Der große Krypto-Ausblick für 2024 – von Ed Prinz

Ed Prinz ist Mitgründer und Geschäftsführer von Loob.io, einer Plattform, die als digitaler Marktplatz für Assets dient, die mithilfe der Blockchain-Technologie gesichert sind. In diesem Gastbeitrag beschäftigt er sich dem Ausblick für die Krypto-Industrie 2024.

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der digitalen Innovationen sind es oft die vermeintlich bescheidenen Anfänge, die die größten Veränderungen bewirken. Denken wir nur an die Einführung des iPhones im Jahr 2007, das zu einer Revolution in der Smartphone-Branche führte, obwohl die technologischen Rahmenbedingungen zunächst nicht ideal schienen.

Ähnlich erleben wir heute in der DLT-Welt aufregende Entwicklungen, die unsere Erwartungen übertreffen und neue Horizonte eröffnen. Dieser Ausblick auf das Jahr 2024 wird einen Einblick in die faszinierenden Fortschritte und Trends bieten, die die kommenden Jahre prägen könnten.

Wir werden uns eingehend mit den Schlüsselkonzepten der Kryptografie befassen, darunter Zero Knowledge, Multi-Party Computation und Post-Quantum Crypto, die die Grundlage für eine sicherere und effizientere Blockchain-Technologie bilden.

Ein weiterer aufregender Aspekt ist die Vision einer dezentralisierten Energiezukunft, bei der Blockchain-Technologien eine entscheidende Rolle spielen. Wir werden untersuchen, wie Blockchain die Art und Weise, wie Energie erzeugt, verteilt und genutzt wird, grundlegend verändern kann.

Die Benutzererfahrung in der Cypto-Welt steht ebenfalls im Fokus unseres Ausblicks. Neue Ansätze zur Einfachheit und Sicherheit werden die Interaktionen mit Crypto Assets und dezentralen Anwendungen erheblich verbessern.

In der Gaming-Welt werden wir die Evolution von „Play to Earn“ zu „Play and Earn“ untersuchen, wobei Blockchain-Technologien die Spieler mehr denn je in den Mittelpunkt des Geschehens rücken.

Die aufregende Verbindung von künstlicher Intelligenz und DLT wird eine neue Ära der dezentralisierten Innovation einläuten, bei der intelligente Agenten und Algorithmen in Blockchain-Netzwerken eine wichtige Rolle spielen.

Ein weiterer Höhepunkt ist die Vereinfachung der formalen Verifikation für Smart Contracts, die zu robusteren und sichereren Anwendungen führen wird.

Und schließlich werden wir die Revolution der Berechnungsverifikation durch ZK-SNARKs beleuchten, die die Verifizierung von Berechnungen effizienter und sicherer gestalten soll.

Dieser Ausblick auf das Jahr 2024 in der DLT-Welt verspricht spannende Entwicklungen und Innovationen, die die Art und Weise, wie wir Geschäfte tätigen, kommunizieren und interagieren, grundlegend verändern könnten.

Zero Knowledge, Multi-Party Computation und Post-Quantum Crypto

Die Welt der Kryptografie ist ständig im Wandel, und einige Schlüsselkonzepte stehen derzeit im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit: Zero-Knowledge-Proof, Multi-Party-Berechnungen und Post-Quantum-Kryptografie. Diese Technologien sind von grundlegender Bedeutung und haben weitreichende Auswirkungen auf die Skalierbarkeit von Blockchains, die Sicherheit von Anwendungen und vieles mehr. Allerdings bestehen immer noch einige Herausforderungen und Trade-offs.

Ein zentrales Thema sind Zero-Knowledge-Proofs (zk-proofs). Hier geht es um die Effizienz des Beweisführers, die Kürze des Beweises und die Notwendigkeit eines vertrauenswürdigen Setups. Es wäre äußerst interessant zu sehen, ob es Konstruktionen für zk-proofs geben wird, die diese Trade-offs in einem multidimensionalen Raum besser ausbalancieren. Besonders spannend wäre die Frage, ob vertrauenswürdige Setups für Beweise konstanter Größe (und konstante Zeit zur Überprüfung) erforderlich sind, was die Notwendigkeit transparenterer vertrauenswürdiger Setups weiter unterstreichen würde.

Ein weiterer wichtiger Bereich betrifft die Konstruktionen für Threshold-ECDSA-Signaturen (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). Die Erreichung von Schwellenwerten beseitigt die Notwendigkeit, einem einzigen Unterzeichner zu vertrauen, was für Multi-Party-Berechnungen mit privaten Daten und Anwendungen in Web3 von großer Bedeutung ist. Besonders interessant wären Schwellen-ECDSA-Signaturen, die die Gesamtzahl der Runden minimieren, einschließlich der Vorunterschriftsrunden, in denen die Nachricht noch nicht bekannt ist.

