Was ist Zcash und wie funktioniert diese auf Privatsphäre ausgerichtete Kryptowährung?
Was ist Zcash?
Zcash ist eine öffentliche, dezentrale Kryptowährung mit einem eigenen Token: ZEC. Das Besondere an Zcash ist, dass du selbst wählen kannst, wie du ZEC versendest. Du kannst eine transparente Zahlung machen, bei der wichtige Daten öffentlich sind, oder eine abgeschirmte Zahlung, bei der diese Daten deutlich besser verborgen bleiben.
Zcash läuft auf einer öffentlichen Blockchain. Das bedeutet, dass Transaktionen im Netzwerk festgehalten und von Teilnehmern überprüft werden. Bei transparenten Transaktionen ähnelt das stark Bitcoin: Adressen und Beträge sind auf der Blockchain sichtbar.
Bei abgeschirmten Transaktionen funktioniert es anders. Zcash nutzt dafür Zero-Knowledge-Proofs, genauer gesagt zk-SNARKs. Das sind kryptografische Beweise, mit denen du zeigen kannst, dass eine Zahlung korrekt ist, ohne sofort sensible Daten preiszugeben. Gemeint sind etwa der Betrag, die Adresse des Absenders und die Adresse des Empfängers.
Diese Wahlfreiheit ist wichtig. Zcash ist also nicht automatisch bei jeder Zahlung vollständig privat. Die Privatsphäre hängt von der Art der Transaktion ab, die du nutzt, von deiner Crypto Wallet und davon, wie du dein ZEC bewegst.
Das maximale Angebot liegt bei 21 Millionen ZEC (genau wie bei Bitcoin). Ein ZEC lässt sich in 100 Millionen kleinere Einheiten unterteilen, die Zatoshi heißen.
Wichtigste Erkenntnisse
- Zcash ist eine öffentliche Blockchain und Kryptowährung mit ZEC als eigenem Token.
- Du kannst ZEC transparent oder abgeschirmt versenden.
- Abgeschirmte Zahlungen nutzen zk-SNARKs, um Daten verborgen zu halten.
- Transparente Zahlungen machen Adressen und Beträge öffentlich sichtbar.
- Es können maximal 21 Millionen ZEC existieren.
Wie funktioniert Zcash?
Zcash funktioniert, indem Transaktionen auf einer öffentlichen Blockchain festgehalten und nach festen Regeln überprüft werden. Das Netzwerk prüft also immer, ob eine Zahlung gültig ist und ob dieselben ZEC nicht zweimal ausgegeben werden.
Bei einer transparenten Zahlung ist das relativ leicht nachzuvollziehen. Die Adressen und Beträge stehen sichtbar auf der Blockchain. Bei einer abgeschirmten Zahlung müssen Nodes, also die Computer, die das Netzwerk prüfen, trotzdem feststellen können, dass alles stimmt. Sie sehen dabei nur die sensiblen Zahlungsdaten nicht.
Wie funktioniert das dann? Der Absender erstellt einen zk-SNARK, also eine Art mathematischen Beweis. Damit beweist der Absender zum Beispiel, dass er genug ZEC ausgeben darf und sich an die Regeln hält. Der Beweis zeigt öffentlich nicht, von welcher abgeschirmten Adresse die Zahlung kommt, an welche Adresse das Geld geht oder wie viel ZEC gesendet wird.
Abgeschirmte Beträge werden als kryptografische Commitments festgehalten. So ein Commitment kannst du dir als versiegelte digitale Wertfestlegung vorstellen: Das Netzwerk kann damit rechnen und prüfen, sieht aber nicht einfach, welcher Betrag darin steckt.
Wenn dieser Wert später ausgegeben wird, erscheint ein Nullifier. Das ist eine eindeutige Markierung, die nur einmal gültig sein darf. Sieht das Netzwerk denselben Nullifier noch einmal, weiß es, dass jemand versucht, denselben abgeschirmten Wert erneut auszugeben. So verhindert Zcash Double Spending.
