Zama ZAMA

• Nach Angaben des Projekts ist das Zama Protocol keine neue eigene Blockchain, sondern eine Schicht für Vertraulichkeit, die auf bestehenden öffentlichen Chains aufsetzt.
• Mit vollhomomorpher Verschlüsselung lässt sich direkt auf verschlüsselten Daten rechnen, und Smart Contracts (auf der Blockchain gespeicherter Programmcode) legen fest, wer was entschlüsseln darf.
• ZAMA ist der native Token des Protokolls: Mit ihm werden Gebühren bezahlt, und Betreiber hinterlegen ihn im Staking (Coins zur Netzsicherung hinterlegen).
• Offizielle Anwendungen des Projekts zeigen vertrauliche Kontostände an und führen vertrauliche Überweisungen aus.

Nach Angaben des Projekts ermöglicht das Zama Protocol, Vermögenswerte auf bestehenden öffentlichen Blockchains vertraulich auszugeben, zu verwalten und zu handeln. Es ist demnach keine neue eigene Chain, sondern eine Schicht für Vertraulichkeit, die auf bestehenden Chains aufsetzt. Verschlüsselt sind nach dieser Darstellung die Eingaben von Transaktionen und der Zustand; niemand kann die Daten sehen, auch nicht die Betreiber der Knoten.

Die Vertraulichkeit ist laut Projekt programmierbar: Smart Contracts legen fest, wer was entschlüsseln darf, sodass Entwickler die Regeln der Vertraulichkeit in ihren Anwendungen selbst bestimmen. Vertrauliche Verträge lassen sich dem Projekt zufolge mit anderen vertraulichen ebenso wie mit nicht vertraulichen Verträgen kombinieren. Entwickler können nach Angaben des Projekts vertrauliche Anwendungen direkt in Solidity schreiben, ohne Kenntnisse in Kryptografie.

Grundlage ist nach Angaben des Projekts die vollhomomorphe Verschlüsselung (Fully Homomorphic Encryption, FHE), mit der sich direkt auf verschlüsselten Daten rechnen lässt. Führt ein Vertrag auf der Host-Chain, auf der die Anwendung läuft, eine solche Operation aus, rechnet die Host-Chain laut Projekt nicht selbst, sondern erzeugt einen Verweis auf das Ergebnis und löst ein Ereignis aus, das ein Netz von Coprocessors (Zusatzrechner für die Berechnung) benachrichtigt, die die eigentliche Berechnung ausführen. Was die Coprocessors tun, ist nach Angaben des Projekts öffentlich überprüfbar, und jeder kann die verschlüsselten Ergebnisse neu berechnen, um sie zu prüfen. Per Zero-Knowledge Proof (Beweis ohne Preisgabe der Daten) wird sichergestellt, dass Nutzer ihre Eingaben korrekt verschlüsselt haben.

Den privaten Schlüssel teilen sich nach Angaben des Projekts mehrere Beteiligte; dafür dient ein Threshold-MPC-Protokoll (Berechnung durch mehrere Parteien) als Key Management Service, kurz KMS (Dienst zur Schlüsselverwaltung). Entschlüsseln darf ein Nutzer oder Vertrag einen Wert demnach nur, wenn der Vertrag, der ihn erzeugt hat, es zuvor ausdrücklich erlaubt hat. Die Anfrage geht an das Gateway, das den Ablauf des Protokolls steuert und sie an die Beteiligten des KMS weiterleitet. Für das Gateway betreibt das Projekt einen eigenen Arbitrum-Rollup (gebündelte Transaktionsverarbeitung), der nur dem Zama Protocol dient und keine Verträge Dritter zulässt.

Änderungen am Protokoll werden nach Angaben des Projekts nur wirksam, wenn eine Mehrheit der Betreiber sie übernimmt; dazu zählen Software-Updates, Änderungen der Gebühren und die Unterstützung einer neuen Host-Chain.

Nach dem Litepaper ist das Zama Protocol eine Ausgründung des Unternehmens Zama, das sich als Open-Source-Unternehmen für Kryptografie beschreibt. Zama ist demnach ein international tätiges Unternehmen für Kryptografie. Gegründet haben es laut Litepaper im Jahr 2020 Rand Hindi als CEO und Pascal Paillier als CTO. Zur Leitung gehören demnach außerdem Nigel Smart als Chief Academic Officer und Marc Joye als Chief Scientist.