In der digitalen Welt gestaltet sich der Nachweis einer Identität komplexer als in persönlichen Gesprächen, in denen wir die Identität einer Person oft anhand ihres Gesichts, ihrer Stimme oder durch Vorstellung durch eine andere Person bestätigen können. Im Internet, wenn ein Benutzer eine Verbindung zu seinem Bankanbieter beispielsweise herstellt, benötigt er nicht nur Sicherheit für die übermittelten Informationen, sondern auch Gewissheit, dass er sie an seine Bank und nicht an eine bösartige Website sendet, die sich als sein Anbieter ausgibt. Diese Gewissheit wird durch das Transport Layer Security (TLS) -Protokoll bereitgestellt, das digitale signierte Identitätsnachweise (Zertifikate) verwendet. Digitale Signaturschemata spielen auch eine zentrale Rolle in DNSSEC, einer Erweiterung des Domain Name System (DNS), die Anwendungen vor gefälschten oder manipulierten DNS-Daten schützt, wie es beispielsweise bei DNS-Cache-Poisoning der Fall ist.

Eine digitale Signatur ist ein Beweis für die Urheberschaft eines Dokuments, einer Konversation oder einer Nachricht, die digital übermittelt wird. Ähnlich wie herkömmliche Unterschriften kann sie von jedem öffentlich überprüft werden, der weiß, dass sie von jemandem erstellt wurde.

Ein digitales Signaturschema besteht aus drei Hauptkomponenten: Ein Schlüsselgenerierungsalgorithmus, der ein Schlüsselpaar bestehend aus einem öffentlichen Überprüfungsschlüssel und einem privaten Signaturschlüssel erstellt; Ein Signaturalgorithmus, der den privaten Signaturschlüssel verwendet, um eine Signatur für eine Nachricht zu erstellen; und ein Verifizierungsalgorithmus, der den öffentlichen Überprüfungsschlüssel, die Signatur und die Nachricht verwendet, um festzustellen, ob die Signatur gültig ist.

Im Transport Layer Security-Protokoll (TLS) muss die Authentifizierung beim Herstellen einer Verbindung oder Konversation durchgeführt werden, da Daten, die nach diesem Zeitpunkt gesendet werden, automatisch authentifiziert werden, es sei denn, dies wird ausdrücklich deaktiviert. Daher ist der Übergang zu post-quantensicheren Signaturen nicht so dringend wie bei post-quantensicheren Schlüsselaustauschverfahren, dass derzeit keine ausreichend leistungsfähigen Quantencomputer verfügbar sind, die dazu verwendet werden können, Verbindungen abzuhören und Signaturen zu fälschen. Dies wird sich jedoch in Zukunft ändern, und dann wird der Übergang notwendig sein.

Es gibt verschiedene Kandidaten für Authentifizierungsschemata (einschließlich digitaler Signaturen), die gegen Quantenangriffe sicher sind. Einige verwenden kryptografische Hash-Funktionen, einige basieren auf Mash-problemen, während andere Techniken aus dem Bereich des Multi-Party-Computing einsetzen. Es ist auch möglich, Key Encapsulation Mechanisms (KEMs) in kryptografischen Protokollen zu verwenden, um die Authentifizierung zu erreichen.

Die Konstruktion eines bestimmten post-quantensicheren Signaturalgorithmus, nämlich CRYSTALS-Dilithium beispielsweise, ist ein Finalist im NIST-Prozess zur Standardisierung der post-quantenkryptografie und veranschaulicht eine gängige Methode zur Entwicklung von digitalen Signaturschemata.

Dilithium basiert auf Polynomen und Ringen als grundlegende Bausteine. Ein Polynomring, R, enthält Polynome und ermöglicht Addition und Multiplikation von Ganzzahlen. Der Generierungsalgorithmus von Dilithium erstellt eine Matrix A, die Polynome im Ring R enthält, und zufällige private Vektoren s1 und s2. Der öffentliche Schlüssel besteht aus der Matrix A und t = As1 + s2. Quantum Computer haben Schwierigkeiten, die geheimen Werte aus t und A abzuleiten, was als Modul-Lernen Mit Fehlern (MLWE) bezeichnet wird.

Das Dilithium-Verfahren ermöglicht die Identifikation und Signierung. Der Beweiser generiert einen geheimen Wert y und erstellt eine Verpflichtung w1. Der Verifizierer stellt eine Herausforderung c. Der Beweiser erstellt eine potenzielle Signatur z = y + cs1 und überprüft die Sicherheit. Der Verifizierer prüft die Signatur anhand von Az−ct und w1. Die Transformation in ein nicht-interaktives Signaturverfahren erfolgt durch die Fiat-Shamir-Transformation, wodurch die Sicherheit gegenüber Quantencomputern gewährleistet wird.

Abschließend, da neue Post-Quantum-Signaturen kurz vor der Standardisierung stehen, wäre es sinnvoll zu untersuchen, welche dieser Signaturen sich für Aggregation oder Schwellenwertbildung eignen könnten. Dies könnte die Sicherheit und Effizienz in der post-quanten Ära weiter verbessern.

Dezentrale Energiesysteme und Blockchains – Eine realistische Zukunftsvision?

