In dem Bei­trag Quan­tum-Resi­li­ent Pri­va­cy Led­ger (QRPL): A Sove­reign Digi­tal Cur­ren­cy for the Post-Quan­tum Era wird das Quan­tum-Resi­li­ent Pri­va­cy Led­ger (QRPL) vor­ge­stellt, eine inno­va­ti­ve Archi­tek­tur für eine digi­ta­le Wäh­rung, die auf die Her­aus­for­de­run­gen der Quan­ten­in­for­ma­tik und die Beden­ken hin­sicht­lich des Daten­schut­zes und der Zen­tra­li­sie­rung bei den aktu­el­len Zen­tral­bank-Digi­tal­wäh­run­gen (CBDCs) reagiert.

QRPL inte­griert NIST-stan­dar­di­sier­te Post-Quan­ten-Kryp­to­gra­phie (PQC) und hash-basier­te Zero-Know­ledge-Pro­ofs (ZKPs) wie zk-STARKs, um Benut­zer­sou­ve­rä­ni­tät, Ska­lier­bar­keit und Trans­ak­ti­ons­ver­trau­lich­keit zu gewähr­leis­ten. Zu den Haupt­bei­trä­gen gehö­ren Anpas­sun­gen von eph­eme­ren Pro­of-Ket­ten für nicht ver­knüpf­ba­re Trans­ak­tio­nen, ein daten­schutz­ge­wich­te­ter Pro­of-of-Sta­ke (PoS)-Konsens zur För­de­rung einer gerech­ten Betei­li­gung und ein neu­ar­ti­ger ZKP-basier­ter Mecha­nis­mus für die daten­schutz­freund­li­che selek­ti­ve Offenlegung.

Die Moti­va­ti­on für QRPL liegt im Rück­gang des Bar­geld­ge­brauchs und dem Auf­kom­men digi­ta­ler Zah­lungs­sys­te­me, die jedoch oft zu Daten­schutz­ver­let­zun­gen und Über­wa­chung füh­ren kön­nen, ins­be­son­de­re bei bestimm­ten CBDC-Ansät­zen. QRPL zielt dar­auf ab, die­se Pro­ble­me zu behe­ben, indem es digi­ta­le Wäh­rung als Inha­ber­instru­men­te kon­zi­piert, ähn­lich wie phy­si­sches Bar­geld, aber mit Quantenschutz.

Das Sys­tem nutzt ein UTXO-Modell (Unspent Tran­sac­tion Out­put) und gene­riert für jede Trans­ak­ti­on einen ein­ma­li­gen öffent­li­chen Schlüs­sel (eph­emeral key) über ML-KEM, der die Ver­knüpf­bar­keit von Trans­ak­tio­nen ver­hin­dert. Die Trans­ak­tio­nen wer­den mit ML-DSA-Signa­tu­ren und zk-STARK-Pro­ofs für die Inte­gri­tät ver­se­hen, ohne sen­si­ble Details preiszugeben.

QRPL ver­wen­det einen daten­schutz­ge­wich­te­ten PoS-Kon­sens­me­cha­nis­mus, bei dem der Ein­fluss der Vali­da­to­ren sowohl durch ihren Ein­satz als auch durch ihre anony­mi­sier­te Trans­ak­ti­ons­ak­ti­vi­tät bestimmt wird. Die Ska­lier­bar­keit wird durch Shar­ding erreicht, wobei das Netz­werk in 256 Shards unter­teilt ist, was eine glo­ba­le Trans­ak­ti­ons­ra­te von etwa 400–500 TPS unter kon­ser­va­ti­ven Bedin­gun­gen ermög­licht. Die Trans­ak­ti­ons­la­tenz beträgt durch­schnitt­lich 1,5 Sekunden.

In Bezug auf die Sicher­heit ist QRPL so kon­zi­piert, dass es quan­ten­re­sis­tent ist, wobei Kern­ver­pflich­tun­gen über SPHINCS+ und ML-DSA-Signa­tu­ren ver­wen­det wer­den, die gegen Quan­ten­an­grif­fe wie Shor’s und Grover’s Algo­rith­men resis­tent sind. Das Sys­tem unter­stützt auch Off­line-Trans­ak­tio­nen, um die Inklu­si­on und Aus­fall­si­cher­heit zu ver­bes­sern, wobei zk-STARK-Pro­ofs lokal aus­ge­tauscht wer­den können.

Die Emis­si­on von QRPL-Tokens erfolgt über Zen­tral­bank-Ora­kel, die eine 1:1‑Parität mit Fiat-Ein­la­gen gewähr­leis­ten und KYC/AML-Pro­to­kol­le an den Ein­tritts­punk­ten inte­grie­ren. Das Design zielt dar­auf ab, Finanz­sta­bi­li­tät zu för­dern, indem es Dis­in­ter­me­dia­ti­ons­ri­si­ken mini­miert (kei­ne Zins­ver­gü­tung) und die finan­zi­el­le Inklu­si­on ver­bes­sert. Es soll auch der Domi­nanz pri­va­ter Sta­b­le­co­ins ent­ge­gen­wir­ken, indem es eine sta­bi­le, öffent­lich aus­ge­ge­be­ne Alter­na­ti­ve bietet.

Obwohl QRPL der­zeit noch kon­zep­tio­nell ist, sind empi­ri­sche Pro­to­ty­pen geplant, um die Model­le in der Pra­xis zu validieren.