Entwicklung des Web3 – eine Bestandsaufnahme

Inhaltsverzeichnis

Ende der 1990er beziehungsweise Anfang der 2000er wurde der Begriff des Web 2.0 geprägt. Dieser bündelte diverse soziotechnische Phänomene, die sich organisch im Web herausgebildet hatten – etwa personalisierte, dynamische Web-Experiences, nutzergenerierte Inhalte – unter einem Sammelbegriff und beschreibt immer noch das Web, wie es heute maßgeblich von Menschen genutzt wird. Nun schickt sich eine Bewegung aus Start-ups und Aktivisten und Aktivistinnen aus dem Blockchain-Umfeld unterstützt durch große Mengen von Venture-Capital an, die nächste Stufe des Web zu bauen. Das Web3 soll damit nicht nur ein inkrementelles Update des Status quo darstellen, sondern fundamentale Probleme des Webs, wie es heute ist, lösen. Bei dem hier vorgestellten Konzept handelt es sich nicht um eine vom World-Wide-Web-Konsortium (W3C) vorangetriebene Weiterentwicklung.

Die "Probleme" des Web 2.0

Während die Internet-Basisprotokolle wie TCP/IP nicht nur eine Dezentralisierung ermöglichen, sondern in den Standards und Implementierungen diese aktiv umsetzen, hat sich das Web 2.0 weitgehend auf wenige, geschlossene Plattformen zentralisiert, die bestimmte Aspekte des digitalen Lebens monopolisieren: Facebook besitzt den Social Graph, Amazon den Shopping Graph, Spotify den Musical Interest Graph. Diese Monopole sind vor allem auch Machtkonzentrationen, die dazu führen, dass einzelne Unternehmen beziehungsweise überschaubare Zahlen von Unternehmen Einzelaspekte digitalen Lebens und seines Ausdrucks kontrollieren: Facebook entscheidet für den Mainstream, was "akzeptable Meinungsäußerungen" sind. YouTube entscheidet unilateral, ob das eigene Video sichtbar bleibt, oder aufgrund von Copyright-Claims aus dem Internet verbannt wird.

Das Web bietet Künstlern und Autoren heutzutage zwar zahllose Plattformen, um die eigenen Inhalte der Öffentlichkeit bereitzustellen, aber ein angemessenes, faires Einkommen damit zu erwirtschaften, ist für die meisten immer noch reine Fiktion. Content Distribution – die Verteilung von Inhalten – ist ein bereits gelöstes Problem. Das effektive Monetarisieren beliebig kopierbarer Inhalte stellt jedoch immer noch eine Herausforderung dar – es ist schwierig, den Ansprüchen und Regeln der Plattformen, die die Verbreitung organisieren, zu genügen: Dadurch herrscht eine Plattform-Abhängigkeit der einzelnen Kulturschaffenden mit massivem Machtgefälle. Auch das Thema der Inhaltszensur wird immer wieder ins Feld geführt: Wenn alle relevante Publikation auf den Plattformen der großen Firmen stattfindet, ist es recht einfach für Staaten bestimmte ungewollte Kommunikation zu unterdrücken.

Ein Blumenstrauß aus Motivationen

Die Web3-Bewegung ist keine homogene Community, sondern ein eher loser Zusammenschluss aus Personen und Gruppen mit sehr unterschiedlichen Motivationen und Überzeugungen. Trotzdem gibt es gewisse ideelle Überschneidungen, die die Grundlage der technischen Architektur und Implementierung bilden. Den ideellen Nukleus der Web3-Bewegung bilden folgende Werte, die der Web3-Ansatz so weit wie möglich versucht zu maximieren:

• digitales Eigentum
• Dezentralität
• Transparenz
• Freiheit von Einschränkungen

Mit digitalem Eigentum ist einerseits gemeint, dass jedes digitale Artefakt einer Identität zugeordnet werden kann und dass die diese Identität kontrollierende(n) Person(en) die Kontrolle über das Artefakt ausüben können. Eine zentrale Form der Kontrolle ist hier die Möglichkeit, ein Artefakt zu transferieren, mit oder ohne Bezahlung. Ebenso wichtig ist, dass die Artefakte nicht von anderen modifiziert oder gelöscht werden können.