In diesem Kapitel betrachten wir die Anwendung der Dezentralisierungsphilosophie auf den Energiesektor. Aktuell sind die meisten Stromnetze veraltet und zentralisiert, und sie stehen vor Herausforderungen wie hohen Kosten und ungleichen Anreizen. Dennoch eröffnen sich aufregende Möglichkeiten, diese Probleme zu bewältigen. Wir diskutieren die Entwicklung von Mikronetzwerken, Speicher- und Übertragungsnetzen, bei denen Token eine entscheidende Rolle spielen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den aufstrebenden Märkten für erneuerbare Energiezertifikate und Kohlenstoffgutschriften, die auf der Blockchain basieren. Diese Entwicklungen sind wegweisend für eine dezentrale Energieversorgung, bei der Blockchains die Koordination übernehmen. Wir sind gespannt darauf, wie Entwickler in diesem Bereich die Grenzen des Möglichen immer weiter ausloten und somit die Zukunft der Energieversorgung neu definieren.

Das Stromnetz ist ein Netzwerk, ein komplexes und weitläufiges Gebilde, hat Teile, die teilweise über ein Jahrhundert alt sind. Energie ist ein entscheidender Hebel, um die Umweltauswirkungen zu reduzieren. Die heutige Welt ist von Naturkatastrophen und Umweltauswirkungen des Klimawandels geprägt. Diese Probleme hängen eng mit dem globalen Energiesystem zusammen. Die Dezentralisierung des Energiesystems steht nicht nur im Einklang mit der Ethik von Web3, sondern ist auch entscheidend für die Umweltschonung.

Ein Blick auf die grundlegenden Prinzipien macht die Möglichkeit der Dezentralisierung des Energiesystems deutlich. Die Ressourcen der Erde für erneuerbare Energie sind im Vergleich zu unserem Bedarf riesig. Die Nutzung von Solarenergie bietet großes Potenzial, da Sonnenlicht überall auf der Welt vorhanden ist. Die Elektrifizierung von energieabhängigen Anwendungen ermöglicht es, umweltschädliche zentralisierte Lieferketten für fossile Brennstoffe zu reduzieren. Ähnlich der Vision von IPFS und Filecoin, in der große, zentralisierte Rechenzentren durch ein verteiltes Netzwerk von Minern und Knoten ersetzt werden, können wir unsere Gesellschaft erheblich nachhaltiger gestalten, indem wir Energie näher am Verbrauchsort produzieren.

Das heutige Stromnetz ist auf den Transport von Elektrizität von einer kleinen Anzahl großer Erzeugungsanlagen zu einer großen Anzahl von Verbrauchern ausgelegt. Historisch gesehen war dies kosteneffizient und leichter zu kontrollieren. Die Dezentralisierung erfordert jedoch eine Neugestaltung der Steuerungssysteme, um Koordination ohne Zentralisierung zu ermöglichen. Dies ist eine komplexe Herausforderung, die nur schrittweise umsetzbar ist. Eine Entwicklung ist notwendig, um die Komplexität des Stromsystems zu managen, indem sie grundlegende Aufgaben in tiefen Modulen mit einfachen Schnittstellen aufgeteilt, die Upgrades ermöglichen und die Gesamtkomplexität minimieren.

Dezentrale Energieerzeugung bietet zahlreiche Vorteile, darunter Umweltfreundlichkeit durch erneuerbare Energien wie PV, Windkraft und mehr, geringe Umweltbelastung im Vergleich zu fossilen Brennstoffen und kurze Transportwege für Strom und Wärme. Zudem ermöglicht sie Energieunabhängigkeit von zentralen Versorgern, was Preisschwankungen reduziert. Dezentrale Energiesysteme erhöhen die Resilienz von Gemeinden gegenüber Naturkatastrophen und schaffen Arbeitsplätze. Obwohl anfängliche Investitionen erforderlich sind, führen sie langfristig zu erheblichen Kosteneinsparungen durch selbstproduzierte Energie.

Die dezentrale Energieerzeugung bringt neben ihren Vorteilen auch einige Nachteile mit sich. Eine bedeutende Hürde kann die anfängliche Investition in die erforderliche Ausrüstung sein, da Betreiber zunächst finanzielle Mittel aufbringen müssen. Zudem sind dezentrale Energiesysteme wie Photovoltaik und Windkraft wetterabhängig, was Schwankungen in der Energieerzeugung verursachen kann, im Gegensatz zu Biomasse und Biogas. Eine Lösung hierfür könnte der Einsatz verschiedener dezentraler Systeme sein.

In Österreich hat die dezentrale Stromerzeugung, insbesondere aus erneuerbaren Energiequellen wie Solar, Wind und Biomasse, in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Die dezentrale Energieerzeugung, die vermehrt von kleineren Anbietern wie Energiegenossenschaften und Privathaushalten durchgeführt wurde, ist bisher vergleichsweise begrenzt. Allerdings besteht das Potenzial, dass sie in den kommenden Jahren(Jahrzehnten) erheblich an Bedeutung gewinnt und deutlich zunimmt.

Dennoch stehen Österreich Herausforderungen bei der dezentralen Energieerzeugung bevor, darunter die Sicherstellung der Netzstabilität und die Regulierung von dezentralen Stromerzeugern. Die steigende Anzahl von Stromerzeugern kann das Stromnetz belasten und zu Stromausfällen führen, was technische Innovationen und Regulierungsmaßnahmen erfordert. Daher ist es nicht nur entscheidend, sich auf ein transaktionsbasiertes sicheres Protokollieren und den Transfer von Werten mittels DLT-Technologie zu konzentrieren, sondern es kann auch als Auslöser dienen, um Fortschritte voranzutreiben.

