Wie DECO die unterbesicherte DeFi-Kreditvergabe ermöglicht: Ein Proof of Concept mit Teller
16. September 2022 — Chainlink (übersetzt von Lukas Leys)
Ein Grundpfeiler eines jeden Finanzsystems ist die Möglichkeit, Vermögenswerte zu verleihen und zu leihen. Die Kreditnehmer benötigen sofortigen Zugang zu Betriebskapital, während die Kreditgeber Rendite auf ihr ansonsten ungenutztes Kapital erzielen.
An Blockchain-basierten Finanzmärkten — gemeinhin als Decentralized Finance oder einfach DeFi bezeichnet — sind jedoch häufig Nutzer beteiligt, die nur durch pseudonyme Adressen identifizierbar sind. Um dieser einzigartigen Dynamik rund um diese eingeschränkte Kreditwürdigkeit Rechnung zu tragen, sind DeFi-Kreditmärkte in der Regel überbesichert (overcollateralized). Das bedeutet, dass Kreditnehmer Sicherheiten hinterlegen müssen, die den Wert des Kredits selbst übersteigen. So muss ein Kreditnehmer beispielsweise 150 US-Dollar in ETH als Sicherheit hinterlegen, um 100 US-Dollar in USDC auszuleihen. Diese Übersicherung stellt sicher, dass die Sicherheiten verwertet werden können, um die Kreditgeber zu entschädigen, wenn ein Kreditnehmer seine Schulden nicht zurückzahlen kann — ein grundlegender Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Zahlungsfähigkeit.
Der Nachteil der überbesicherten Kreditvergabe ist, dass die Kreditaufnahme nicht kapitaleffizient ist und das Wachstum des Marktes insgesamt so begrenzt. Um diese Einschränkung für DeFi zu überwinden, sind unterbesicherte Kreditprotokolle erforderlich, die auf verlässliche Bonitätsinformationen zugreifen können, um das Risikoprofil von Kreditnehmern zu bestimmen, ohne sensible Informationen auf Blockchains preiszugeben. Glücklicherweise wird dies dank technologischer Durchbrüche wie DECO — einem datenschutzfreundlichen Orakelprotokoll, das derzeit entwickelt wird — möglich. DECO verwendet Zero-Knowledge-Proofs, um Informationen außerhalb der Blockchain zu bestätigen, ohne sie auf der Blockchain oder sogar für die Orakel selbst öffentlich sichtbar zu machen.
In diesem Artikel zeigen wir, warum die unterbesicherte Kreditvergabe die nächste Entwicklungsstufe für DeFi ist und wie DECO die sichere Off-Chain-Infrastruktur bereitstellt, die notwendig ist, um die wichtigsten Herausforderungen der unterbesicherten Kreditvergabe in Bezug auf den Datenschutz zu überwinden. Außerdem stellen wir ein Proof of Concept von Teller und Chainlink Labs vor, bei dem DECO für einen Alpha-Test verwendet wurde, um die Existenz eines ausreichenden Off-Chain-Bankguthabens mit Zero-Knowledge-Proofs zu beweisen, was Teller letztendlich in die Lage versetzte, die Sicherheitenanforderungen für DeFi-Kredite zu reduzieren.
Der expansive Markt für unterbesicherte Kredite
Während die überbesicherte Kreditvergabe aktuell der Status quo im DeFi-Markt ist, sind Kredite im traditionellen Finanzwesen oft unterbesichert oder werden sogar ohne Sicherheiten in Form von unbesicherten Krediten vergeben. Typischerweise handelt es sich dabei um Privatkredite, Studienkredite und Kreditkarten. Wenn ein Verbraucher beispielsweise einen Kauf mit einer Kreditkarte tätigt, leiht er sich unbesicherte Mittel von einer Bank und begleicht sie zu einem späteren Zeitpunkt.
Mit über 485 Millionen ausgegebenen Kreditkarten, 43 Millionen Studentenkrediten und 20 Millionen Privatkrediten im 4. Quartal 2021 ist der Markt für unbesicherte Schulden ein massiver Bestandteil der Wirtschaft der USA. Im ersten Quartal 2022 belief sich der Markt für unbesicherte Privatkredite allein in den USA auf 178 Milliarden US-Dollar, was mehr ist als der gesamte in DeFi gebundene Wert und um eine Größenordnung mehr als der Wert, der heute in allen DeFi-Kreditprotokollen gebunden ist.