Dezentralität soll sicherstellen, dass sich nicht – wie im aktuellen Web – Monopole herausbilden, aber vor allem auch garantieren, dass niemand beispielsweise aufgrund staatlicher Eingriffe ausgeschlossen oder in ihrem oder seinem Ausdruck eingeschränkt wird.

Transparenz ist die Basis für das digitale Zusammenleben im Web3. Alle relevanten Informationen über Transaktionen von Artefakten müssen für alle Teilnehmer und Teilnehmerinnen transparent und kontrollierbar sein, um das Vertrauen in das Gesamtsystem zu ermöglichen: Betrug soll auch dadurch unmöglich werden, dass er nicht versteckt werden kann.

Freiheit von Einschränkungen meint die negative Freiheit der Individuen von Zensur oder Kontrolle durch andere, insbesondere Staaten oder beispielsweise Plattformbetreiber.

Aufgrund der Heterogenität der Web3 Bewegung sind nicht allen Personen im Feld alle dieser Werte gleich wichtig, aber sie beschreiben ganz gut das mentale Framework, aus welchem heraus die Probleme des Webs gelöst werden sollen und die integral die technischen Designs beeinflussen.

Eine neue Infrastrukturschicht

Web3, das manchmal auch das "distributed Web" oder das "decentralized Web" genannt wird, ist eine vor allem Blockchain-basierte Backend- und Infrastrukturschicht, die auf bestehenden Netzwerktechnologien aufbaut und darauf abzielt, das Internet auf eine radikal dezentrale und besitzindividualistische Art umzustrukturieren. Die Prozesse und Strukturen, die erforderlich sind, damit Einzelne innerhalb dieser neuen Infrastruktur handeln können – etwa das Identitätsmanagement oder die Speicherung von Inhalten –, werden typischerweise durch dezentrale Smart Contracts beziehungsweise auf ihnen aufbauende Dienste und Token oder dezentrale Speichersysteme wie das Interplanetary File System (IPFS) bereitgestellt.

Inhalte in diesem Web3 werden an digitale Identitäten geknüpft, welche die Durchsetzung von Eigentumsrechten an Daten und Inhalten garantieren sollen. Die digitale Identität einer Person im Web3 ist dabei grundsätzlich als Sammlung diverser, potenziell unverbundener Identitäten konzipiert: Jeder Mensch soll beliebig viele Identitäten unabhängig voneinander pflegen und diese für sich autonom verwalten und nutzen. Die digitale Identität im Web3 wird nicht von einer staatlichen Institution verliehen oder drückt sich durch einen Account bei einem privaten Anbieter aus, sondern soll im Idealfall selbst erzeugt und ergänzt werden: Sie ist weniger der Besuch beim Bürgerbüro, als vielmehr die Erzeugung eines ersten und beliebig vieler zusätzlicher Schlüssel. Quasi ssh-keygen statt Nummer ziehen beim Amt.

Eine radikal dezentrale Architektur

Bei aller Komplexität, die moderne Webanwendungen heute haben, basieren viele immer noch grundlegend auf einer klassischen Drei-Schichtenarchitektur: Es gibt eine mithilfe einer Datenbank realisierten Datenhaltungsschicht, eine Backendschicht, die auf dem Webserver die Datenbankinhalte abfragt, weiterverarbeitet und die für die Anwendung nötigen Prozesse abbildet und die im Browser der Benutzer und Benutzerinnen laufende Frontendschicht, die vorverarbeitete Daten vom Backend empfängt, aufbereitet und als HTML-Dokument darstellt.

Für das Web3 ist die Architektur deutlich komplexer. Dabei ist es nicht immer ganz einfach, eine definitive Aussage darüber zu treffen, wie genau solche Anwendungen strukturell aussehen sollen, weil es noch kaum Best Practices oder gar Standards gibt. Der ganze Sektor ist noch in einer sehr frühen, experimentellen Phase, so dass es noch starke Änderungen an den Referenzarchitekturen gibt. Grundsätzlich kann man aber trotzdem gewisse Tendenzen umreißen.

So gibt es weiterhin ein Frontend, welches zum Beispiel im Browser als HTML-Dokument angezeigt wird. Die dafür nötigen statischen Assets kommen allerdings nicht mehr vollständig vom eigenen Webserver, sondern sollen so weit wie möglich auf eine dezentrale Speicherschicht wie das IPFS ausgelagert werden.