Die dezentrale Energieerzeugung gewinnt in Zukunft an Bedeutung, da sie ein entscheidender Faktor in der weltweiten Energiewende und im Kampf gegen den Klimawandel ist. Dieser Trend wird durch technologische Fortschritte in erneuerbaren Energien und Energiespeicherung, die Digitalisierung von Energieinfrastrukturen und den Einsatz von Distributed Ledger Technologien, den Aufbau von Energiegemeinschaften und politische Maßnahmen vorangetrieben. Dezentrale Energiesysteme werden voraussichtlich eine immer wichtigere Rolle in der Energieversorgung spielen.

Die Revolution der Benutzererfahrung in der Krypto-Welt ist entscheidend: Neue Wege zu Einfachheit und Sicherheit

In der Welt der Crypto Assets erleben wir derzeit eine bedeutende Entwicklung in der Benutzererfahrung (User Experience, UX), die wegweisend für die Zukunft ist. Traditionell stellt die UX im Web3-Bereich eine Herausforderung dar, vor allem für neue Nutzer. Mit der Notwendigkeit, geheime Schlüssel selbst zu verwahren, Wallets mit dezentralisierten Anwendungen (dApps) zu verbinden und signierte Transaktionen in diversen Netzwerkendpunkten zu verwalten, war die Einstiegshürde oft hoch. Doch nun steht ein Wandel bevor, der das Nutzererlebnis grundlegend verbessern könnte.

Eine Schlüsselinnovation in diesem Bereich sind die Passkeys. Sie könnten die Art und Weise, wie wir uns bei Apps und Websites anmelden, revolutionieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Passwörtern, die oft anfällig für Sicherheitsrisiken sind, werden Passkeys kryptografisch generiert und funktionieren automatisch auf allen Geräten eines Benutzers. Dieser Ansatz bietet nicht nur eine Vereinfachung des Anmeldeprozesses, sondern erhöht auch die Sicherheit.

Ein weiterer Fortschritt sind die sogenannten Smart Accounts. Durch ihre Programmierbarkeit werden sie einfacher zu handhaben. Diese Konten automatisieren bestimmte Funktionen und bieten intuitivere Kontrollmöglichkeiten, was die Interaktion mit Krypto-Diensten wesentlich vereinfacht.

Die Integration von Wallets direkt in Anwendungen, bekannt als eingebettete Wallets, stellt ebenfalls eine bedeutende Neuerung dar. Sie erleichtern den Einstieg in die Nutzung von Krypto-Services, da die notwendigen Tools bereits in die Anwendungsumgebung integriert sind.

Die Multi-Party Computation (MPC)-Technologie bietet eine weitere Verbesserung. Sie ermöglicht es Drittanbietern, beim Signieren von Transaktionen zu unterstützen, ohne die Schlüssel des Benutzers verwahren zu müssen. Dies bietet eine sicherere und benutzerfreundlichere Möglichkeit zur Verwaltung von Krypto-Transaktionen.

Schließlich tragen fortgeschrittene RPC-Endpunkte zur Vereinfachung des Nutzererlebnisses bei. Diese Endpunkte sind darauf ausgelegt, die Absichten der Nutzer zu verstehen und eventuelle Lücken im Transaktionsprozess automatisch zu füllen. Sie machen die Benutzererfahrung intuitiver und reduzieren die Wahrscheinlichkeit von Fehlern.

All diese Entwicklungen tragen nicht nur dazu bei, Web3 einem breiteren Publikum zugänglich zu machen, sondern sie bieten auch eine bessere und sicherere UX als das, was derzeit im Web2 verfügbar ist. Der Fokus liegt auf der Reduzierung von Komplexität, der Erhöhung von Sicherheit und der Schaffung einer benutzerfreundlicheren Interaktion mit Web3-Anwendungen. Dieser Wandel könnte ein großer Schritt in Richtung der weitverbreiteten Akzeptanz und Nutzung von Crypto Assets und Blockchain-Technologien sein.

Von ‚Play to Earn‘ zu ‚Play and Earn‘: Jetzt Evolution des Gamings?

Die Gaming-Branche zählt zu den weltweit beliebtesten Industrien und verzeichnet eine immense Spielerbasis auf verschiedenen Plattformen. In den letzten Jahren ist das Interesse der Spieleentwickler an der Integration von Blockchain-Technologie gestiegen, um innovative Spiele zu entwickeln.

„Play to Earn“ (P2E) wurde in den 2020er Jahren populär und ermöglichte es den Spielern, In-Game-Tokens als Belohnungen zu verdienen, indem sie Quests abschlossen, Schlachten gewannen oder Assets und Erfahrungen in Spielen erstellten. Diese Tokens konnten dann auf speziellen Märkten gegen Fiat-Währung getauscht werden.

Obwohl P2E ursprünglich als bahnbrechendes Modell für die Monetarisierung von Blockchain- und Metaverse-Spielen galt, haben beliebte P2E-Spiele wie Axie Infinity in letzter Zeit an Nutzerengagement verloren, und die Preise der nativen Tokens sind gefallen. Dies hat Lösungen wie „Play and Earn“ in den Fokus gerückt.

