Lightning und embedded finance (Lightning Serie #5)

Verwahrung als zweischneidiges Schwert

Banken sind Verwahrer von Kundengeldern und Kundendaten. Diese Rolle stellt im heutigen Geldsystem einerseits ein Privileg dar. Dieses schützt auch vor Disruption. Im Projekt-Alltag der IT-Abteilungen führt es aber zu erheblichen Aufwänden, um der Rolle regulatorisch, prozessual und administrativ Rechnung zu tragen. Ein hoher Anteil des IT-Budgets liesse sich einsparen, müssten Banken ihre Daten und Gelder nicht so enorm schützen. Wie innovativ wäre Banking, wenn Daten-Ownership und Verwahrung ausgelagert werden könnte? Und was, wenn sich das Bezahlen in alle digitalen Prozesse integrieren liesse, ohne auf Drittparteien angewiesen zu sein?

Damit wären wir bei Lightning. Das Smart-Contract Protokoll bedient sich der kryptographischen Sicherheit der Bitcoin-Blockchain zur Verfahrung und Sicherung von Geldern. Mit dem private key können Zahlungen signiert werden. Die seed phrase mit ihren 12- bis 24 Wörtern genügt für die Verwahrung von Vermögen jeglicher Grösse.

Bei Lightning kommt noch hinzu, dass die Datenbank der Node gespeichert und das Passwort verwaltet werden muss. Eine Lightning Wallet ist eine «hot wallet», da sie übers Internet erreichbar ist. Daher sollte man sie wie ein Kontokorrent behandeln und grössere Beträge auf die Blockchain transferieren (= cold storage). Diese Aufgaben kann zwar ein Custodian übernehmen, doch damit wäre das Ziel der Auslagerung der Verwaltung von Vermögen und Daten verfehlt.

Welche Services bieten sich nun mit diesem souveränen Setup?

Fintech 2.0

Nehmen wir als Beispiel die Smartphone App Zeus Lightning. Die App lässt sich mit einem selbst betriebenen Lightning Node über das TOR-Netzwerk verbinden. Dann können Zahlungen getätigt und empfangen sowie die Node verwaltet werden. Für Browser gibt es ähnliche Tools wie RTL. Zeus hat zu keiner Zeit Zugriff auf Kundengelder und -Daten. Die App bietet bloss eine Software zur Selbstverwaltung. Diese hat längst nicht die Vielfalt an Funktionen einer Banking App. Aber wer weiss was kommt? Denn das Entwickler-Team kann sich komplett darauf fokussieren, Software für einfache Interaktion mit dem Lightning Netzwerk zu entwickeln. Es hat gar keine Kundengelder oder -Daten, die es schützen müsste.

Bei Sphinx Chat ist das Bezahlen friktionslos in alltägliche Prozesse integriert. Wie der Name andeutet, handelt es sich eigentlich um eine Social Media App mit Gruppen («tribes») und Chat-Funktion. Nutzer sind anonym über das Lightning Messaging-Protokoll verbunden und können völlig unzensierbar kommunizieren. Vordergründig werden Texte, im Hintergrund aber Lightning-Micropayments ausgetauscht. Schöner Nebeneffekt: Alltagsnutzer merken die kleinen Zahlungen gar nicht, sie verhindern aber Spam.

Sphinx Chat, Quelle: Google Play Store

Via Sphinx lassen sich alle Arten von Medien monetarisieren, indem sie mit einer Lighting-Paywall versehen in einer Gruppe gepostet werden. Adult Entertainment könnte diese Plattform nutzen, da gerade diese Branche stark unter den Kosten und Hürden der Kartenwelt leidet. Die Nutzung von Sphinx beschränkt sich aktuell noch auf Bitcoin-Nerds. Grundsätzlich könnte Sphinx eine Super-App der Zukunft sein, da sich Anwendungsfälle von Social Media über Einkäufen bis hin zu Online-Dienstleistungen über das Lightning-Protokoll monetär abwickeln lassen. Sphinx hat zu keiner Zeit Zugriff auf ausgetauschte Inhalte, Vermögen oder Nutzerdaten.

Breeze ist eine weitere Super-App. Sie vereint das Senden und Empfangen von Geld, ein einfaches Point-of-Sale-System sowie einen Podcast Player. Via Breeze können Podcasts pro Minute bezahlt werden. Podcasts sind ein guter Startpunkt für pay-per-use und das Streaming von Mikropayments, gerade weil Podcaster selten exklusive Verträge mit grossen Plattformen haben. Auf der anderen Seite gibt es wenig Anreize für Zuhörer, da die meisten Podcasts auch auf Spotify und Co. zu hören sind. Künftig könnten auch zum Beispiel Video-Streams für Fussballspiele via Lightning monetarisiert werden. Kein aufwendiges Hinterlegen der Kreditkarte, kein Abo mit lauter Partien, für die ich keine Zeit habe, keine Bindung, keine Gefahr, dass die Karte von unlauteren Händlern mehrfach belastet wird, und sobald ich nicht mehr schaue, zahle ich auch nichts mehr. Plus: 100% der Erlöse gehen an den Verein. Lightning alleine wird das nicht automatisch ermöglichen. Doch zumindest aus Payment-Sicht spricht nichts mehr dagegen.

