Die Schweizerische Nationalbank (SNB) forscht schon länger an digitalem Zentralbankgeld, einem E-Franken. Nun hat Vorstandsmitglied Thomas Moser zusammen mit zwei Informatikern eine mögliche technische Lösung vorgestellt. Basis ist eine junge Open-Source-Lösung aus der Schweiz, die Vorteile gegenüber Blockchain- oder Hardware-basierten digitalen Transaktionen haben soll, wie im Papier argumentiert wird.

Das Arbeitspapier, das am Dienstag auf der SNB-Website publiziert wurde, ist neben Moser vom US-amerikanischen Kryptologen David Chaum und dem Berner Informatikprofessor Christian Grothoff unterzeichnet worden. Letzterer hat zusammen mit einem Team an der Berner Fachhochschule (BFH) in Biel letzten Herbst eine neue Kryptowährung präsentiert: den "GNU Taler". Ziel sei die Schaffung eines quelloffenen Systems für einen von der Zentralbank herauszugebenden E-Franken, hiess es damals. Vor Ort beim Launch war auch Thomas Moser, der aber klarstellte: "Die SNB plant keinen E-Franken."

Moser zeigte sich jedoch überzeugt von der Technik des neuen Systems. Der Taler, kurz für: "Taxable Anonymous Libre Electronic Reserves", wurde über mehrere Jahre entwickelt. Das Versprechen: Hoher Datenschutz bei hoher Anwenderfreundlichkeit beim Online-Bezahlen. Im Gegensatz zu Distributed-Ledger-Ansätzen baut die GNU-Taler-Infrastruktur auf zentrale Intermediäre aus dem Bankenwesen, wenngleich die Taler lokal auf den Rechnern der User abgelegt werden. Im Papier argumentieren die Autoren, das System sei schnell und effizient, für eine Transaktion brauche es nur 1 bis 10 Kilobytes. Bei Tests, die in der AWS-Cloud durchgeführt wurden, seien lediglich 0,0001 Dollar angefallen, so die Entwickler.

Bankkunden können, so heisst es im Papier, ihre Taler über die Zentralbank beziehen, ohne dass diese erkennt, welche konkreten Schlüssepaare, sogenannte Nummern, diese Taler haben. Zu diesem Zweck greifen die Entwickler auf blinde Signaturen zurück, wie sie Mitautor David Chaum bereits 1983 vorgeschlagen hatte. Der Unterzeichner erfährt den Inhalt des zu Signierenden nicht, so dass Zentralbanken und Geschäftsbanken die Käufe nicht zurückverfolgen könnten. Die kryptographischen Details sind im SNB-Paper (PDF) erklärt.

Das System sei sicher, gar quantenresistent, biete zugleich aber Schutz vor Geldwäsche und Terrorfinanzierung, heisst es dort. Die Kundenbeziehungen bleiben bei den Geschäftsbanken, die Zentralbank fungiert nur als Ausgabe- und Kontrollinstanz. Damit hätte die Nationalbank weniger Zugriff auf viele Daten, was die Privacy verbessere, so das Papier.

So soll man zum E-Franken kommen: Ein Kunde (1) authentifiziert sich bei seiner Geschäftsbank mit Hilfe der Authentifizierungs- und Autorisierungsverfahren des jeweiligen Instituts. Das Telefon oder der Computer des Kunden erhält den öffentlichen Schlüssel, der von der Zentralbank bereitgestellt wird; das Gerät berechnet dann (2) ein Schlüsselpaar für einen Coin mit einem privaten Schlüssel und dem öffentlichen Schlüssel und wählt einen blinding factor. Der öffentliche Schlüssel des Coins wird gehasht und geblinded. Als Nächstes (3) sendet das Gerät des Kunden über einen etablierten sicheren Kanal an die Geschäftsbank eine Autorisierungsanfrage zum Bezug des Coins und der Belastung seines Kontos. Die Geschäftsbank bucht daraufhin (4) den Betrag vom Einlagenkonto des Kunden ab, (5) autorisiert den Antrag digital mit der digitalen Signatur der Bankfiliale und leitet den Antrag und den geblindeten Coin zur Signierung an die Zentralbank weiter. Die Zentralbank (6) bucht den Wert des Coins vom Zentralbankkonto der Geschäftsbank ab, signiert ihn blind mit dem privaten Schlüssel der Zentralbank und (7) sendet die Blindsignatur an die Geschäftsbank zurück. Die Geschäftsbank (8) leitet die Blindsignatur an die elektronische Geldbörse des Kunden weiter. Schliesslich entblindet das Gerät des Kunden die Münze und speichert sie.