Die vielen Hiebe, mit denen China Bitcoin zerschlagen könnte
Ein wissenschaftliches Paper fragt, wie die chinesische Regierung Bitcoin kontrollieren oder beschĂ€digen kann. Das Paper ist etwas arg einseitig, ĂŒberzeugt aber durch die detaillierte Auflistung von Bitcoins Schwachstellen. Es ist auf jeden Fall wert, mit kritischem Blick gelesen zu werden.
China ist einer der mĂ€chtigsten Widersacher von Bitcoin. Die Regierung legt seit 2013 eine eher feindselige Haltung gegenĂŒber der KryptowĂ€hrung an den Tag, und sie hat wieder und wieder demonstriert, dass sie bereit ist, der Haltung Taten folgen zu lassen. Bitcoin-Unternehmen werden an die kurze Leine genommen, GeschĂ€ftsmodelle wie der Börsenhandel verboten. Die Regierung ist kein Fan von Bitcoin und bereit, gegen die KryptowĂ€hrung vorzugehen.
Gleichzeitig konzentriert sich ein bemerkenswert groĂer Anteilteil der Mining-AktivitĂ€t von Bitcoin in China, wĂ€hrend die chinesischen Wale Besitzer groĂer Mengen Kryptocoins sind, die sie vermutlich auf Börsen im Ausland traden.
Nehmen wir einmal an, die chinesische Regierung startet den Krieg gegen Bitcoin. Sie versucht, âdie Sicherheit, Stability und FunktionsfĂ€higkeit von Bitcoin zu schwĂ€chen, indem sie Chinas dominante Position auf das Bitcoin Ăkosystem, sowie die politische und ökonomische Kontrolle ĂŒber innerwirtschaftliche AktivitĂ€ten und die heimische Internetinafrastruktur nutzt.â Nehmen wir, anders gesagt, an, dass die paranoiden AlptrĂ€ume der Bitcoin-Szene wahr werden: dass die mĂ€chtigste sozialistische Regierung der Welt angreift, und dass sie jede technische Schwachstelle ausnutzt, sei sie noch so klein.
Das ist das finale Battle, auf das viele Bitcoin-Prepper insgeheim vermutlich schon lange warten. Welche Chancen haben wir, im Duell Bitcoin vs China?
Ein etwas sinophobes, aber an sich gutes Paper
Dieses Szenario nimmt sich ein Paper von Ben Kaiser, Mireya Jurado und and Alex Ledger vor. Kaiser und Jurado sind Doktoranten in Computerwissenschaften an den amerikanischen UniversitĂ€ten Princeton und in Florida, Ledger ist Forscher am MIT in Massachussetts auf demselben Gebiet. Das Paper hat den unheilverkĂŒndenden Titel âdie sich abzeichnende Gefahr aus China: Eine Analyse des chinesischen Einflusses auf Bitcoin.â
Das Paper ist vage sinophob, wenn es der chinesischen Regierung sinistre Motive unterstellt, und dann allgemeine Angriffe auf Bitcoin nimmt, aber so tut, als seien dies speziell chinesische Angriffe. Es klingt auch immer etwas unreflektiert sinophob, wenn es immer wieder heiĂt âChina will dasâ oder âChina kann diesâ, so als sei China ein monolothischer, Bitcoin-feindlicher Akteur. Richtiger wĂ€re es wohl gewesen, von der chinesischen Regierung zu sprechen als von China selbst.
Das Paper beleuchtet auch weniger den tatsĂ€chlichen Einfluss von China â wie es der Untertitel verspricht â sondern beschreibt vielmehr eine lange Liste von bereits bekannten Angriffen und fragt, wie China diese ausnutzen könnte. Das aber macht das Paper sehr gut; es ist die bisher beste mir bekannte Zusammenstellung von technischen Angriffen auf Bitcoin.
Also: Was kann alles schief gehen, wenn China will, dass es schief geht â und warum sollte China es wollen?