„Play and Earn“ (P&E) legt den Schwerpunkt darauf, die Spielerfahrung zu verbessern und gleichzeitig Belohnungen zu bieten. Im Gegensatz zu P2E liegt der Fokus nicht nur auf finanziellen Anreizen, sondern auch auf dem Spaß am Spielen selbst. P&E-Spiele sollen langfristig unterhaltsam sein und die Spieler zur aktiven Teilnahme motivieren.

Die Unterschiede zwischen P2E und P&E sind vielfältig. P&E-Spiele konzentrieren sich auf das Spielerlebnis, während P2E-Spiele oft auf finanzielle Belohnungen abzielen. In Bezug auf die Marktdominanz sind P2E-Spiele derzeit häufiger vertreten, aber P&E gewinnt ebenfalls an Bedeutung und bietet eine bessere Spielerfahrung.

Die Verteilung von Werten zwischen Spielern und Entwicklern ist ein weiterer wichtiger Aspekt. P&E ermöglicht eine ausgewogenere Verteilung von Werten, bei der Spieler langfristig involviert sind und die Entwickler unterstützen können.

Hinsichtlich der Funktionen bieten sowohl P2E als auch P&E einzigartige Vorteile. P2E verfügt über Smart Contracts und dezentrale Kontrolle über Vermögenswerte, während P&E digitale Assets als Belohnungen anbietet und vollständige Eigentumsrechte gewährt.

Trotz der anfänglichen Beliebtheit von P2E (Spielen und Verdienen) kam es letztendlich zu seinem Untergang, als der Bärenmarkt Einzug hielt und die Token-Preise nach unten drückte. Das Hauptproblem, das die Nutzer mit diesem Genre hatten, war die Unnachhaltigkeit seiner Wirtschaft.

In jeder Wirtschaft ist ein gesundes Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage entscheidend, um sie funktionsfähig zu halten. P2E-Spiele wurden so konzipiert, dass sie auf Angebot und Nachfrage basieren, jedoch war ihre Wirtschaft vollständig darauf angewiesen.

Die meisten P2E-Spiele waren stark darauf angewiesen, dass kontinuierlich neue Benutzer hinzukommen, um die Wirtschaft zu unterstützen. Obwohl P2E-Spiele in dieser Umgebung florieren konnten, konnten sie darin nur eine begrenzte Zeit überleben. Letztendlich, wenn ein Spiel nicht genügend neue Spieler anziehen konnte oder der Verkauf von In-Game-Gegenständen signifikant nachließ, brachen diese Spiele unter den Kosten ihres eigenen Betriebs zusammen und wurden zu Opfern ihres eigenen Erfolgs. Viele beliebte P2E-Spiele waren bereits vor dem Beginn des Bärenmarktes gescheitert.

Wenn der Hauptanreiz für Spieler darin besteht, Geld zu verdienen, verlieren die Nutzer oft das Interesse, sobald die Möglichkeit, Gewinne zu erzielen, entfernt wird. Dies führt dazu, dass ein Spiel hauptsächlich aus Investoren und Spekulanten besteht und echte Spieler selten sind.

Die Entwicklung von „Play to Earn“ zu „Play and Earn“ spiegelt eine Verschiebung in der Gaming-Branche wider. Ursprünglich konnten Spieler in „Play to Earn“-Spielen echtes Geld verdienen. Dieser Ansatz wird nun erweitert, um den Spielspaß in den Vordergrund zu stellen und gleichzeitig den Spielern einen Anteil am generierten Wert zu ermöglichen. Dieser Wandel unterstreicht die Notwendigkeit, Spiele sowohl unterhaltsam als auch wirtschaftlich lohnend zu gestalten, was eine Balance zwischen Spielvergnügen und monetärer Belohnung schafft.

KI und Blockchain: Eine neue Ära der dezentralisierten Innovation?

Die Fusion von künstlicher Intelligenz (KI) und Blockchain stellt eine Balance zwischen zentralisierten KI-Systemen und dezentralen Ansätzen dar. Bisher haben große Technologieunternehmen die KI-Entwicklung dominiert, aber die DLT-Technologie eröffnet neue Wege für eine breitere Teilhabe und Entschädigung in globalen Märkten. Dies könnte die Kosten für KI senken und ihre Zugänglichkeit verbessern. Gleichzeitig ermöglicht die DLT-Technologie die Verfolgung der Herkunft digitaler Inhalte und trägt zur Dezentralisierung und demokratischen Kontrolle von KI bei, was die Verbrauchersicherheit stärkt.

In der Welt der Web3-Spiele und der zukünftigen Videospielentwicklung wird deutlich, dass KI-Agenten in Spielen bestimmte Garantien bieten müssen. Diese Garantien beinhalten die Verwendung bestimmter Modelle und die Gewährleistung ihrer unverfälschten Ausführung. Wenn KI-Systeme in der Spieleentwicklung eine zentrale Rolle spielen, ist es entscheidend sicherzustellen, dass sie glaubwürdig und neutral agieren. Spieler möchten Gewissheit haben, dass die Spielwelt auf soliden Grundlagen basiert. Hier kann die Blockchain-Technologie einen Beitrag leisten, indem sie solche Garantien bietet, einschließlich der Fähigkeit, KI-Probleme zu erkennen, zu diagnostizieren und angemessen zu behandeln.

