

Die Technologie wurde ursprünglich 1983 von David Chaum entwickelt und durch das Unternehmen Digicash umgesetzt.

Digicash ermöglichte es den Nutzern, auf $ lautende eCash-Banknoten zu kaufen, die über das Internet übertragen werden konnten, um Zahlungen zu tätigen, und schuf damit die erste Internetbank der Welt.

Der Prozess der Ausgabe und Einlösung von eCash-Scheinen wurde durch die Verwendung von Blind Signatures anonymisiert.

Näheres dazu findest du unter Definitionen und Begriffe > Blind Signatures & Chaumian eCash.

Dieses Verfahren stützte sich auf einen zentralen Server, der die Echtheit der Zertifikate bestätigte und Probleme mit doppelten Ausgaben ausschloss, aber der Server wusste nicht, wem die eCash-Scheine gehörten.

Auf diese Weise konnten die Nutzer/innen private Transaktionen im Internet durchführen, ohne dass die Bank Kenntnis von den einzelnen Transaktionen und Zahlungen oder den Guthaben der einzelnen Nutzer/innen hatte.

Das ist sehr wichtig für das Bankwesen in einer Gemeinde, in der das Wissen um die genauen Guthaben aller Menschen in der Gemeinde dazu führen kann, dass einzelne Personen Opfer von Angriffen werden, wenn die Informationen durchsickern oder gehackt werden.

Föderationen

Fedimint ist eine "föderierte chaumische Mint".

Das bedeutet, dass die Mint im gemeinsamen Besitz von mehreren Personen ist, die wir als Wächter bezeichnen.

Dieser Ansatz wurde von Blockstream in der Liquid Bitcoin Side Chain kommerzialisiert.

Durch die Zusammenlegung des Betriebs hat Fedimint mehrere Vorteile gegenüber dem Einsatz einzelner Server.

1. Die Bitcoin, die in der Mint/Münzprägeanstalt gehalten werden, unterliegen nie der Kontrolle einer einzelnen Person, was es einem korrupten Wächter erschwert, Geld zu stehlen.
2. Erhöht die Redundanz, da die Wächter offline gehen können und die Transaktionen immer noch verarbeitet werden, wenn ein Quorum erreicht wird.
3. Ändert den Regulierungsraum der Föderation, da keine einzelne Person die Ausgabe und Einlösung von Münzen kontrolliert.
   Dies entspricht dem Best-Practice-Modell der Multi-Signatur-Verwahrung, das von Börsen und Verwahrungsanbietern weltweit genutzt wird.

Lightning Swaps

Die Integration in das Lightning-Netzwerk erfolgt über Lightning Swaps, die den Nutzern der Prägeanstalt als Service angeboten werden.

Man kann sich das ganz einfach vorstellen, indem man sich einen Mann mit zwei Taschen vorstellt. Eine Tasche ist voll mit Fedimint-Bitcoin, die andere voll mit Lightning-Bitcoin und er ist bereit, eine der beiden Taschen gegen die andere zu verkaufen.

So funktionieren die Lightning Gateways.

Diese Nutzerinnen und Nutzer nehmen Fedimint-Bitcoin, um eine Lightning-Rechnung in deinem Namen zu bezahlen, oder sie akzeptieren eingehende Lightning-Rechnungen und bezahlen dich in Fedimint-Bitcoin.

Diese Zahlungen werden sowohl im Fedimint- als auch im Lightning-Netzwerk durch einen gemeinsamen Hash Time Lock-Vertrag (HTLC) gesichert.

Dadurch wird die Lightning-Route um einen weiteren Schritt in die Föderation „verlängert" und der Erfolg beider Zahlungen miteinander verknüpft.

Der Lightning wird nie in Fedimint-Bitcoin „umgewandelt", sondern ist eher eine Bilanzierungsübung für den Lightning-Gateway-Betreiber.

Es ist auch möglich, mehrere Lightning-Gateways auf einem Fedimint zu betreiben und jeder Nutzer kann ein Lightning-Gateway werden, solange er einen Lightning-Knoten betreibt.

Wie funktionieren die Fedimint-Transaktionen?

Dies ist eine Reihe von vereinfachten Transaktionsabläufen, um zu erklären, wie die Transaktionsverarbeitung innerhalb der Fedimint, mit der Integration in das breitere Lightning-Netzwerk und zwischen verschiedenen Mints funktioniert.

Transaktionen innerhalb eines Fedimint

Schritt 1: Die Rechnung

Eine Rechnung (in Form von Daten) wird von Bobs Wallet an Alices Wallet weitergeleitet und bittet um die Überweisung von 15 000 Sats.

Schritt 2: Teilen der Scheine

Alices Wallet antwortet, indem sie die Geldscheine, die sie besitzt, überprüft und eCash-Scheine auswählt, die insgesamt 15 000 Sats ergeben - in diesem Fall einen 10k Sats und einen 5k Sats eCash-Schein.

