Sichere Skalierung von Blockchains

Mixnets wie das von Nym können zur Lösung dieses Problems beitragen, indem sie Angriffe verhindern, die auf den Konsens der Blockchain abzielen.

Das Sicherheitsproblem der Skalierung

Blockchains sind permanente und öffentliche Transaktionsbücher, in die Dritte nicht eingreifen können. Damit neue Transaktionen verifiziert werden können (beispielsweise um sicherzustellen, dass eine Coin nicht doppelt ausgegeben wird), muss dieses vollständige Hauptbuch (das in Blöcken enthalten ist) ständig aktualisiert und überprüft werden. Darin liegen zwei ungelöste Probleme für die Blockchain-Technologie:

1. Wie kann eine Blockchain skaliert werden, ohne die Ressourcen der Verifizierer zu überlasten, die ihre eigene Bandbreite und ihre eigenen Ressourcen nutzen müssen, um Transaktionen für die gemeinschaftliche Kette zu verifizieren?
2. Gehen effizientere Methoden der Datenüberprüfung zu Lasten der Sicherheit der Blockchain?

Mustafa Al-Bassam, Mitbegründer von Celestia und Forscher im Bereich Computersicherheit, diagnostiziert das Problem wie folgt: Mit zunehmender Blockgröße wird der Betrieb von „Full Nodes“ zur Überprüfung der Datenverfügbarkeit immer ressourcenintensiver. Die Einführung von Ausschüssen und Light-Nodes sind effizientere Alternativen, können jedoch anfällig für einen bestimmten Netzwerkangriff sein, der als selektive Offenlegung bekannt ist.

Das Nym-Team arbeitet eng mit Celestia zusammen und untersucht, wie das Noise Generating Mixnet dem Blockchain-Verifizierungsprozess möglicherweise eine Anonymisierungsschicht hinzufügen könnte, um vor diesem speziellen Angriff zu schützen. Wie wir sehen werden, würde dies eine Form des Unlinkable Data Availability Sampling beinhalten.

Bevor wir die Lösung von Nym skizzieren, wollen wir uns zunächst die technischen Aspekte des Problems der Skalierung von Blockchains ohne Rückgriff auf Full Nodes ansehen und untersuchen, inwiefern bestehende Lösungen Blockchains für selektive Offenlegungsangriffe anfällig machen.