Zcash hat mehrere Generationen abgeschirmter Technik. Seit Network Upgrade 5 im Mai 2022 gibt es auch Orchard. Orchard nutzt Halo 2 und braucht kein Trusted Setup. Ein Trusted Setup ist ein früherer Schritt, bei dem spezielle kryptografische Parameter erstellt werden. Ältere Systeme, Sprout und Sapling, nutzten solche Parameter über Zeremonien mit mehreren Teilnehmern.
Kurz gesagt: Zcash versucht zwei Dinge gleichzeitig zu erreichen. Zahlungen sollen überprüfbar bleiben, aber die sensiblen Details müssen nicht für alle auf der Blockchain sichtbar sein.
Wie schützt Zcash die Privatsphäre von Transaktionen?
Zcash kann bei einer vollständig abgeschirmten Zahlung die Absenderadresse, Empfängeradresse, den Betrag und eine mögliche Memo für die Öffentlichkeit verbergen. Eine Memo ist eine zusätzliche Nachricht, die du an so eine Zahlung anhängen kannst und die verschlüsselt mitgeschickt wird.
Der zk-SNARK beweist, dass die Zahlung gültig ist, ohne öffentlich zu zeigen, welche frühere abgeschirmte Zahlung genau ausgegeben wird. Dadurch kann das Netzwerk die Regeln durchsetzen, ohne alle Zahlungsinformationen offenzulegen.
Beispiel: Stell dir vor, du sendest ZEC an jemanden über eine vollständig abgeschirmte Zahlung. Die Blockchain zeigt dann zwar, dass es eine Transaktion gibt und dass eine Gebühr bezahlt wurde. Aber öffentlich sind der Betrag und die beteiligten abgeschirmten Adressen nicht lesbar.
Zcash hat auch Viewing Keys. Mit so einem Schlüssel kannst du jemandem Leserechte für relevante Transaktionsdaten geben, ohne dass diese Person dein ZEC ausgeben kann. Das kann praktisch sein, wenn du freiwillig Einblick geben willst, zum Beispiel für deine Buchhaltung, eine Prüfung oder die Steuerberichterstattung.
Wichtig ist aber: Privatsphäre bedeutet nicht, dass eine Transaktion vollständig unsichtbar ist. Die Transaktion selbst steht weiterhin auf der öffentlichen Blockchain und die Gebühr ist sichtbar. Außerdem verbirgt Zcash deine IP-Adresse nicht standardmäßig. Wer den Netzwerkverkehr beobachtet, kann möglicherweise Timing und andere Netzwerkmetadaten mit Transaktionen verknüpfen.
Auch dein eigenes Verhalten spielt eine Rolle. Wenn du Beträge über die transparente Seite bewegst, Informationen teilst oder erkennbare Muster erzeugst, kann das die Privatsphäre verringern.
Was ist der Unterschied zwischen transparenten und abgeschirmten Transaktionen?
Der größte Unterschied ist, welche Daten öffentlich sichtbar sind. Transparente Transaktionen ähneln normalen Bitcoin-Transaktionen: Adressen und Beträge auf der transparenten Seite kann jeder auf der Blockchain einsehen.
Eine vollständig abgeschirmte Zahlung geht von einer abgeschirmten Adresse zu einer anderen abgeschirmten Adresse. In diesem Fall sind Absenderadresse, Empfängeradresse, Betrag und eine optionale Memo nicht öffentlich lesbar.
Du kannst ZEC auch von der transparenten Seite in den abgeschirmten Bereich verschieben. Das nennt man Shielding. Dabei sind die transparenten Eingaben und der Betrag, der von dieser sichtbaren Seite weggeht, öffentlich.
Der umgekehrte Schritt heißt Deshielding: Du verschiebst ZEC aus dem abgeschirmten Bereich in die transparente Seite. Dann sind die transparenten Ausgaben und der Betrag, der dort ankommt, sichtbar.