Die Einführung der unterbesicherten Kreditvergabe in DeFi in großem Maßstab würde dem Ökosystem einen enormen wirtschaftlichen Wert verleihen. Anstatt sich mit den Reibungsverlusten bei der Aufnahme von Kapital bei zentralen Vermittlern herumzuschlagen, können Verbraucher innerhalb von Minuten mit nichts weiter als einer Internetverbindung Kredite von dezentralen Anwendungen und Plattformen aufnehmen. Da Smart Contracts das Gegenparteirisiko von Finanzplattformen verringern, können Kreditgeber eine höhere Rendite auf ihr Kapital erzielen und Kreditnehmern Kreditkonditionen mit überlegener Kapitaleffizienz ohne das Risiko von Diskriminierung angeboten werden.
Die Herausforderungen der unterbesicherten Kreditvergabe in DeFi
Unterbesicherte Kredite sind für die Kreditgeber von Natur aus riskanter, da die Sicherheiten der Kreditnehmer nicht ausreichen, um den gesamten Kredit zu decken. Daher ist eine gewisse Form des Vertrauens in die Fähigkeit der Kreditnehmer, die Kredite zurückzuzahlen, erforderlich. Angesichts der Pseudonymität der DeFi-Teilnehmer ist es eine schwierige Aufgabe zu bestimmen, welche Kreditnehmer bei einer Kreditvergabe sicher oder riskant sind.
Um einen robusten Markt für unterbesicherte Kredite zu ermöglichen, müssen die Kreditgeber Informationen über die Kreditwürdigkeit der Kreditnehmer haben. Die Bonitätsdaten können von Identitätsnachweisen und Kreditscores bis hin zu Kontoständen und Rückzahlungshistorie reichen. Je mehr Daten den Kreditgebern zur Verfügung stehen, desto mehr können die Kreditzinsen und die Anforderungen an die Sicherheiten optimiert werden, um bestimmten Risikotoleranzen zu entsprechen. Die meisten Bonitätsdaten befinden sich jedoch off-chain, d.h. außerhalb von Blockchains in herkömmlichen Datenbanken, auf die Smart-Contract-Anwendungen keinen nativen Zugriff haben.
Daher müssen DeFi-Protokolle Orakel wie Chainlink nutzen, um Daten außerhalb von Blockchains sicher abrufen zu können und sie umgekehrt auch auf Blockchains bereitstellen zu können. Wichtig hierbei ist, dass Oracles es ermöglichen, solche Daten auf programmatische Weise durch Smart Contracts zu nutzen, z.B. zur Überprüfung der Kreditwürdigkeit des Kreditnehmers, ohne dass manuelle Eingaben von Kreditgebern oder Änderungen der von Kreditagenturen verwendeten Prozesse erforderlich sind
Die Bereitstellung von Daten auf Blockhains ist jedoch nur eine Hälfte der Gleichung, wenn es um die unterbesicherte Kreditvergabe in DeFi-Märkten geht. Da es sich bei Blockchains um öffentliche, unveränderliche Ledger handelt, sind alle auf der Blockchain veröffentlichten Daten sofort für die ganze Welt einsehbar. Ohne die Zusicherung des Schutzes der Privatsphäre in Bezug auf die Sichtbarkeit und den Umgang mit ihren personenbezogenen Daten ist es unwahrscheinlich, dass sich die meisten Verbraucher an unterbesicherten DeFi-Kreditmärkten beteiligen. Gleichzeitig wären die meisten traditionellen Institute aufgrund geschäftlicher und rechtlicher Beschränkungen wie der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) nicht in der Lage, sich an diesem Markt zu beteiligen.
DECO: Ein datenschutzfreundliches Oracle-Protokoll, das unterbesicherte Kreditvergabe auf der Blockchain ermöglicht
DECO — eine datenschutzfreundliche Orakeltechnologie, die an der Cornell University entwickelt und später von Chainlink übernommen wurde — ermöglicht es, dass über das Internet übertragene Daten von Orakeln vertraulich beglaubigt werden können, ohne dass die Daten der Öffentlichkeit oder den Orakelknoten selbst offenbart werden. Damit wird eine große Einschränkung bestehender Web-Kommunikationsstandards wie HTTPS/TLS behoben, bei denen Benutzer zwar privat mit einem Webserver kommunizieren können, aber nicht in der Lage sind, die Herkunft der Daten gegenüber Dritten nachzuweisen.