Dann leitet sie diese Scheine an Bobs Brieftasche weiter.

Schritt 3: Begleichung der Transaktion mit neuen eCash-Scheinen

Bob hat jetzt die eCash-Scheine und kann sie bei der Fedimint einlösen. Es besteht jedoch das Risiko, dass Alice die eCash-Scheine noch kopiert hat und sie zuerst einlösen könnte. Daher ist die Zahlung noch nicht beglichen.

Um die Zahlung zu begleichen, reicht Bob die eCash-Scheine bei der Münzanstalt ein und bittet darum, sie nicht gegen Bitcoin einzulösen, sondern gegen neue eCash-Scheine einzutauschen, in diesem Fall einen 15 000-Sats-eCash-Schein.

Hinweis
Während der Implementierung wird vermutet, dass die Nutzer keine "Bezahl mich in der Mint"-Rechnungen verwenden und stattdessen immer davon ausgehen, dass sie Lightning-Rechnungen bezahlen.

Transaktionen von Fedimint zu Lightning

In diesem Fall wird die Zahlung von einem Fedimint-Nutzer gesendet, um eine Lightning-Rechnung zu bezahlen.

Das funktioniert so, dass ein Lightning-Gateway-Anbieter einen Anreiz hat, die Lightning-Rechnung in Sats zu bezahlen, um ein Hash-Vorabbild zu erhalten, mit dem er fm-sats beanspruchen kann.

Wir werden das im Folgenden näher erläutern.

Schritt 1: Die Lightning-Rechnung

Ein Lightning-Händler (oder allgemeiner Empfänger) erstellt eine Lightning-Rechnung, in diesem Fall über 10 000 sats.

Dabei handelt es sich eigentlich um einen Hash Time Lock Contract (HTLC), der geheime Informationen - „ein Hash-Vorabbild" - gegen eine Zahlung in Satoshis bereitstellt.

Der Händler verkauft also ein „Vorabbild-A" für sats.

Schritt 2: Schaffe den Anreiz zu zahlen

Alice möchte diese Rechnung aus ihrer Fedimint-Wallet bezahlen, betreibt aber selbst keine Lightning-Wallet.

Stattdessen erstellt sie einen entsprechenden Hash Time Lock Contract (HTLC), der 10 200 fm-sats an jeden auszahlt, der ein Vorabbild für den Vertrag liefern kann, wobei die zusätzlichen 200 fm-sats eine Gebühr für die Dienstleistung darstellen.

Wichtig ist, dass der Hash, der in diesem Vertrag verwendet wird, derselbe ist, den auch der Händler verwendet, der die Verträge miteinander verbindet.

In diesem Fall ist Alice bereit, "Vorabbild-A" für sats+200 zu kaufen.

Schritt 3: Übertragung an Lightning Gateways

Das Lightning Gateway wird nun durch diese Arbitragemöglichkeit dazu angeregt, diese Rechnung zu bezahlen und das Vorabbild zu erhalten, um fm-sats plus Gebühr zu bekommen.

Hinweis
Es gibt einen Prozess, durch den das Lightning Gateway von dem Vertrag erfahren muss. Dies kann entweder durch direkten Kontakt mit dem Nutzer oder durch die Münzanstalt geschehen, die verfügbare Verträge verbreitet. Das muss noch vollständig definiert werden.

Schritt 4: Lightning Gateway bezahlt die Rechnung

Das Lightning Gateway leitet eine Zahlung über das Lightning-Netzwerk an den Händler weiter, der die Rechnung bezahlt und das Vorabbild erhält.

Das „Lightning"-Guthaben des Lightning Gateway wird nun um 10 000 sats reduziert.

Schritt 5: Lightning Gateway begleicht den Vertrag mit der Mint

Das Lightning Gateway nimmt nun das Vorabbild und nutzt es, um die 10.200 fm-sats einzufordern.

Der fm-BTC-Saldo des Lightning Gateways ist jetzt um 10.200 Sats höher und seine Nettoposition ist um 200 Sats höher.

Hinweis:
Durch die Verknüpfung der HTLCs mit demselben Vorabbild zwischen der Lightning-Route und der Münzanstalt kann die Fedimint einen Lightning-Knoten vortäuschen und die Route "in die Münzanstalt" verlängern.

Transaktionen von Fedimint an andere Fedimints

Diese Transaktion stellt eine Zahlung von einem Fedimint an einen anderen Fedimint dar. Da eine Zahlung zwischen FMs über das Lightning-Netzwerk geleitet wird, können wir im selben Anwendungsfall auch andeuten, wie eine Zahlung von einem Lightning-Knoten zu einem Fedimint abgewickelt werden würde.

