Project

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Tesseract

English title Tesseract
Applicant Breidenbach Lorenz
Number 180311
Funding scheme Bridge - Proof of Concept
Research institution
Institution of higher education ETH Zurich - ETHZ
Main discipline Information Technology
Start/End 01.04.2018 - 31.08.2019
Approved amount 139'084.00
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Keywords (8)

trusted hardware; security; trusted execution environment; blockchain; cryptocurrency; market; exchange; token

Lay Summary (German)

Lead
Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum sowie sogenannte applikationsspezifische "Tokens" haben in den letzten Jahren einen rasanten Zuwachs an Popularität erfahren. Diese Währungen werden auf zahlreichen elektronischen Börsen gehandelt. Wie die Erfahrung zeigt, sind diese Börsensysteme extrem unzuverlässig. Seit 2011 wurden umgerechnet über zwei Milliarden Franken an Einlagen von solchen Systemen durch Hacker oder die Betreiber selbst entwendet. (siehe z.B. [1])[1] https://www.nzz.ch/digital/eth-studie_findet_kaum_malleability_attacken_bei_bitcoin-boerse_mtgox-1.18272854
Lay summary
Aktuelle Börsensysteme für den Handel mit Kryptowährungen lassen sich in zwei Kategorien unterteilen.
Sogenannte zentalisierte ("centralized") Systeme bieten gute Performance (hoher Auftragsdurchsatz und geringe Latenz) und ermöglichen es Nutzern Währungen, die auf unterschiedlichen Blockchains beruhen (z.B. Bitcoin und Ethereum), untereinander zu handeln. Sie weisen allerdings einen grossen Nachteil auf: Der Betreiber hat Zugriff auf sämtliche Einlagen; falls dieser nicht vertrauenswürdig ist oder gehackt wird, gehen Einlagen verloren.

Sogenannte dezentralisierte ("decentralized") Systeme vermeiden dieses Risiko, da der Betreiber hier dank technischer Massnahmen keinen Zugriff auf Einlagen besitzt. Jedoch bieten sie schlechte Performance; z.B. kann die Abwicklung eines Auftrags Minuten oder sogar Stunden dauern. Zudem erlauben diese Systeme lediglich den Handel mit Kryptowährungen und Tokens die auf der selben Blockchain beruhen. Der beispielsweise erwähnte Handel von Bitcoin zu Ethereum ist auf solchen Systemen also nicht möglich.

Tesseract ist ein Technologie für ein besseres Börsensystem, die im Rahmen unserer akademischen Forschung entstanden ist.
Tesseract ist die erste Technologie, die die Vorteile von zentralisierten und dezentralisierten Systemen vereint: Es bietet gute Performance, ermöglicht Blockchain-übergreifenden Handel, und ist "trustless". D.h. Nutzer müssen dem Betreiber eines Tesseract-basierten Börsensystems *nicht* vertrauen, da der Betreiber dank technischer Massnahmen keinen Zugang zu Einlagen besitzt.

Das Ziel des BRIDGE Proof of Concept Projektes ist die Weiterentwicklung dieser Technologie um einen Markteintritt zu ermöglichen.
Langfristig hoffen wir, einen neuen Standard für performanten und sicheren Handel mit Kryptowährungen zu etablieren.
Direct link to Lay Summary Last update: 28.03.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Abstract

The popularity of Bitcoin has led to the creation of many hundreds of other cryptocurrencies as well as application-specific units known as crypto “tokens”. The demand for markets to trade these assets on has in turn spawned a large and dynamic array of cryptocurrency exchanges, computer systems that allow users to trade different cryptocurrencies for one another or for fiat currency.Current cryptocurrency exchanges can be classified into centralized and decentralized exchanges. Broadly speaking, centralized exchanges offer good performance, but give full control of any assets traded on the exchange to its operator, leaving users vulnerable to theft of funds if the operator is compromised or acts maliciously. A long list of high-profile incidents illustrates this very real danger; to date, users of centralized exchanges have lost billions of dollars’ worth of assets. On the other hand, decentralized exchanges are “trustless” (i.e. don’t require users to trust the operator) and offer better security, but have poor performance characteristics. Today, simply put, users lack access to safe, performant exchanges.Tesseract is the first cryptocurrency exchange design that offers the best of both worlds: we can offer users the performance of a centralized exchange without the risk of theft of funds by the operator of the exchange. The core technology behind Tesseract also enables a second use-case: we can construct a cross-chain relay that bridges any pair of cryptocurrencies. For example, we can issue “wrapped Bitcoin” tokens on the Ethereum blockchain, thereby enabling the use of Bitcoin in smart contracts.The aim of our Proof of Concept project will be developing Tesseract into a product and commercializing it, so that users of exchanges will no longer have to compromise between security and performance. With the funding from the BRIDGE Proof of Concept program, we will take Tesseract from a research prototype to a market-ready product. Our product will be beneficial to both society and the cryptocurrency ecosystem by setting a new standard for trustless, secure, and performant trading of customer’s cryptocurrency assets.
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