Die Entwicklung von Token, NFTs und DeFi auf Bitcoin
Die Entwicklung von Token, NFTs und DeFi auf Bitcoin ist weitaus komplexer, als es zunächst scheint. Im Gegensatz zur Ethereum Virtual Machine (EVM) und anderen Smart-Contract-Plattformen, auf denen Smart Contracts Turing-vollständig sind und somit neue Funktionen durch einfache Bereitstellung benutzerdefinierter Verträge realisiert werden können, müssen Entwickler auf Bitcoin vorsichtig innovieren. Sie müssen dies tun, ohne einen Hard Fork zu riskieren und können lediglich innerhalb der Grenzen der bestehenden Protokollfunktionen arbeiten.
Eines der Hauptmerkmale, das Bitcoin einzigartig und wertvoll macht, ist sein Festhalten an der „Originalität“; die Hauptkette hat im Laufe der Zeit nur wenige Änderungen erfahren. Dennoch war Bitcoin die erste Blockchain, die breite Akzeptanz fand, und viele Technologien, die später auf flexibleren Blockchains implementiert wurden, haben tatsächlich ihre Ursprünge in Bitcoin.
Dies zeigt sich insbesondere bei NFTs, die erstmals in Form von „Colored Coins“ auf Bitcoin vorgestellt wurden; das Konzept der State Channels erinnert stark an die heutige L1-L2-Architektur; und Atomic Swaps legten das Fundament für moderne Cross-Chain-Brücken. Bereits in unserem vorherigen Artikel „Von Bitcoin ausgehen: Der wahre Ursprung von DeFi“ haben wir einige dieser Entwicklungen beleuchtet.
Die Funktionstheorie von Bitcoin
Als Bitcoin 2009 ins Leben gerufen wurde, hatte es eine eingebaute Skriptsprache, die nicht nur einfache Zahlungen ermöglichte, sondern von Anfang an auch komplexere Operationen wie Multi-Signatur (Multi-Sig) und Zeitverriegelungen (Time-Lock) unterstützte. Satoshi Nakamoto beschrieb sogar, dass unbestätigte Transaktionen mit nLockTime und Sequenznummern zwischen zwei Parteien für hochfrequente Transaktionen mehrfach aktualisiert werden können, wobei nur der endgültige Zustand in die Blockchain geschrieben wird.
Bitcoin Script ist ein sehr interessanter Mechanismus: Einerseits ist es Turing-unvollständig, was seine Funktionalität einschränkt; andererseits bleibt es jedoch einfach und sicher. Daher müssen Entwickler, die komplexe Funktionen auf Bitcoin aufbauen möchten, diese innerhalb des Rahmens entwerfen, den Script bereitstellt.
Man kann sich Script in gewisser Weise wie ein Rezept vorstellen – eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, um einen Kuchen zu backen. Opcodes sind die Bausteine dieser Sprache und stellen die grundlegenden Anweisungen dar, die Programmierer beim Schreiben von Skripten verwenden, wie z. B. „rühren“ und „erhitzen“.
Um die Funktionsweise von Script klarer zu verstehen, geben wir eine kurze Übersicht über die am häufigsten verwendeten Skripttypen: Eine Studie der NCC Group fasste 156 verschiedene Skriptmuster zusammen und führte eine detaillierte Analyse dieser Skriptstrukturen durch.
Kreditmechanismus
Opcodes können kombiniert werden, um eine Reihe kleiner Ketten von Anweisungen zu erstellen und komplexeres Verhalten zu erreichen. Entwickler können beispielsweise komplexe Skripte für Darlehensverträge erstellen, indem sie Opcodes zusammenfügen. Nehmen wir an, Alice stellt BTC als Sicherheit bereit, während Bob ihr offline Stablecoins leiht. Sie möchten die folgenden Vertragsbedingungen festlegen: Wenn Alice das Darlehen nicht rechtzeitig zurückzahlt, erhält Bob ihre BTC; zahlt sie rechtzeitig zurück, wird die BTC wieder freigegeben und an Alice zurückgegeben.