Abgeschirmt ist also kein magischer Knopf, der alle Spuren einer ganzen Zahlungshistorie löscht. Beim Übergang zwischen beiden Bereichen bleiben Beträge und Timing auf der transparenten Seite sichtbar. Außerdem bleiben das Vorhandensein der Transaktion und die Gebühr öffentlich erkennbar.
Wofür wird Zcash verwendet?
Zcash wird genutzt, um ZEC zu halten, zu empfangen und direkt an andere zu senden. Das geht über eine Crypto Wallet, die Zcash unterstützt.
Ein möglicher Anwendungsfall ist eine Zahlung, bei der du nicht möchtest, dass Betrag und beteiligte Adressen öffentlich auf der Blockchain stehen. Dafür müssen allerdings sowohl deine Crypto Wallet als auch der Zahlungsweg abgeschirmte Transaktionen unterstützen. Das ist nicht bei jedem Dienst selbstverständlich.
Die verschlüsselte Memo kann ebenfalls nützlich sein. Damit kannst du zusätzliche Informationen mit einer abgeschirmten Zahlung mitsenden, ohne dass diese Memo öffentlich lesbar ist.
Wenn du dagegen freiwillig Einblick geben willst, kannst du einen Viewing Key verwenden. Jemand mit so einem Schlüssel kann relevante abgeschirmte Transaktionsdaten ansehen, bekommt aber nicht automatisch die Möglichkeit, dein ZEC auszugeben.
Technisch kannst du ZEC für Zahlungen an Personen, Dienstleister, Geschäfte oder Spenden verwenden. In der Praxis unterscheidet sich die Akzeptanz je nach Region, Händler, Wallet und Zahlungsdienst. Auch eine Zahlung über eine Crypto Exchange oder einen anderen Verwahrdienst ist nicht automatisch abgeschirmt. Prüfe also vorher, welche Transaktionstypen wirklich unterstützt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Zcash und Bitcoin?
Zcash baut auf einer Bitcoin-ähnlichen Art des Bezahlens auf, ergänzt aber abgeschirmte Transaktionen mit Zero-Knowledge-Proofs. Bitcoin und Zcash nutzen beide eine öffentliche Blockchain, aber Zcash bietet neben transparenten Zahlungen auch eine eingebaute Möglichkeit, sensible Zahlungsdaten abzuschirmen.
Bitcoin-Transaktionen arbeiten mit öffentlich nachvollziehbaren UTXOs. Ein UTXO kannst du dir als ein Stück nicht ausgegebener Bitcoin-Wert vorstellen, das du als Eingabe für eine neue Zahlung verwendest. Bei Zcash gibt es zusätzlich shielded Notes: abgeschirmte Wertstücke, die mit Commitments und Nullifiers überprüft werden.
Zcash entstand 2016 aus Bitcoin-Open-Source-Code, mit zusätzlicher Kryptografie für abgeschirmte Transaktionen. Bitcoin bietet auf Protokollebene nicht dieselbe zk-SNARK-basierte Abschirmung von Absender, Empfänger und Betrag.
Es gibt auch Gemeinsamkeiten. Beide Protokolle haben nach ihren Regeln ein maximales Angebot von 21 Millionen Münzeinheiten. Das bedeutet aber nicht, dass Technik, Nutzung oder Risiken gleich sind.
Zcash hat außerdem Funktionen, die Bitcoin nicht auf dieselbe Weise im Protokoll hat, etwa verschlüsselte Memos und Viewing Keys. Bitcoin-Adressen sind übrigens Pseudonyme: Sie zeigen nicht automatisch einen echten Namen, aber bestätigte Transaktionen und Beträge sind öffentlich sichtbar.
Welche Vorteile hat Zcash?
Der wichtigste Vorteil von Zcash ist, dass es bei vollständig abgeschirmten Zahlungen starke On-Chain-Vertraulichkeit bieten kann. Öffentliche Beobachter sehen dann nicht automatisch, wer zahlt, wer empfängt, welcher Betrag gesendet wird oder welche Memo mitgeschickt wurde.