Durch die Verwendung von Zero-Knowledge-Proofs (ZKPs) mit einem in Echtzeit aktiven Orakel ermöglicht DECO den Nutzern, einem Orakel zu beweisen, dass ein Teil der Daten, auf die über eine TLS-Web-Sitzung zugegriffen wird, von einer bestimmten API oder Website stammt, während gleichzeitig die Offenlegung bestimmter Daten beschränkt wird. DECO ist abwärtskompatibel mit bestehenden TLS-Versionen. Das bedeutet, dass eine breite Palette möglicher Datenquellen unterstützt werden kann, da keine Änderungen an den Webservern, auf denen die Benutzerdaten gespeichert sind, erforderlich sind. Technische Details zu DECO finden Sie in dem Whitepaper, das von Chainlink Labs Chief Scientist Ari Juels mitverfasst wurde.
Mit DECO können Informationen über die Kreditwürdigkeit von Kreditnehmern ohne Bedenken in Bezug auf Datenschutz nachgewiesen werden. Entscheidend ist, dass die Nutzer in der Lage sind, sensible Informationen wie ihren Namen, ihren finanziellen Status und ihre Zugangsdaten geheim zu halten, während sie abgeleitete Aussagen über sich selbst beweisen können. Die Behauptungen werden durch den Nachweis, dass ein bestimmter Wert einen Schwellenwert überschreitet, mit Hilfe eines kryptografischen Beweises erbracht, anstatt die Daten selbst in Blockchains zu veröffentlichen. So können Kreditnehmer beispielsweise mit DECO nachweisen, dass ihre von einer etablierten Kreditauskunftei ermittelte Kreditwürdigkeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, ohne die genaue Kreditwürdigkeit preiszugeben. Kreditnehmer können damit nicht nur nachweisen, dass sie die Mindestanforderungen für einen Kredit erfüllen, und dabei nur ein Minimum an notwendigen Informationen preisgeben, sondern auch beweisen, dass die Daten aus zuverlässigen Quellen stammen und während des Verifizierungsprozesses nicht manipuliert wurden.
DECO Proof of Concept mit Teller
Chainlink Labs hat vor kurzem eine Reihe von Alpha-Test-Proof-of-Concepts mit wichtigen Partnern durchgeführt, um die Funktionalität und Machbarkeit von DECO in verschiedenen Smart-Contract-Anwendungsfällen zu validieren. DECO wurde in den PoCs verwendet, um ZKPs zu generieren, die Fakten zu sensiblen Informationen nachweisen, die von einer Reihe verschiedener Datenanbieter stammen, ohne dass der Datenschutz beeinträchtigt wird oder serverseitige Änderungen durch die Datenanbieter erforderlich sind.
Einer dieser PoCs wurde mit Teller — einem DeFi-Protokoll-Marktplatz für die Kreditvergabe von digitalen Vermögenswerten, der unterbesicherte Kredite unterstützt — durchgeführt. Teller nutzte das DECO-Protokoll, um nachzuweisen, dass die Summe der Off-Chain-Bankkonten eines Nutzers einen durch den angeforderten Kreditbetrag festgelegten dynamischen Schwellenwert übersteigt. Wenn die Summe der Kontostände eines Nutzers den Schwellenwert übersteigt, wird sein Risikoprofil als Kreditnehmer reduziert, was deutlich niedrigere Anforderungen an die Kreditsicherheit ermöglicht. Beantragt ein Kreditnehmer beispielsweise einen Kredit in Höhe von 5.000 US-Dollar, muss er nachweisen, dass er mindestens 5.000 US-Dollar auf seinem Bankkonto hat, um seine Fähigkeit zur Rückzahlung des Kredits zu demonstrieren.