In diesem Fall erhält Alice (in Fedimint 1) eine Zahlung von 10.000 Sats von Bob (in Fedimint 2).

Schritt 1: Alice verkauft ein Vorabbild

Alice möchte 10.000 Sats erhalten, aber ihre Geldbörse hat keinen Lightning-Knoten.

Stattdessen erstellt ihre Wallet einen Vertrag in Fedimint 1, der das Vorabbild an einen Hash für 9.800 fm-sats verkauft, wir nennen das "Vorabbild-A".

Schritt 2: Alice teilt Bob mit, wie er bezahlen soll

Alice schickt Bob nun eine Lightning-Rechnung über 10.000 Sats, die zwei wichtige Informationen enthält:

• eine gefälschte Endpunkt-ID, die mit Fedimint 1 verbunden ist.
• einen Hinweis auf die Route zum Lightning Gateway A

So erhält Bob die Informationen, die er braucht, um diese Rechnung über Lightning zu bezahlen.

Schritt 3: Bob kauft ein Vorabbild

Bob würde gerne die 10.000 Sats bezahlen, aber seine Brieftasche hat keinen Lightning-Knoten.

Stattdessen folgt er dem vorherigen Zahlungsfluss und sendet einen Vertrag an Fedimint 2, der 10.200 fm-sats für den Kauf von "Vorabbild-A" bezahlt, und lässt Lightning Gateway B davon wissen, indem er die Rechnung mit dem Routenhinweis an Lightning Gateway A weiterleitet.

Schritt 4: Lightning Gateway B bezahlt Lightning Gateway A

Lightning Gateway B leitet 10.000 Sats über das Lightning-Netzwerk an Lightning Gateway A weiter, das ein Vorabbild sucht!

Schritt 5: Lightning Gateway A lässt sich in Fedimint 1 nieder

Glücklicherweise erkennt Lightning Gateway A, dass er dieses Vorabbild erhalten kann und eine Differenz von 200 fm-sats bezahlt, indem er 9.800 fm-sats an den Vertrag zahlt (der dann an Alice geht).

Jetzt hat Lightning Gateway A das Vorabbild.

Schritt 6: Lightning Gateway A rechnet mit Lightning Gateway B ab

LN Gateway A nimmt das Vorabbild und verwendet es, um die Zahlung mit Lightning Gateway B abzurechnen und erhält nun Sats für seine Lightning-Bilanz.

Der endgültige Bilanzstand für Lightning Gateway A ist:

fm-sats: -9,800
LN-Sats: +10,000
Netto: +200 sats

Schritt 7: Lightning Gateway B rechnet in Fedimint 2 ab

Mit dem Vorabbild begleicht Lightning Gateway B nun den Vertrag in Fedimint 2 und erhält dafür fm-sats von Bob.

Die endgültige Bilanz für Lightning Gateway B lautet:

fm-sats: +10,200
LN-Sats: -10,000
Netto: +200 sats
Lightning in eine Fedimint-Wallet einzahlen
Der Prozess, mit dem du eine Zahlung von einer Lightning-Wallet in eine Fedimint-Wallet vornimmst, ist ein vereinfachter Fall einer Zahlung von Mint 2 zu Mint 1.

Wenn Bob eine Lightning-Geldbörse hätte, anstatt in Schritt 3 "ein Vorabbild zu kaufen", hätte er direkt zu Schritt 4 übergehen und Lightning Gateway A selbst bezahlen können.

Dann wäre auch Schritt 7 überflüssig gewesen.

Lightning Routing

Du denkst jetzt vielleicht: Wenn ich Lightning-Zahlungen empfangen und senden kann, kann ich dann auch Lightning-Zahlungen weiterleiten?

Die Antwort lautet: Ja, gewissermaßen.

Darauf werden wir in den FAQs noch genauer eingehen, denn es hat einige interessante Auswirkungen auf den Datenschutz und auf rechenintensive Anwendungsszenarien.

Eine Fedimint betreiben

Ein Fedimint erfordert eine Reihe von vertrauenswürdigen Wächtern, die den Verbund aufbauen, die Schlüssel für die Bitcoin-Multisig halten und die Hardware, auf der die Fedimint-Knoten laufen, aufbewahren.

Diese Wächter spielen eine zentrale Rolle bei der Sicherung der Gelder und dem Betrieb der fedimint-Infrastruktur im Namen der Gemeinschaft. Daher ist vorgesehen, dass diese Wächter Teil eines „Zweitpartei-Vertrauens"-Netzwerks mit den Nutzern sein werden.

Der Begriff „Zweitpartei-Vertrauen" bezieht sich auf eine Situation, in der ein direktes Vertrauensverhältnis zwischen der Person, die der Fedimint Geld zur Verfügung stellt, und den Wächtern der Fedimint besteht.