Das IPFS ist heute eine zentrale Infrastruktur für das Web3-Projekt. Es ist ein Peer-To-Peer-Netzwerk zur Speicherung statischer Inhalte. Beim Einstellen eines Dokuments ins IPFS, bekommt das Dokument einen Hash, der es identifiziert und über den es aus dem Netzwerk heruntergeladen werden kann. Fragen Sie nun einen IPFS-Knoten nach einer Datei, schaut er erst im eigenen Cache nach. Sollte die Datei dort nicht vorliegen, fragt er die anderen IPFS-Knoten, die wiederum weitere Knoten befragen, bis jemand die Datei bereitstellen kann. Der ursprünglich angefragte Knoten speichert die Datei und liefert sie aus. Jeder IPFS-Knoten entscheidet dabei selbst, welche Dateien er im eigenen Zwischenspeicher hält und entrümpelt periodisch seinen Cache. Solange ein Knoten eine Datei bereitstellen kann, ist sie im Netzwerk vorhanden. Um die Speicherung der eigenen Dateien im IPFS zu garantieren, muss man also einen eigenen Knoten betreiben oder einen der IPFS-Anbieter bezahlen, um diese Verfügbarkeit zu garantieren.

Anders als die meisten anderen Web3 Strukturen ist das IPFS nicht Blockchain-basiert. Es ist eher vergleichbar mit dem bekannten BitTorrent"Netzwerk", in dem Inhalte auch dezentral bereitgestellt werden, solange es mindestens einen "Seeder" gibt. Ein Seeder ist jemand, der einen Torrent "säht", als eine Datei hochlädt, anstatt sie nur herunterzuladen (sogenannte Leecher). IPFS versteht sich aber eindeutig als ein zusammenhängendes Netzwerk aus dezentralen Nodes.

IPFS ist kein echter Ersatz für das, was traditionelle Webserver leisten, aufgrund seiner Struktur erlaubt es zum Beispiel nicht das Hosting dynamischer Inhalte. Aus der aktuellen Websicht ist IPFS eher eine Art Content Delivery Network (CDN), welches weniger auf Geschwindigkeit und Skalierung optimiert, sondern auf Dezentralität.

Jede Menge Blockchains

IPFS ist ein wichtiger Baustein des Web3; aber der echte Backbone sind Blockchains beziehungsweise Blockchain-basierte Dienste. Dabei spielen heute vor allem Ethereum beziehungsweise auf Ethereum aufsetzende 2nd-Layer Blockchains wie Polygon eine Rolle neben ein paar anderen, kleineren Blockchains wie beispielsweise Solana.

Blockchains sind bekanntermaßen verkettete Listen aus Datenblöcken, die über ihre kryptografischen Hashes miteinander verknüpft werden, sogenannte Hash Chains oder Hash-Bäume. Public Blockchains; wie sie das Web3 verwendet; sind besondere Hash-Chains, weil sie zusätzlich zur einfachen Datenstruktur noch Methoden implementieren, um in einem dezentralen Netzwerk, in dem sich die Teilnehmenden weder kennen noch vertrauen, einen Konsens darüber zu erzeugen, wie der nächste Datenblock aussehen soll. Dieser Vorgang ist als "minen" bekannt. Blockchains garantieren also vorwiegend einen gemeinsamen Datenbankzustand, eine "Wahrheit", innerhalb des gesamten Netzwerks, die nicht angezweifelt oder gefälscht werden kann. Da die Konsensbildung aber nur den jeweils nächsten Block betrifft, sind Operationen wie das Löschen eines Blocks oder eine Änderung nicht durchführbar. Public Blockchains sind "append-only", das bedeutet, man kann ihnen nur Daten hinzufügen, niemals ändern oder löschen.

Die Teilnehmenden der Blockchain werden durch Belohnungen in Kryptowährung, die für das Mining eines Blocks beziehungsweise die Inklusion von Transaktionen vergeben werden, belohnt. Das führt im Nebeneffekt dazu, dass insbesondere auf der Ethereum-Blockchain Operationen ungewöhnlich teuer sind: So können für eine einfache Überweisung von Ether von einem Konto auf ein anderes Konto in einer Phase moderater Nutzung der Chain durchaus Gebühren im Wert dreistelliger Eurobeträge anfallen.