Weitere Vorteile sind:
- Kontrolle ohne alle Details zu zeigen: zk-SNARKs ermöglichen es dem Netzwerk zu prüfen, ob eine Zahlung gültig ist, ohne sensible Zahlungsdaten zu veröffentlichen.
- Wahlfreiheit: Du kannst je nach Zweck und Unterstützung deiner Wallet zwischen transparenten und abgeschirmten Transaktionen wählen.
- Selektive Einsicht: Mit Viewing Keys kannst du jemandem relevante Daten zeigen, ohne deine Ausgabemöglichkeit preiszugeben.
- Verschlüsselte Memos: Du kannst zusätzliche Informationen mit einer abgeschirmten Zahlung mitsenden.
- Feste maximale Menge: Das Protokoll legt ein Maximum von 21 Millionen ZEC fest.
Diese Vorteile sind vor allem technischer Natur. Sie sind keine Garantie dafür, dass jede Zahlung in der Praxis privat bleibt. Wie gut deine Privatsphäre ist, hängt auch von deinem Wallet-Verhalten, sichtbaren Übergängen und Netzwerkmetadaten ab.
Welche Nachteile hat Zcash?
Zcash hat auch klare Einschränkungen. Die Privatsphäre ist optional, daher verbergen transparente Transaktionen Adressen und Beträge auf der transparenten Seite überhaupt nicht.
Auch der Übergang zwischen transparent und abgeschirmt kann Informationen preisgeben. Bei Shielding und Deshielding lassen sich sichtbare Beträge und Timing möglicherweise miteinander verknüpfen. Wenn du erkennbare Muster verwendest, können solche Daten deine Privatsphäre verringern.
Historische Analysen von Zcash-Transaktionen haben gezeigt, dass erkennbares Verhalten die Anonymitätsmenge verkleinern kann. Die Anonymitätsmenge ist einfach gesagt die Gruppe möglicher Transaktionen oder Nutzer, innerhalb derer du schwerer zu unterscheiden bist. Das bedeutet nicht, dass jede heutige abgeschirmte Zahlung nachvollziehbar ist, aber es zeigt, dass Privatsphäre sorgfältigen Umgang erfordert.
Noch etwas ist wichtig: Zcash verbirgt deine IP-Adresse nicht standardmäßig. Ein Netzwerkbeobachter kann IP-Daten und Transaktionsmetadaten möglicherweise miteinander verknüpfen. Abgeschirmte Zahlungsdaten allein lösen das also nicht automatisch.
Außerdem unterstützt nicht jede Crypto Wallet, Crypto Exchange oder jeder Zahlungsdienst abgeschirmte Transaktionen. Du musst vorher prüfen, ob du ZEC über den Dienst, den du nutzen willst, tatsächlich abgeschirmt empfangen, halten und versenden kannst.
Zuletzt ist die Technik recht komplex. Zcash kennt mehrere Generationen abgeschirmter Protokolle. Ältere Systeme nutzten ein Trusted Setup, während Orchard mit Halo 2 diese Voraussetzung für Orchard entfernt. Diese unterschiedlichen Techniken machen das Protokoll schwerer verständlich als ein vollständig transparentes Zahlungssystem.
Fazit
Zcash ist eine Kryptowährung, die dir die Wahl zwischen transparenten und abgeschirmten Zahlungen gibt. Der Token ZEC läuft auf einer öffentlichen Blockchain, aber zk-SNARKs machen es möglich, eine gültige Zahlung zu beweisen, ohne bei vollständig abgeschirmten Transaktionen Absender, Empfänger und Betrag öffentlich zu zeigen.
Das macht Zcash interessant für alle, die mehr Privatsphäre bei Zahlungen wollen, aber diese Privatsphäre kommt nicht von selbst. Transparente Transaktionen bleiben sichtbar, Übergänge zwischen beiden Bereichen können Informationen preisgeben und Netzwerkmetadaten können ebenfalls etwas verraten. Prüfe deshalb immer, ob deine Crypto Wallet oder dein Zahlungsweg abgeschirmte Transaktionen unterstützt, und behalte im Blick, was du selbst sichtbar machst.