In diesem Kontext wird deutlich, dass „AI Alignment“ im Grunde ein Anreizdesign-Problem ist, ähnlich wie der Umgang mit menschlichen Akteuren. Dies spiegelt den Kern dessen wider, worum es in der Welt der Crypto Assets geht.

Aber auch Software-Sicherheitslücken können schwerwiegende Auswirkungen haben, darunter Abstürze, Datenverlust und Sicherheitsverletzungen, die die Qualität von Softwareanwendungen beeinträchtigen. Herkömmliche Ansätze zur Fehlerbehebung, wie automatisierte Tests und statische Analysetools, stoßen auf Herausforderungen, insbesondere durch falsch positive Ergebnisse. Ein innovativer Ansatz, der auf Large Language Models (LLMs) basiert und speziell für die Cybersicherheit entwickelt wird, könnte die Erkennung von Software-Sicherheitslücken revolutionieren. LLMs könnten eine beeindruckende Genauigkeitsrate von über 90% bei der Erkennung von Sicherheitslücken erzielen und das Cybersicherheitsfeld maßgeblich beeinflussen.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf einer innovativen Lösung, die LLMs mit Formal Verification-Strategien kombiniert, um Software-Sicherheitslücken zu überprüfen und automatisch zu beheben. Dieser Ansatz nutzt die begrenzte Modellprüfung, um Sicherheitslücken zu identifizieren und Gegenbeweise abzuleiten. Diese Gegenbeweise werden dann an das LLM-System weitergeleitet, das eine spezielle Prompt-Sprache verwendet, um den Code zu debuggen und zu reparieren. Die Ergebnisse dieser Methode könnten vielversprechend sein, da sie den anfälligen Code, einschließlich Pufferüberläufen und Zeigerdereferenzfehlern, erfolgreich fixen könnte.

Insgesamt könnte die Kombination von KI und Blockchain dazu beitragen, die Sicherheit, Transparenz und Effizienz von KI-Systemen zu verbessern. Dies könnte zu einem breiteren Einsatz von KI in verschiedenen Branchen führen und gleichzeitig die Privatsphäre und die Kontrolle der Benutzer über ihre Daten bewahren.

Vereinfachte Formale Verifikation für Smart Contracts – Höchste Sicherheitsanforderungen in der Welt der Blockchain?

In der Welt der Softwareentwicklung und Systemgestaltung spielen formale Methoden eine entscheidende Rolle. Diese mathematischen Techniken und Werkzeuge sind darauf ausgerichtet, die Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Software und Systemen zu verbessern. Dabei basieren sie auf formaler Logik und Mathematik, was Präzision und Klarheit in den Entwicklungsprozess bringt.

Ein entscheidender Aspekt formaler Methoden ist die Fähigkeit, präzise und unmissverständliche Spezifikationen zu erstellen. Dies verhindert Missverständnisse und Fehlinterpretationen während des Entwicklungsprozesses.

Die Verifikation von Software oder Systemen ist ein kritischer Schritt, um deren Korrektheit sicherzustellen. Formale Methoden ermöglichen eine mathematische Verifikation, bei der Entwickler die Korrektheit eines Systems nachweisen können. Dies ist besonders wichtig in sicherheitskritischen Anwendungen, bei denen Fehler verheerende Auswirkungen haben können.

Die Möglichkeit zur abstrakten Modellierung von Systemen ist ein weiteres Merkmal formaler Methoden. Dies erleichtert die Analyse komplexer Probleme, da irrelevante Details entfernt werden können.

Formale Methoden nutzen mathematische Beweise, um die Korrektheit von Systemen zu zeigen. Dies führt zu höherer Vertrauenswürdigkeit und Qualität.

Formale Methoden finden in verschiedenen Bereichen Anwendung, insbesondere in sicherheitskritischen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizin, Automobilindustrie und Finanzwesen. Sie sind jedoch auch in der allgemeinen Softwareentwicklung weit verbreitet.

Trotz ihrer Vorteile sind formale Methoden nicht ohne Herausforderungen. Sie erfordern oft tiefgehende mathematische Kenntnisse und können den Entwicklungsprozess verlangsamen. Dennoch sind sie ein wesentlicher Bestandteil der modernen Technologieentwicklung.

In einer Welt, in der Software und Systeme eine immer größere Rolle spielen, werden formale Methoden weiterhin dazu beitragen, sicherere, zuverlässigere und qualitativ hochwertigere Lösungen zu entwickeln. Sie sind die mathematische Grundlage für die Softwarequalität von morgen.

In der Welt der Softwareentwicklung sind formale Verifikationsmethoden zwar weit verbreitet, doch für die meisten Entwickler außerhalb von speziellen Anwendungsfeldern wie sicherheitskritischer Hardware erscheinen sie oft als zu komplex und aufwendig. Dies ändert sich jedoch im Kontext von Smart Contracts, wo die Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit besonders hoch sind.