Die Motivation von China, Bitcoin zu beschÀdigen
Das Paper liefert keine systematische Analyse, wie und weshalb China aus welchen wirtschaftlich-politischen GrĂŒnden Bitcoin schaden will. Eine solche Analyse wĂ€re ein komplexes und extrem spannendes politologisches Werk. Dies fĂ€llt weder in die Kompetenz von Computerwissenschaftlern, noch ist es der Sinn des Papers. Da das Paper allerdings auch nicht auf einer solche Analyse aufbaut, wirkt es ein wenig wie eine Verschwörungstheorie, wenn die Autoren kurzerhand postulieren, dass die chinesische Regierung vier GroĂmotive haben kann, um Bitcoin anzugreifen:
1.) Weil Bitcoin eine ideologische Opposition zur zentralisierten Regierungsphilosophie von China ist. Dies motiviert die Regierung, Bitcoin zu schwÀchen oder zu zerstören, um ein ideologisches Zeichen zu setzen.
2.) Weil die Regierung die Gesetze durchsetzen will. Um Kapitalkontrollen aufrecht zu erhalten oder andere illegale AktivitÀten zu verhindern, kann die Regierung versuchen, Bitcoin-Transaktionen zu zensieren oder zu deanonymisieren.
3.) Weil die Regierung ihren Einfluss auf Bitcoin ausweiten möchte. Dazu kann sie auslÀndische Mining-Pool mit einer geringeren Hashpower gezielt schwÀchen und so mehr Einfluss gewinnen.
4.) Weil China fremde Volkswirtschaften angreifen möchte. Wenn Bitcoin einmal in der Weltwirtschaft weiter genutzt wird, kann China Bitcoin schwÀchen oder zerstören, um andere Volkswirtschaften zu beschÀdigen.
Diese Motive sind zwar leicht paranoid, aber durchaus sinnvoll. Etwas schrĂ€g ist allerdings, dass die Autoren so tun, als treffen die Motive nur auf China zu â wĂ€hrend ihr Arbeitgeber, die Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika, sie vermutlich ebenso teilen dĂŒrfte wie China. Aber das Paper ist, wie schon gesagt, latent sinophob.
Die Möglichkeiten von China, Bitcoin anzugreifen
Anders als die USA hat China einen dominanten Einfluss auf einen wichtigen technischen Parameter von Bitcoin: Die Hashrate. âIm Juni 2018 wurden 80 Prozent des Bitcoin Minings durch sechs Pools ausgefĂŒhrt, und fĂŒnf von diesen werden durch Individuen oder Organisationen in China gefĂŒhrt.â Genauer gesagt: 74 der Hashrate kommen von Pools aus China.
NatĂŒrlich können die Miner nicht direkt durch âChinaâ kontrolliert werden. Aber es ist möglich, dass die Behörden einen Einfluss auf die Manager der Pools nehmen. Daher ist es durchaus besorgniserregend, wenn mehr als 50 Prozent der Hashrate aus China kommt. 51 Prozent ist nĂ€mlich die Schwelle, aber der einige Angriffe möglich werden, weshalb Satoshi Bitcoin auch auf der Annahme gegrĂŒndet hat, dass mehr als die HĂ€lfte der Miner âehrlichâ bleiben â âehrlichâ in dem Sinne, dass sie sich an die Regeln des Systems halten.
Neben diesem Potential, einen groĂen Teil der Hashrate zu beeinflussen, könnte die chinesische Regierung auch die bestehende Kontroll-Infrastruktur ausnutzen, um Bitcoin anzugreifen. Die Autoren spielen hierbei vor allem auf die starken Kontrolle auf ökonomische und finanzielle AktivitĂ€ten an sowie auf die weitreichende Ăberwachung und Zensur des innerchinesischen Internets. Am besten bekannt ist hier die âGroĂe Firewall von Chinaâ (GFW), welche Datenpakete ĂŒberwacht und gegebenenfalls blockiert. DarĂŒber hinaus kontrolliert die chinesische Regierung auch die Internetanbieter des Landes, was es ihr nochmal erlaubt, ein Raster ĂŒber die im Netz versendeten Datenpakete zu legen.