Seine Software veröffentlicht Zama nach dem Litepaper als Open Source (quelloffen) unter einem dualen Lizenzmodell. Ohne Gebühr nutzbar ist sie demnach für nicht kommerzielle Zwecke, Prototypen, Forschung und persönliche Projekte; kommerzielle Nutzung erfordert eine Unternehmenslizenz oder den Aufbau auf einem Protokoll, das bereits eine solche Lizenz hat. Wer auf dem Zama Protocol entwickelt, braucht laut Litepaper keine zusätzliche Lizenz.

ZAMA ist nach Angaben des Projekts der native Token des Zama Protocol; er dient zur Zahlung von Protokollgebühren und für das Staking. Er folgt einem Modell aus Burn (Vernichtung von Token) und Neuausgabe: Die Gebühren gehen vollständig in den Burn, und zur Vergütung der Betreiber werden neue Token geschaffen. Die Berechnung mit FHE selbst stellt das Protokoll laut Projekt nicht in Rechnung; Gebühren fallen für die Prüfung verschlüsselter Eingaben, das Entschlüsseln und das Übertragen verschlüsselter Werte zwischen Chains an. Bezahlt werden die Gebühren in ZAMA, bepreist sind sie in US-Dollar.

Um das Protokoll zu betreiben, müssen Betreiber nach Angaben des Projekts ZAMA hinterlegen. Die Vergütung der Betreiber wird nach einer Inflationsrate neu geschaffen, die sich per Governance (Verfahren für Entscheidungen) ändern lässt. Sie wird zunächst nach Rolle aufgeteilt (Coprocessors, KMS-Knoten) und dann anteilig an der Quadratwurzel des hinterlegten Betrags des jeweiligen Betreibers verteilt. Inhaber können das Netzwerk absichern, indem sie ihre Token an Betreiber ihrer Wahl delegieren.

Laut Dokumentation des Projekts ist ZAMA als ERC-20-Token auf Ethereum umgesetzt und auf anderen Chains als LayerZero OFT verfügbar. Für die Verteilung nennt das Projekt diese Anteile an der Gesamtmenge: Public Sale 12 %, TGE Campaigns 6 %, Liquidity 2 %, Treasury 20 %, Growth 10 %, Team 20 %, VCs 20 % und Angels 10 %.

Als Anwendungsfelder für vertrauliche Smart Contracts nennt das Projekt Finanzen, Identität und Governance.

Zu den offiziellen Webanwendungen des Protokolls zählt nach der Dokumentation ein Portal für das Staking, in dem sich ZAMA hinterlegen und Positionen verwalten lassen. Eine weitere Anwendung dient dem Prüfen des vertraulichen Kontostands sowie „Shield“, „Unshield“ und vertraulichen Überweisungen.

Ein Confidential Wrapper genannter Smart Contract verpackt gewöhnliche ERC-20-Token in vertrauliche Token nach dem Standard ERC-7984, wobei Kontostände und Beträge von Überweisungen verschlüsselt bleiben. Ein Register auf der Chain ordnet ERC-20-Token ihren geprüften vertraulichen Wrappern zu.

• Anhalten des Protokolls und Sperrlisten. Ausgenommen von der Regel, dass Änderungen eine Mehrheit der Betreiber brauchen, sind nach dem Litepaper das Anhalten des Protokolls im Notfall und das Sperren von Spammern und sanktionierten Adressen: Das kann jeder Betreiber tun, für das Aufheben müssen aber mehrere Coprocessors beteiligt sein.
• Sperrliste im Confidential Wrapper. Für eine gesperrte Adresse bewegt der Confidential Wrapper nach der Dokumentation keine Token. Wird eine Adresse zwischen den beiden Schritten der Rückwandlung in gewöhnliche Token gesperrt, kann sie die Rückwandlung demnach nicht abschließen.
• Unterdeckung bei nicht unterstützten Token. Der Confidential Wrapper geht laut Dokumentation davon aus, dass beim Verpacken der volle übertragene Betrag ankommt. Token, die davon abweichen oder deren Menge sich auch ohne Verpacken und Entpacken ändert, werden demnach nicht unterstützt und können zu einer Unterdeckung führen.