Smart Contract-Entwickler stehen vor der Herausforderung, Systeme zu erstellen, die mit Milliarden von Dollar umgehen, und Fehler in diesen Systemen können verheerende finanzielle Konsequenzen haben. Im Gegensatz zur herkömmlichen Software können Smart Contracts in der Regel nicht einfach durch Patches aktualisiert werden, da sie auf Blockchain-Plattformen ausgeführt werden.

In den letzten Jahren hat sich daher eine neue Welle von Tools entwickelt, die speziell für die formale Verifikation von Smart Contracts konzipiert sind. Diese Tools bieten eine bessere Entwicklererfahrung im Vergleich zu herkömmlichen formalen Verifikationssystemen. Der Grund dafür liegt in der architektonischen Einfachheit von Smart Contracts: Sie zeichnen sich durch atomare und deterministische Ausführung, das Fehlen von Nebenläufigkeit oder Ausnahmen, einen geringen Speicherbedarf und wenig Schleifen aus.

Ein weiterer wichtiger Fortschritt besteht in der Leistungsfähigkeit dieser Tools, die von den jüngsten Durchbrüchen in der Leistung von SMT-Solvern profitieren. SMT-Solver sind komplexe Algorithmen, die dazu verwendet werden, Fehler in Software- und Hardware-Logik zu identifizieren oder das Fehlen von Fehlern zu bestätigen.

Die verstärkte Nutzung von Tools, die von formalen Methoden inspiriert sind, hat das Potenzial, die Robustheit von Smart Contract-Protokollen erheblich zu erhöhen und sie weniger anfällig für kostspielige Sicherheitsverletzungen zu machen.

ZK-SNARKs: Ist das endlich die Revolution der Berechnungsverifikation?

Die Überprüfung von Berechnungen hat in der Welt der Technologie eine entscheidende Rolle gespielt. Es gibt mehrere Ansätze, um die Vertrauenswürdigkeit von Berechnungen sicherzustellen.

Einer dieser Ansätze besteht darin, die Berechnung auf einer als vertrauenswürdig geltenden Maschine erneut auszuführen. Dies ist eine zuverlässige Methode, hat jedoch ihre eigenen Kosten und Skalierbarkeitsgrenzen.

Eine alternative Strategie besteht darin, die Berechnung auf spezialisierten Maschinen durchzuführen, die als Trusted Execution Environments (TEE) bezeichnet werden. Obwohl dies einige Probleme umgehen kann, ist es nicht immer praktikabel.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Berechnung auf einer neutralen Infrastruktur wie einer Blockchain durchzuführen. Dieser Ansatz zeigt vielversprechende Möglichkeiten, steht jedoch auch vor eigenen Herausforderungen.

In jüngster Zeit hat eine aufregende Entwicklung das Potenzial, die Art und Weise, wie Berechnungen überprüft werden, grundlegend zu verändern: ZK-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). ZK-SNARKs ermöglichen die Erstellung einer „kryptografischen Quittung“ für eine Berechnung durch einen nicht vertrauenswürdigen „Beweiser“. Dies ist bemerkenswert, da es praktisch unmöglich ist, eine solche Quittung zu fälschen.

Früher war es jedoch mit einem enormen Overhead verbunden, eine solche Quittung zu erstellen. Die Arbeitsbelastung betrug etwa das Zehnfache der ursprünglichen Berechnung. Dies war ein erheblicher Nachteil. Doch dank neuer Fortschritte bewegen wir uns nun in Richtung eines Overheads von nur noch dem Millionstel der ursprünglichen Berechnung.

Was bedeutet das? Es bedeutet, dass ZK-SNARKs in Situationen praktikabel werden, in denen der ursprüngliche Berechnungsanbieter diesen Overhead tragen kann, während die Clients nicht in der Lage sind, die ursprünglichen Daten erneut auszuführen oder zu speichern.

Die potenziellen Anwendungsfälle für ZK-SNARKs sind vielfältig. Zum Beispiel könnten Edge-Geräte im Internet der Dinge Upgrades verifizieren, Medienbearbeitungssoftware könnte Authentizitäts- und Transformationsdaten einbetten, und selbst neu gestaltete Memes könnten ihre Wertschätzung für die ursprünglichen Quellen ausdrücken.

Aber das ist noch nicht alles. ZK-SNARKs könnten auch authentische LLM-Inferenzen ermöglichen. Zum Beispiel selbstüberprüfende IRS-Formulare, die nicht gefälscht werden können, oder Bankprüfungen, die sicher vor Manipulation sind.

Die Einführung von ZK-SNARKs verspricht, die Berechnungsverifikation in der Welt der Technologie zu revolutionieren. Sie bieten die Möglichkeit, Berechnungen auf eine neue Art und Weise zu überprüfen und eröffnen eine Welt von Anwendungsfällen, von denen Verbraucher und Unternehmen gleichermaßen profitieren können. Es wird spannend sein zu sehen, wie sich diese Technologie weiterentwickelt und welchen Einfluss sie auf die Art und Weise haben wird, wie wir Berechnungen in der Zukunft überprüfen.