Man könnte an dieser Stelle wieder den Vergleich zu USA ziehen. Auch wenn die USA nicht Heimat vieler Mining-Pools ist, gibt es dort doch viele Mining-Farmen; daneben sind die meisten Bitcoin-Entwickler BĂŒrger der USA, einige der gröĂten Bitcoin-Firmen sind in den USA, die meisten Full Nodes sind auf amerikanischen Servern gehostet, und sowohl die Finanzaufsicht als auch die elektronischen Geheimdienste der USA sind streng, skrupellos und in ihrem Anspruch, Kontrolle auszuĂŒben, nicht auf die USA beschrĂ€nkt.
Man könnte mit demselben Recht konstatieren, dass âAmerikaâ eine gute Grundlage hat, um Bitcoin anzugreifen. Aber darum geht es dem Paper, wie gesagt, nicht. Daher kommen wir jetzt zu einer Liste der möglichen Angriffe.
Den Kern des Papers macht eine Katalogisierung von âvier Klassen von Angriffen, die China auf Bitcoin verĂŒben könnteâ aus. Die Forscher haben diese Angriffe nicht erfunden oder entdeckt, sondern stellen sie nur zusammen. Nichtsdestoweniger gibt das Paper eine hervorragende Ăbersicht ĂŒber generelle Attacken auf Bitcoin.
Die Angriffe sind analog zu den oben genannten Motiven katalogisiert. Die Forscher definieren Ziele, und schreiben diesen je eine Reihe von Angriffen zu. Dann analysieren sie, wie und mit welchem Effekt die chinesische Regierung diese ausfĂŒhren könnte. Schauen wir uns die drei wichtigsten Kategorien im Einzelnen an:
Zensur
Diese Klasse von Angriffen zielt darauf ab, âBitcoin-User zu zensieren, indem verhindert wird, dass sie Transaktionen an die Blockchain senden können.â China habe vielfĂ€ltige GrĂŒnde, um Zensur auszuĂŒben: Um ein ideologisches Statement abzugeben, dass auch dezentrale Systeme wie Bitcoin unter der Kontrolle der zentralen Regierung von China stehen; um kriminelle AktivitĂ€ten zu unterbinden; und schlieĂlich um auslĂ€ndische Organisationen oder Ăkonomien durch die selektive Zensur von wichtigen Adressen zu schwĂ€chen.
Warum auch immer: Nehmen wir an, China will Bitcoin zensieren. Welche Möglichkeiten gibt es?
Falls die chinesische Regierungen einen Zugriff auf mehr als 51 Prozent der Hashrate hat, kann sie schlicht ankĂŒndigen, dass sie keine Chain mined, die Transaktionen aus einer Blacklist enthĂ€lt. Dieser Angriff wird âPunitive forking attackâ genannt.
Auch mit weniger als 51 Prozent der Hashrate können die chinesischen Miner versuchen, eine Fork zu starten, wenn sie eine zensierte Transaktion sehen. Einige Versuche könnten scheitern, aber wenn es ihnen gelingt, regelmĂ€Ăig Blöcke verwaisen zu lassen, die eine zensierte Transaktion enthalten, wĂ€re es möglich, dass die anderen Miner Chinas Regeln folgen, so Ă€hnlich, wie Google die Zensur von China ĂŒbernommen hat. Es geht ums Geld. Dieser Angriff wird âFeather Forking Attackâ gennant.
DarĂŒber hinaus könnte China auch eine groĂe Menge an Non-Mining-Nodes (Full Nodes) ans Netz bringen, um den Datenfluss zu bestimmten Personen zu kontrollieren. Auf diese Weise kann China kontrollieren, was die Nodes der Opfer sehen und sie daran hintern, bestimmte Transaktionen an die Blockchain zu senden. Dieser Angriff zielt vor allem auf chinesische User ab. Er wird âEclipse Attackâ gennant.
SchlieĂlich könnte China seine Great Firewall sowie seinen Zugriff auf die heimischen Internetprovider nutzen, um Transaktionen daran zu hindern, die Blockchain zu erreichen, oder zu versuchen, Blöcke mit zensierten Transaktionen daran zu hindern, die User zu erreichen.