Hierfür könnten sie einen 2-von-2-Multi-Signatur-Ausgang verwenden, wobei beide (Alice und Bob) die Mittel nur gemeinsam nutzen können. Die Skriptlogik könnte folgendermaßen aussehen: Wenn das Darlehen bei Erreichen einer bestimmten Blockhöhe nicht zurückgezahlt wurde, könnte nur Bob auf die Mittel zugreifen.
Es gibt jedoch eine wesentliche Herausforderung: Bitcoin selbst kann Zinsen nicht automatisch berechnen, Sicherheiten nicht überwachen oder Liquidationen durchführen. Alle Zinszahlungen müssen off-chain oder mithilfe vorunterzeichneter Transaktionen erfolgen, was in der Praxis kompliziert ist.
AMM-Funktionen
Wie bereits erwähnt, könnten Kredit- und Staking-Mechanismen theoretisch durch Bitcoin Script implementiert werden, erweisen sich in der Praxis jedoch als weniger effizient. Dennoch lohnt es sich, zu prüfen, ob es möglich ist, auch komplexere Mechanismen, wie automatisierte Marktmechanismen (AMMs), auf Bitcoin aufzubauen.
Ein entscheidender Faktor bei der Implementierung von AMMs ist die Fähigkeit, Vermögenswerte zu tauschen. Theoretisch unterstützt Bitcoin Atomic Swaps, die in Form von Orderbüchern und nicht in Form von Liquiditätspools gedeihen können. Ein ähnliches Verhalten eines AMM kann auch simuliert werden, indem eine Reihe von HTLCs (Hash-Time-Lock Contracts) verwendet oder offene Bestellungen auf unterschiedlichen Preisniveaus ausgegeben werden.
Erweiterte Script-Funktionen
Die oben genannten Überlegungen verdeutlichen, warum Bitcoin regelmäßig größere Updates durchläuft, um die Funktionalität zu erweitern. Ein bedeutendes Update ist Taproot, das durch einen Soft Fork eingeführt wurde und die Art und Weise, wie Script gestaltet wird, erheblich verändert hat.
Mit der Einführung des Taproot-Upgrades (BIP 342) wurden viele zuvor deaktivierte oder reservierte Opcodes in Tapscript zu OP_SUCCESS-Opcodes umgewandelt. Dieses Design erleichtert und sichert die Hinzufügung neuer Opcodes durch Soft Forks, was die Sicherheit und Flexibilität des Bitcoin-Netzwerks erhöht.
Stablecoins
Stablecoins haben sich zu einer Schlüsselkomponente jedes Web3-Ökosystems entwickelt, selbst solchen, die nicht direkt mit DeFi verbunden sind. Sie ermöglichen es Nutzern, Volatilitätsrisiken abzusichern und Geld zu transferieren, ohne sich um Preisschwankungen der Vermögenswerte sorgen zu müssen.
Interessanterweise wurde der erste Versuch, Vermögenswerte auf Bitcoin auszugeben, durch die Entwicklung von „Colored Coins“ realisiert, die NFTs ähneln. Bereits 2012 schlug JR Willett vor, neue Vermögenswerte auf Bitcoin zu emittieren, und brachte das Konzept der „Colored Coins“ voran.
Da es im Standard-Bitcoin-Skript keinen direkten „Token“-Opcode gibt, können Entwickler lediglich Token-Metadaten in Transaktionsausgaben mithilfe von OP_RETURN einbetten. <?=OP_RETURN macht die Ausgabe unbrauchbar und ermöglicht die Hinzufügung von Daten.
Diese Fähigkeit, Metadaten in Bitcoin-Transaktionen einzubetten, führte schließlich zur Schaffung des Mastercoin-Protokolls, das später in Omni umbenannt wurde. Die Omni Layer spielte eine Schlüsselrolle beim frühen Betrieb von Tether und wurde zum zugrunde liegenden Übertragungsprotokoll für die erste Charge von USDT-Übertragungen.
In der Tat ist es wichtig zu betonen, dass Bitcoin die Blockchain ist, die sich der Existenz von „Tokens“ nicht bewusst ist – sie verarbeitet einfach Daten und die Gültigkeit von Tokens wird von externen Wallets nach der Analyse der OP_RETURN-Daten verfolgt.