Um diesen Nachweis zu erbringen, meldete sich ein Testnutzer zunächst über Plaid — ein auf Entwickler spezialisiertes Finanzdienstleistungsunternehmen — bei seiner Bank an, um einen Authentifizierungstoken zu erzeugen. Dieser Token wurde dann an eine DECO Prover-Instanz als privater Input übergeben, um damit die Plaid-API abzufragen. Die folgende Berechnung wurde dann vom DECO Prover ausgeführt:
Sum(Query(".report.items[].accounts[].balances.current")) > ${LOAN_AMOUNT}
Nachdem die Daten abgefragt wurden, generierte der DECO Prover einen ZKP, um dem DECO Verifier, der in Echtzeit interagiert, zu beweisen, dass der Kontostand des Nutzers den geforderten Mindestbetrag erreicht hat, und gleichzeitig zu beweisen, dass die Daten rechtmäßig von der Plaid API bezogen wurden. Nach dem Empfang und der Überprüfung des kryptografischen Beweises generierte der DECO Verifier lokal eine Bestätigung, die an den DECO Prover von Teller zurückgeschickt wurde und so den Prozess abschloss. In einer produktiven Umgebung könnte diese Bestätigung auf einer Blockchain an eine Smart-Contract-Anwendung gesendet werden.
In diesem PoC wurde die DECO Prover-Instanz von Teller bereitgestellt, während der DECO Verifier von Chainlink Labs bereitgestellt wurde. Für zukünftige Iterationen ist geplant, dass der DECO Prover lokal vom Endbenutzer oder in einer vertrauenswürdigen Ausführungsumgebung (Trusted-Execution Environment, TEE) eingesetzt werden kann, während der DECO Verifier von einem dezentralen Orakelnetzwerk eingesetzt werden kann, um die Garantien für eine Vertrauensminimierung zu erhöhen.
Dieser erfolgreiche Alphatest-PoC hat gezeigt, dass DECO in der Lage ist, ZKPs über die Kreditwürdigkeit von Kreditnehmern zu generieren und dabei den Datenschutz im Kontext von realen Anwendungsfällen wie der unterbesicherten Kreditvergabe zu wahren. In einem nächsten Schritt sollen Bestätigungen auf Blockchains verfügbar gemacht werden, so dass Smart-Contract-Anwendungen wie Teller auf spezifische Bonitätsinformationen über Nutzer in Zero-Knowledge zurückgreifen können, was das Wachstum des Marktes für unterbesicherte Kreditvergabe in DeFi verstärkt. Da der Chainlink Core-Client seit über drei Jahren ausgiebig genutzt wird und sich in der Produktion bewährt hat, ist die On-Chain-Bereitstellung von Bestätigungen aus dem DECO-Protokoll ein nahtloser Prozess.
“Dieses Proof of Concept zwischen Teller und Chainlink Labs hat die wahre Stärke des DECO-Protokolls gezeigt und wie diese datenschutzfreundliche Orakel-Technologie es ermöglichen kann, Billionen von Dollar an ungenutztem Potenzial über unterbesicherte Kredite auf Blockchains zu bringen. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit Chainlink bei der Entwicklung und Verfeinerung des DECO-Protokolls.” -Teller Finance CEO, Ryan Berkun.
“DECO ist eine innovative neue Technologie, die es ermöglicht, mit Smart Contracts noch leistungsfähigere Anwendungsfälle in einer wirklich datenschutzfreundlichen Weise zu ermöglichen. Dieses Proof of Concept mit Teller hat erfolgreich gezeigt, wie die Anwendung akademischer Forschung auf reale Anwendungsfälle übertragen werden kann. Wir freuen uns darauf, unsere Zusammenarbeit mit Teller bei der Nutzung von DECO fortzusetzen und DECO einer breiteren Community zur Verfügung zu stellen.” -Chainlink Labs Chief Research Officer, Dahlia Malkhi.
Fazit
Die Einführung von unterbesicherten Krediten in das DeFi-Ökosystem bietet die Möglichkeit, einen riesigen globalen Markt zu bedienen und Millionen von Menschen in die Finanzwirtschaft einzubinden. Durch das DECO-Protokoll werden Kreditgeber mit Blockchains in der Lage sein, besser informierte Entscheidungen über die Kreditwürdigkeit zu treffen, während die Kreditnehmer gleichzeitig ihre persönlichen Daten schützen können. Die unterbesicherte Kreditvergabe ist dabei nur einer der vielen Anwendungsfälle von Smart Contracts, die datenschutzfreundliche Orakel wie DECO im Web3 ermöglichen können.
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