Deanonymisierung
Bitcoin sei âgebaut, um die PseudonymitĂ€t der User zu erhaltenâ. Dies bedinge, dass die echte IdentitĂ€t eines Users nicht mit einer Bitcoin-Adresse verbunden werden soll. Die Forscher nennen eine solche Deanonymisierung von Bitcoin einen Angriff.
Dass China daran ein Interesse hat, versteht sich eigentlich von selbst: Nur wenn man Bitcoin-Adresse mit IdentitÀten verbindet, ist es möglich, kriminelle AktivitÀten und Kapitalflucht auf der Blockchain zu verfolgen. Im Grund ergibt auch Zensur ohne Deanonymisierung keinen Sinn.
Erneut ist dies keine exklusiv chinesische Motivation. Dies zeigt schon, dass die maĂgebliche Attacke, die die Forscher âheuristically clustering of pseduonymous addressesâ nennen, rund um den Globus entwickelt, gepflegt und angewandt wird. Polizisten und andere Ermittler verwenden schon seit Jahren solche Methoden, um den Spuren des Geldes auf der Blockchain zu folgen und kriminelle User aufzuspĂŒren. China ist hier allerdings im Vorteil, dass es seine exzessive Internet-Ăberwachung nutzen kann, um Bitcoin-Adressen mit IP-Adressen zu verbinden. Man darf allerdings bezweifeln, dass die NSA in dieser Hinsicht allzu weit hinterher hinkt âŠ
China könnte etwa den Bitcoin-Netzwerk-Traffic direkt beobachten, um zu erkennen, von welchen IP-Adressen Transaktionen herrĂŒhren. Dies wĂ€re auch mit der Deep Packet Inspection (DPI) im chinesischen Netz möglich. Ferner könnte China durch Druck oder Regulierung die Unternehmen der Branche dazu bringen, ihre User zu identifizieren. Möglich wĂ€re auch, dass die Regierung die User direkt dazu zwingt, sich selbst und ihre Transaktions-Partner zu deanonymisieren.
Keiner der hier genannten Angriffe ist technisch in dem Sinn, dass er einen Angriff auf die technische Basis von Bitcoin darstellt. Vielmehr werden die bestehenden Möglichkeiten, Bitcoin-Transaktionen zu verfolgen, genutzt, und mit anderen DatensĂ€tzen und Regulierungsvorschriften verbunden. Hier ist China dem Rest der Welt nicht besonders weit voraus; jeder dieser Angriffe wird bereits von europĂ€ischen und amerikanischen Staaten entweder gefĂŒhrt oder steht als Option zur VerfĂŒgung. Es wĂ€re jedoch denkbar, dass China die Deanonymisierung von Bitcoin besonders energisch vorantreiben kann, weil es weniger von Datenschutzgesetzen gehemmt wird.
Aber kommen wir zur dritten Kategorie von Angriffen.
Destabilisierung
Nehmen wir einmal an, es ist fĂŒr China nicht genug, Bitcoin zu zensieren oder zu deanonymisieren. Stattdessen möchte die Regierung Bitcoin schwĂ€chen, wenn nicht zerstören. Dies kann sie machen, indem sie den Konsens des Netzwerks untergrĂ€bt, um Bitcoin zu destabilisieren. âDer Nakamoto Konsens erhĂ€lt eine konsistente und irreversible Ordnung von gĂŒltigen Transktionen, was essenziell ist, um Bitcoin als ein Medium fĂŒr Transaktionen zu verwenden.â
Wenn der Konsens ĂŒber die vergangenen Transaktionen gestört ist, so die Autoren, wird dies das gesamte System destabilsieren. Falls China also der Sinn danach steht, Bitcoin zu beschĂ€digen, könnte es hier ansetzen.
AnschlieĂend zĂ€hlt das Papier die Methoden auf, um den Konsens zu untergraben: Dies wĂ€re erstens die sogenannte âRace Attackâ, was einen relativ trivialen Double-Spend von unbestĂ€tigten Transaktionen meint. Die âFinney Attackâ, zweitens, ergĂ€nzt dies durch die Kooperation mit einem Miner mit signifikanter Hashrate, was es sogar erlaubt, eine bestĂ€tigte Transaktion zweifach auszugeben. Wenn der Angreifer dazu noch eine privat geminte Chain einer bestimmten LĂ€nde spĂ€ter publiziert, wird dies zum âBrute Force Angriffâ.