Fazit und Schlussbemerkung

Die Kryptografie steht vor spannenden Herausforderungen und Entwicklungen im Jahr 2024. Schlüsselkonzepte wie Zero-Knowledge-Proofs, Multi-Party-Berechnungen und Post-Quantum-Kryptografie sind von grundlegender Bedeutung. Zero-Knowledge-Proofs wie ZK-SNARKs müssen weiterentwickelt werden, um effizienter und vertrauenswürdiger zu werden. Schwellen-ECDSA-Signaturen könnten Multi-Party-Berechnungen sicherer und effizienter gestalten. Post-Quantum-Signaturen bieten neue Möglichkeiten für Sicherheit in der post-quanten Ära. Im Energiesektor zeichnet sich eine dezentrale Zukunft ab, in der Blockchains eine entscheidende Rolle spielen könnten. Mikronetzwerke, Speicher- und Übertragungsnetze sowie erneuerbare Energiezertifikate auf der Blockchain sind vielversprechende Entwicklungen. Die Benutzererfahrung in der DLT-Welt wird grundlegend verbessert. Passkeys, Smart Accounts, eingebettete Wallets, MPC-Technologie und fortgeschrittene RPC-Endpunkte könnten die Interaktion mit Web3-Anwendungen einfacher und sicherer gestalten.

Die Gaming-Branche entwickelt sich von „Play to Earn“ zu „Play and Earn“, um ein nachhaltigeres Wirtschaftsmodell zu schaffen und den Fokus endlich mehr auf den Spielspaß zu legen. Die Fusion von KI und Blockchain ermöglicht breitere Beteiligung und demokratische Steuerung von generativer KI. In Web3-Spielen ist die Sicherheit von KI-Agenten von entscheidender Bedeutung, und die Kryptotechnologie bietet Garantien für deren Integrität. Formale Verifikation wird in der Smart Contract-Entwicklung immer wichtiger, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Neue Tools erleichtern die formale Verifikation von Smart Contracts erheblich. ZK-SNARKs revolutionieren die Berechnungsverifikation und eröffnen vielfältige Anwendungsfälle, von IoT-Geräten bis hin zu Bankprüfungen. Die Zukunft der Kryptografie, Blockchain und KI verspricht spannende Innovationen und Verbesserungen in verschiedenen Branchen und Anwendungsfeldern.

Zum Abschluss lässt sich festhalten, dass auch die Wahl zwischen modularer und monolithischer Architektur von entscheidender Bedeutung für die Zukunft der Netzwerktechnologien und Blockchain sein könnte. Der modulare Ansatz bietet langfristige Vorteile wie freizügige Innovation und verstärkten Wettbewerb, was ihn besonders in einer Open-Source-geprägten Welt wertvoll macht. Vor allem die Bedeutung der Netzwerkeffekte ist hervorzuheben und zeigt, wie wichtig die richtige Balance zwischen Modularität und Integration für die zukünftige Entwicklung von Technologien und Geschäftsmodellen ist.

Der Ausblick auf das Jahr 2024 in der Welt der Blockchain-Technologie ist geprägt von aufregenden Entwicklungen und vielversprechenden Trends. Diese Entwicklungen werden unsere Erwartungen vermutlich übertreffen und neue Horizonte eröffnen, während wir uns auf sicherere und effizientere Blockchain-Technologien, eine dezentralisierte Energiezukunft, verbesserte Benutzererfahrungen, Blockchain in der Gaming-Welt, künstliche Intelligenz und DLT vereint, formalen Verifikation für Smart Contracts und effiziente Berechnungsverifikation freuen dürfen. Das Jahr 2024 verspricht, die Art und Weise, wie wir Geschäfte tätigen, kommunizieren und interagieren, grundlegend zu verändern.

Selbst wenn es am Ende nur eine Liste von Wünschen an das Christkind ist und nichts mehr, als das. 😄

Ed Prinz ist Mitgründer und Geschäftsführer von loob.io. Die Plattform dient als digitaler Marktplatz für Digital Assets, die mithilfe der Blockchain-Technologie gesichert sind. Auf dieser Plattform können Digital Assets erstellt, in einer Gallerie ausgestellt werden und auf einem Handelsplatz gehandelt werden. Alles völlig dezentral über Smart Contracts auf der Public Blockchain. Nutzungsrechte werden ebenso auf der Blockchain abgesichert sowie die gesamte Handeshistorie. Zudem fungiert er als Vorsitzender von dltaustria.com, der renommiertesten gemeinnützigen Organisation in Österreich, die auf Blockchain-Technologie spezialisiert ist. DLT Austria engagiert sich aktiv in der Bildung und Promotion von Mehrwert und Anwendungsmöglichkeiten der Distributed Ledger Technologie. Dies geschieht durch Bildungsveranstaltungen, Meetups, Workshops und offene Diskussionsrunden, alles in ehrenamtlicher Zusammenarbeit mit führenden Branchenakteuren.

Disclaimer: Dies ist meine persönliche Meinung und keine Finanzberatung. Aus diesem Grund kann ich keine Gewähr für die Richtigkeit der Informationen in diesem Artikel übernehmen. Wenn du unsicher bist, solltest du dich an einen qualifizierten Berater wenden, dem du vertraust. In diesem Artikel werden keine Garantien oder Versprechungen bezüglich Gewinnen gegeben. Alle Aussagen in diesem und anderen Artikeln entsprechen meiner persönlichen Meinung.