Dezentrale Kassenbücher und schlaue Verträge

Im Web3 werden Blockchains – wie auch in der Ur-Blockchain Bitcoin – nicht für beliebige Daten verwendet, sondern vor allem als sogenannte "Ledger", das heißt als dezentrale Kassenbücher. Alles im Web3 setzt auf der Idee von Konten und Transaktionen auf, denn innerhalb dieses Modells lassen sich Eigentum von und Handel mit den digitalen Artefakten ziemlich einfach abbilden. Aber auch wenn Web3 die nativen Kryptowährungen der verbreiteten Blockchains – allem voran natürlich Ethereums Ether – als Währung nutzt, so geht es doch um viel mehr als nur um digitales Geld.

Der Kern der Funktion des Web3, das worauf sich die Hoffnung auf ein besseres Web stützt, ist die Idee des "Smart Contracts". Smart Contracts wurden durch die Ethereum Blockchain populär, finden sich heute aber in allen modernen Blockchains wieder. Die Idee ist, dass ein Programm, direkt in eine Blockchain hineingeschrieben werden kann, welches dann unter bestimmten Bedingungen ausgeführt wird – ein wenig wie eine aufgebohrte Version von Datenbanktriggern in klassischen Datenbanken.

Alle Blockains verfügen über einen "Smart Contract"

Alle Blockchains kommen im Prinzip mit einem eingebauten Smart Contract, der die Kryptowährung der Blockchain definiert. Man könnte mit Smart Contracts beispielsweise aber eine Art von Überweisung implementieren, die nur genau dann funktioniert, wenn sowohl Sender als auch Empfänger einwilligen. Aber es geht viel weiter als das.

Smart Contracts können eigene digitale Artefakte erzeugen, die meist "Token" genannt werden. Ein Contract ist dann zuständig für die Verwaltung der Token, die er erzeugt, und legt beispielsweise die Regeln fest, nach denen die Token transferiert werden können. Ein typisches Szenario ist zum Beispiel, dass die Person, die den Smart Contract betreibt, nicht nur am ersten Verkauf eines Tokens verdient, sondern einen Prozentsatz jedes Weiterverkaufs einstreicht. Diese Regel ist dann fest im Code hinterlegt und kann auch nicht durch eine Übereinkunft der Handelspartner geändert werden: Das zugehörige Mantra heißt "Code is law" und soll bedeuten, dass die Regeln des Vertrages final und unanfechtbar sind. Korrektive wie eine Gerichtsbarkeit, die Klauseln oder ganze Verträge für ungültig erklären kann, soll es nicht geben.

Tokens sind, weshalb heute die meisten Leute vom Web3 gehört haben, und zwar der sogenannten NFTs wegen. NFT steht für "non fungible Token" und meint ein Token, welches unteilbar und nicht kopierbar ist. NFTs sind echte digitale Unikate. Dabei bezieht sich die Eindeutigkeit allerdings nicht auf den Inhalt des NFTs, sondern auf das digitale Objekt selbst: Wenn mein Smart Contract 100 NFTs erzeugt, dann kann es das Token mit der ID 13 nur einmal in genau einem Account geben – völlig losgelöst davon, was die Inhalte der Tokens sind.

NFTs werden heute sehr stark mit digitalen Bildern verbunden. Der "Bored Ape Yacht Club" ist vielleicht die bekannteste dieser digitalen Bilderserien. Dabei liegen die Bilder selbst in den allermeisten Fällen als statische Assets im IPFS – oder manchmal sogar auf klassischen Webservern – und das NFT enthält dann nur einen Link auf das Bild. Denn die Datenspeicherung in Blockchains ist aufgrund der beschränkten Blockgrößen und der Gebühren, die für Operationen auf der Chain anfallen, unverhältnismäßig teuer, weshalb die NFTs meist wirklich nur einen Link enthalten. Theoretisch wäre es aber auch möglich, das referenzierte Objekt selbst ins NFT zu schreiben – das ist bei kleinen Assets wie SVG-Grafiken auch praktisch möglich.