Wenn China seine FĂ€higkeit, den Fluss der Netzwerkdaten zu manipulieren, nutzt, könnte es einen âBalance Angriffâ fahren, der nur wenig Hashpower verlangt, um einen Double Spend durchzufĂŒhren. HierfĂŒr mĂŒsste China die Kommunikation zwischen zwei Miner-Gruppen unterbrechen. Sollte China dagegen den Zugriff auf eine Mehrheit der Hashrate haben, könnte es mit einem âGoldfinger-Angriffâ weitgehende Kontrolle auf das System erhalten.
Auch bei diesen Angriffen ist Skepsis angesagt. Bitcoin als System braucht einen Konsens ĂŒber eine gĂŒltige Historie an Transaktionen. Ansonsten zerbröselt es, rein technisch, indem es sich in viele Varianten der Wirklichkeit fragmentiert. Dies bedeutet aber nicht, dass die User einen solchen Konsens brauchen. Dass es möglich ist, die FinalitĂ€t einer Transaktion zu bestimmen, ist eine Folge dieser Systemeigenschaft â aber nicht die Bedingung fĂŒr sein Funktionieren.
Wenn es zu einem Double-Spend kommt, von unbestĂ€tigten oder bestĂ€tigten Transaktionen, wird dies die StabilitĂ€t von Bitcoin nicht beeintrĂ€chtigen. Es wird einen User schĂ€digen und eventuell das Vertrauen in Bitcoin untergraben. Aber dies ist auch durch unzĂ€hlige andere Mittel erreichbar, die vermutlich gĂŒnstiger und wirklungsvoller sind. Man denke nur an Hacks von Börsen, Fake-News, Terrorfinanzierung und so weiter.
âWir habenâ, schreiben die Forscher, âeine weite VarietĂ€t von hervorragenden Motiven gefunden, um das System anzugreifen, und eine Vielzahl ausgereifter Kompetenzen, sowohl regulatorisch als auch technisch, um diese Angriffe auszufĂŒhren.â Sie empfehlen, mögliche Lösungen durch diese China-Drohung genauer zu analysieren und LĂŒcken in diesen zu identifizieren.
Einen Versuch, ihre Resultate ĂŒber China hin auszudehnen, etwa durch die Frage, inwieweit auch europĂ€ische oder amerikanische Staaten Motive und Möglichkeiten haben, solche Angriffe zu fahren, unternehmen die Autoren leider nicht. Die fehlende systematische Unterscheidung zwischen sozialen bzw. politischen und technischen Angriffen schadet dem wissenschaftlichen Gehalt des Papers, da auf der einen Seite regulatorische Angriffe bedacht werden, aber das mögliche Spektrum der sozio-politischen Angriffen nicht einmal angekratzt wird. Es wĂ€re beispielsweise interessant zu sehen, inwieweit Staaten Bitcoin durch Verbote, Propaganda-Kampagnen, einen Sybill-Angriff durch die Nodes oder die Bedrohung / Unterwanderung der leitenden Entwickler kontrollieren oder beschĂ€digen können.
Ferner wĂ€re es interessant gewesen, die Rolle von Altcoins in diesem Szenario zu beleuchten. Denn die schiere Existenz von hunderten, wenn nicht tausenden dezentralen KryptowĂ€hrungen verĂ€ndert die Anreize von Angriffen. China kann einmal eine groĂe Menge Geld investieren, um Bitcoin zu zerstören â aber es kann dies nicht mit jedem neuen Coin machen, der als digitales Bargeld verwendet wird. Altcoins machen die Kryptogeld-Revolution resilienter gegen Angriffe, gegen die einen mehr, gegen die anderen weniger. Es wĂ€re sinnvoll gewesen, dies zumindest als Option in die Taxonomie der Angriffe aufzunehmen.
So bleibt es bei einem interessanten Paper ĂŒber mögliche Angriffe, das aber an einer etwas einseitigen Perspektive leidet, die nicht wissenschaftlich begrĂŒndet wird, sondern in der Tendenz sinophob wirkt.
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