Soge­nannte Smart Con­tracts auf Basis von Block­chain-Tech­no­lo­gie kön­nen Geschäfts­pro­zesse ver­ein­fa­chen und siche­rer machen. Eine neue Ent­wick­lung der TU-Wien soll bei den Pro­gram­mier­codes noch mehr Sicher­heit brin­gen. Die neue Anwen­dung eThor soll mög­lichst bald fixer Bestand­teil der Ethe­rium-Soft­ware sein. 

Ver­träge kön­nen eine kom­pli­zierte Ange­le­gen­heit sein. Oft braucht es eine unab­hän­gige Instanz, die ent­schei­det, ob die Ver­trags­be­din­gun­gen ein­ge­hal­ten wur­den. Moderne Tech­no­lo­gien ermög­li­chen nun diese Vor­gänge siche­rer zu gestal­ten und sie zu auto­ma­ti­sie­ren. Der­ar­tige Smart Con­tracts sind Com­pu­ter­codes, die ähn­lich einer nota­ri­el­len Auf­sichts­per­son die Abläufe über­wa­chen und ganz objek­tiv ent­schei­den, was gesche­hen soll. Alle Betei­lig­ten eini­gen sich zuerst auf die­sen Code, dann läuft er auto­ma­tisch ab und kann nicht mehr umge­schrie­ben werden.

Genau defi­nierte Eigenschaften
Die Pra­xis zeigte jedoch, dass es auch bei Smart Con­tracts Sicher­heits­pro­bleme geben kann, etwa Pro­gramm­feh­ler, durch die Hacker dann Mil­lio­nen­sum­men abzwei­gen kön­nen. An der TU Wien wurde nun eine Anwen­dung ent­wi­ckelt, die sol­che Pro­bleme mit­tels mathe­ma­ti­scher Prä­zi­sion behe­ben soll. Die Smart Con­tracts wer­den ent­spre­chend ana­ly­siert damit der Code kei­nen Feh­ler ent­hält und genau defi­nierte Eigen­schaf­ten in jeder Situa­tion erfüllt.

Ver­träge beinhal­ten bei­spiels­weise Bedin­gun­gen und wer­den diese erfüllt, muss ein bestimm­ter Betrag von einem Konto auf ein ande­res ver­scho­ben wer­den. Wird diese Frist jedoch ver­passt, ist zumeist eine Pönale fäl­lig. Beliebt ist das etwa bei Crowd­fun­ding-Platt­for­men, wo eine Ver­trags­seite ver­spricht, einen bestimm­ten Betrag zu zah­len — aber nur, wenn die andere Seite bestimmte Zusa­gen einhält.

Block­chain der bekann­ten Kryptowährung
Der­ar­tige Aus­sa­gen las­sen sich in die Spra­che von Com­pu­ter­codes über­set­zen. „Für sol­che Smart Con­tracts nutzt man Block­chains, wie man sie von Kryp­to­wäh­run­gen wie Bit­coin kennt“, erklärt Clara Schnei­de­wind aus der For­schungs­gruppe Secu­rity-and-Pri­vacy am Insti­tut für Logic and Com­pu­ta­tion der TU-Wien. „Der Vor­teil ist, dass die Infor­ma­tion in der Block­chain öffent­lich ist und nicht nach­träg­lich ver­än­dert wer­den kann. Was ein­mal in der Block­chain steht, das bleibt auch dort“, so Schneidewind. 

Mit der Block­chain der bekann­ten Kryp­to­wäh­rung Bit­coin wer­den in ers­ter Linie gewöhn­li­che Finanz­trans­ak­tio­nen abge­wi­ckelt. Es gibt aber auch Kryp­to­wäh­run­gen, die mehr Mög­lich­kei­ten bie­ten, etwa Ethe­reum und diese erlaubt die Ver­wen­dung von Smart Con­tracts. Der zugrun­de­lie­gende Code ist in der Block­chain offen für alle sicht­bar und führt sodann auto­ma­tisch die ver­ein­bar­ten Trans­ak­tio­nen durch.

Mil­lio­nen­be­trug wegen Programmfehler
Im Jahr 2016 zeigte sich aller­dings, dass sol­che Smart Con­tracts auch gehö­rig schief­ge­hen kön­nen : „Auf einer Crowd­fun­ding-Platt­form fand ein Hacker eine Mög­lich­keit, Kryp­to­wäh­rung im Wert von unge­fähr 60 Mil­lio­nen Euro zu steh­len“, berich­tet Clara Schnei­de­wind. „Schuld war ein Feh­ler im Code und damit wurde auch das Ver­trauen in Smart Con­tracts schwer in Mit­lei­den­schaft gezogen.“ 

Auto­ma­tis­a­tion ist aller­dings nicht nur beim Aus­füh­ren von Trans­ak­tio­nen mög­lich, son­dern auch beim Suchen nach Pro­gramm­feh­lern. „Wir haben ein Tool mit dem Namen eThor ent­wi­ckelt und damit lässt sich fest­stel­len, ob der Code des Smart Con­tracts wirk­lich genau das tut, was er tun soll“, sagt Schneidewind. 

Mathe­ma­ti­schen Beweis für Exaktheit
Ähn­li­che Anwen­dun­gen zum Unter­su­chen von Smart Con­tracts gab es schon bis­her, aller­dings han­delte es sich dabei nur um Ein­schät­zun­gen (Anm. soge­nannte Heu­ris­ti­ken), ob der Ver­trag ver­trau­ens­wür­dig ist. Eine Garan­tie lie­fern sie nicht. Die eThor-Anwen­dung soll nun eine prä­zise logi­sche Ana­lyse lie­fern und her­aus­fin­den, ob der Ver­trag in irgend­ei­ner mög­li­chen Situa­tion zu fal­schen Resul­ta­ten füh­ren könnte „Wenn unser Tool sagt, ein Ver­trag ist sicher, dann ist er auch wirk­lich sicher. Dafür gibt es dann einen mathe­ma­ti­schen Beweis“, erklärt Schneidewind.

Schnei­de­wind zufolge kön­nen mit eThor selbst­ent­wor­fene Ver­träge ana­ly­siert wer­den oder die Codes ande­rer Leute getes­tet, bevor deren Ver­träge zuge­stimmt wird. „Das kann pro­blem­los auch von Leu­ten genutzt wer­den, die sich zum ers­ten Mal mit Block­chains und Smart Con­tracts beschäf­ti­gen“, betont Schnei­de­wind. „Wir stel­len die­sen Code gra­tis zur Ver­fü­gung und fän­den die Inte­gra­tion direkt in die Ethe­reum-Soft­ware wich­tig. Dann könnte bei jedem Hoch­la­den eines Smart Con­tracts sofort und auto­ma­tisch der Hin­weis erschei­nen, ob eine wich­tige Sicher­heits­ei­gen­schaft ver­letzt wurde“, so die Exper­tin der TU-Wien