Grundsätzlich sollen NFTs aber jede Art von knapper Ressource innerhalb der Blockchain abbilden: Es gibt Gruppen, die ihre Mitgliedsausweise als NFTs modellieren und nur wer zu einem Zeitpunkt ein solches NFT in seiner Wallet hält, bekommt Zugang zu einem geschlossenen Event. Ein im Web3 Kontext sehr populärer Typ von NFT sind die ENS-Token. ENS steht für Ethereum Name Service und erlaubt es, einen Namen wie "tante.eth" zu kaufen. Dieser Name kann für ganz unterschiedliche Objekte verwendet werden: Einige Walletanbieter erlauben etwa direkt an ein ENS-Token zu überweisen, sodass Anwender sich nicht mehr die langen hexadezimalen IDs von Wallets hin und herschicken müssen. Wer allerdings eine Website unter seinem Namen .eth hosten will, muss entweder spezielle Browser für den Zugriff nutzen oder einen externen DNS Dienstleister im eigenen Netzwerk einbinden, denn die ICANN hat .eth nicht als offizielle Top-Level-Domain zertifiziert.

Neue Organisationsformen und Dienstleister

Smart Contracts können nicht nur Token erzeugen, sondern sogar Organisationen, sogenannte DAOs. DAO steht für "Digitale Autonome Organisation" und beschreibt eine Organisationsform, die ohne traditionelle Hüllen wie eine Firma oder einen Verein auskommt. Die Organisation und alle ihre Prozesse liegen als lesbarer Code des Smart Contracts in einer Blockchain vor.

DAOs werden zum Beispiel verwendet als Zusammenschluss von Investoren und Investorinnen, die per Kryptowährung Geldbeträge in den DAO einzahlen, der diese dann vollautomatisch anhand hinterlegter Regeln investiert. Ein DAO könnte unter anderem vollautomatisch mit NFTs spekulieren. DAOs sollen aber auch Governance-Prozesse im Web3 abbilden: So könnten essenzielle Infrastrukturen für das gesamte Web3 in die Hand von Personen aus der Community gegeben werden, die innerhalb der Prozesse des DAOs transparent und für alle nachvollziehbar Entscheidungen treffen. Man verspricht sich hiervon eine deutliche Demokratisierung im Kontrast zu der Herrschaft weniger Firmen, wie sie heute das Web prägt.

Trotzdem spielen im Web3 einige große Unternehmen eine zentrale Rolle und das nicht nur als Technologieentwickler. Metamask beispielsweise entwickelt sich zunehmend zur Standard-Wallet vieler Web3 Nutzer und Nutzerinnen, die die Komplexität im Umgang mit Blockchain Systemen hinter einer angenehmen UI verbirgt. Opensea ist der große, zentrale Marktplatz für NFTs geworden. Und um überhaupt an die Kryptowährung zu kommen, die man für die Teilnahme am Web3 braucht, stehen wenige Exchanges wie Coinbase oder Kraken bereit. Und auch der Zugriff auf die Blockchains selbst wird oft durch die APIs von Unternehmen wie Infura oder Alchemy realisiert, anstatt direkt auf die Chain zu schauen. Gerade wenn es darum geht, die komplexen Technologien des Web3 zu bändigen und für Endnutzer, aber auch für Entwickler zugängig zu machen, gibt es eine deutlich sichtbare Tendenz dazu, wieder auf zentralisierte Dienste zurückzugreifen.

Fazit

Das Web3 ist der Versuch, ein neues Backend für das Web aufzubauen, welches durch Nutzung von Blockchains und Peer-to-Peer Technologien die identifizierten Probleme des heutigen Webs lösen will. Dabei basiert alles auf der Annahme, dass man alle relevanten Prozesse im Web auf Aktionen mit und auf digitalen Tokens abbilden kann.

Während Blockchains nun schon seit langer Zeit bekannt sind, so ist die Web3-Bewegung noch verhältnismäßig jung. Deshalb sind die Architektur des Web3 und Best Practices noch sehr im Fluss und es gibt oft für recht triviale Probleme noch keine guten, praktikablen Lösungen. Und auch die großen Kosten, die insbesondere bei der Interaktion mit der Ethereum-Blockchain entstehen, sind ein noch zu lösendes Problem.

Gerade für Neulinge ist dabei die große Menge an Fachsprache und die dadurch oft schwer verständliche Dokumentation allerdings eine große Hürde dafür, sich ernsthaft mit den Technologien des Web3 auseinanderzusetzen. Die hohe Komplexität der Technologien und ihrer Abhängigkeiten führt dazu, dass sich viele zunehmend auf zentrale Dienstleister verlassen, die diese Komplexität kapseln und beherrschbar machen. Ob das Web3 dieser Tendenz zur Zentralisierung widerstehen können wird, werden sich in Zukunft zeigen.

(mack)