Einige Beispiele für ein solches Vertrauensverhältnis könnten sein:

• Der Wächter ist ein technisch versiertes Mitglied deiner Familie.
• Die Wächter sind Mitglieder deines breiten Freundeskreises.
• Die Wächter sind angesehene Mitglieder einer lokalen Gemeinschaft mit einem hohen Maß an sozialem Kapital, das sie im Falle eines Fehlverhaltens verlieren könnten.
• Die Wächter sind bekannte Institutionen mit einer Geschichte ehrlicher Dienste.
• Dies ist eine breite Mitgliederbasis der Gesellschaft und als solche gibt es wahrscheinlich eine sehr große Bandbreite an praktischen Anwendungsfällen und unterschiedlichen Implementierungsmustern für Fedimints.

Daher ist es nicht Aufgabe des Protokolls, zu definieren, wie oder warum Fedimints in der Praxis eingesetzt werden, und es werden aufgrund der unterschiedlichen Bedürfnisse und Anforderungen der Gemeinschaft auch keine spezifischen Vorlagen vorgegeben.

Stattdessen erwarten wir eine Welt, in der eine breite Palette (Millionen von individuellen Fedimints) über das gesamte Spektrum des Verwahrlösungen eingesetzt wird.

Um diesen Ansatz zu unterstützen, stellt Fedimint das Protokoll mit minimalen Werkzeugen zur Ausführung, Überwachung und Verwaltung des Betriebs bereit.

Eine Reihe von APIs soll dazu dienen, Anwendungen und Dienste von Drittanbietern zu unterstützen. So können andere Projekte und Unternehmen diese Dienste erweitern und spezifische Nutzerbedürfnisse erfüllen, was Innovationen in einem wettbewerbsfähigen Ökosystem außerhalb des Kernprotokolls ermöglicht.

Konzepte für den Einsatz

Auch wenn sich der Einsatz, die Konfiguration und die Werkzeuge zur Verwaltung eines Fedimints unterscheiden können, gibt es doch einige Gemeinsamkeiten, die allen Fedimints vertraut sein dürften.

1. Fedimints bestehen aus einer Reihe von Fedimint-Knoten, die von "Wächtern" betrieben werden.
2. Die Fedimint-Knoten sind über öffentliche Netzwerke verbunden und können aus Gründen der Geschwindigkeit, Einfachheit oder Sicherheit verschiedene anonyme Netzwerkprotokolle oder Overlay-Netzwerke nutzen.
3. Alle Fedimint-Knotenpunkte sind modular aufgebaut.
4. Auf jedem einzelnen Knoten können sowohl Kernmodule (eCash, Multisig) als auch Module von Drittanbietern laufen.
5. Die spezifische Konfiguration und Modulinstallation eines Fedimint-Knotens richtet sich nach den Bedürfnissen der fedimint-Gemeinschaft.
6. Die Fedimint-Knoten werden sich auf die installierten Module einigen

Die Fedimint-Wächter sind als Verwalter der Fedimint-Knoten für die Sicherung der privaten Schlüssel und die physische (oder virtuelle) Verwahrung der Hardware im Namen der Gemeinschaft verantwortlich.

Jeder Fedimint-Knoten wäre in der Praxis ein Leichtgewicht, ähnlich wie ein beschnittener Bitcoin-Knoten. Der Speicherbedarf wird jedoch linear ansteigen, auch wenn er anfangs noch gering ist und mit der Anzahl der eCash-Ausgaben und -Einlösungen zunimmt.

Hinweis
Während das tatsächliche Wachstum in einer realen Umgebung getestet werden muss, würde eine hohe Nutzung von ~1 Transaktion pro Sekunde bei 10 Token pro Transaktion zu einem Speicherwachstum von ~10 GB pro Jahr führen.

Der Formfaktor der Fedimint-Knoten kann eine beliebige Kombination aus einer Reihe von Optionen sein, von Laptops, Desktops, Smartphones, Mobiltelefonen, Einplattensystemen oder ferngesteuerten Computern in der Cloud - solange das System die bitcoind- und fedimintd-Daemons ausführen und sich mit dem Internet verbinden kann.

Benutzeroberfläche für den Einsatz

Für den Einsatz von Fedimint wird derzeit eine einfache Benutzeroberfläche verwendet, die es dem Nutzer ermöglicht, seinen privaten Schlüssel einzusehen und eine Föderation aufzubauen, indem er zusätzliche private Schlüssel von anderen Föderationswächtern hinzufügt.

Auf diese Weise können die Fedimint-Skripte die entsprechenden Informationen sammeln, bevor der Rest der Bereitstellung automatisiert wird.

Diese Informationen können dann über eine API zugänglich gemacht werden, damit zusätzliche Dienste von Drittanbietern die Einrichtung und Verwaltung von Föderationen erweitern können.

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