Breeze Wallet, Quelle: Google Play Store

Alby ist eine Browser-Extension, die mit einer Wallet verknüpft werden kann. Sie erkennt, wenn auf einer Webseite Lightning-Invoices eingebettet sind. Diese müssen dann bloss noch per Klick bestätigt, nicht mehr mit dem Smartphone abgescannt werden. Für Betreiber von Webseiten ist das sehr nützlich: noch nie war es so einfach, Zahlungen aus der ganzen Welt zu empfangen.

Lightning kann auch helfen, die unzähligen Passwörter im Internet zu ersetzen. Alby und andere nutzen lnurl-auth, ein Protokoll zur Authentifizierung im Web mit der Lightning-Wallet. Der börsennotierte US-Konzern Block (ehem. Square) des Twitter-Gründers Jack Dorsey investiert ebenso massiv in die Bereiche Decentralized Identidy und Authentication auf Basis von Bitcoin und Lightning.

Authentifizierung, Identifizierung, Medienkonsum, Monetarisierung jeglicher Inhalte, friktionsloses Bezahlen. Und all das auf der Basis individueller Kontrolle über Vermögen und Daten. Bitcoin Lightning ist nicht allzu komplex, doch es ist ein potentiell mächtiges Fundament neuer Anwendungsfälle. Dabei steht es noch am Anfang. Die genannten Apps werden von kleinen Startups betrieben, die alle weniger als 100 Mitarbeitende zählen. Wie nützlich kann Lightning sein, wenn noch mehr grosse Technologie-Firmen wie Block oder Fintech-Legenden wie David Marcus investieren?

Embedded Lightning Finance

Anders formuliert: Die Innovationskraft von Fintech 1.0 ist begrenzt. Mit jedem Update (lese «Erhöhung») der Revolut Gebühren wird klarer, dass es schwer ist, auf den antiquierten Infrastrukturen wirkliche Revolutionen im Zahlungsverkehrs zu erreichen. Revolut muss diese Infrastruktur mit bezahlen und überdies grosse Compliance-, Meldewesen- und Security-Abteilungen finanzieren. Das Core Banking von Revolut ist wohl effizienter als das vieler etablierten Banken. Doch es braucht eben auch noch ein Core Banking mit all der Komplexität, die damit einhergeht.

FinTech 2.0 muss auf Krypto Rails laufen, ansonsten wird es gar nicht laufen. Und das ist gut möglich. Vielleicht setzt sich ja gar kein Protokoll wie Lightning durch. Oder Behörden legen Steine in den Weg. Das ist in China fast sicher und in der EU wahrscheinlicher als in der Schweiz.

Es wäre aber eine Quelle grosser Innovation. Denn mit Lightning können Zahlungen nativ in alle digitalen Prozesse eingebettet werden. Mit diesem Wandel wird das Modell der vertikal integrierten und horizontal diversifizierten Bank durch ein Model horizontal integrierter spezialisierter Fintechs herausgefordert. Die Kundenschnittstelle wird von Unternehmen besetzt, die Services im Backend zusammenführen. Sie werden sich durch Convenience, Usability und unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten differenzieren.

Diese Entwicklung ist absehbar. Greenlight von Blockstream und das Lightning Development Kit (LDK) von Spiral sind Beispiele für Backend-Services, die von verschiedenen Wallet-Entwicklern genutzt werden. Beide abstrahieren die Komplexität der Integration des Lightning Protokolls. Künftig wird es weitere Dienstleister für einzelne Use Cases geben. Man denke an Finanzierung-as-a-Service, Käuferschutz-as-a-Service, Forderungsmanagement-as-a-Service, Verwahrung-as-a-Service, Buchhaltung-as-a-Service uvm.

Skizze einer open finance Architektur mit Lightning. Im Beispiel verwendet eine Nutzerin 3 Apps auf dem Smartphone und dem Computer, die alle auf dieselbe in der Cloud betriebene Lightning Wallet zugreifen – so funktioniert z.B. Greenlight. Zur Zahlungsfreigabe betreibt sie ein separates Gerät, welches von der Node aufgerufen wird. Als Backup hat die sicherheitsbewusste Nutzerin einen Schlüssel bei einem Verwahrer – das könnte eine Bank sein – hinterlegt. Eigene Darstellung

Für Fintechs, die heute bereits eine hohe Nutzerbasis haben, sind dies attraktive Aussichten. Apple Pay wurde bereits als Disruptor erwähnt. Die Kontrolle über die Hardware ermöglicht es Apple, die eigene Lösung prioritär zu positionieren und ihr einen Vorteil in Sachen Bequemlichkeit zu sichern. Der Konzern ist aktuell auf ein Legacy-System angewiesen, da er das regulatorisch einschränkende Geschäft als Verwahrer / Bank scheut.

Zug um Zug könnte sich Apple dieser Strukturen entledigen. Schon absehbar ist, dass die Acquirer durch Software-Terminals auf Apple-Geräten unter Druck gesetzt werden. Künftig kann Apple mit Lightning-Wallets kooperieren, indem diese als Zahlungsmethode in Apple Pay provisioniert werden. Nutzen Zahler und Empfänger ein Apple-Gerät, ist weder Acquirer noch Scheme oder Issuer involviert. Eine Revolution, von der Kunden wohl gar nichts merken würden. Im eCommerce kann via QR-Code oder automatischen Freigaben bezahlt werden. Stationär scheint die NFC-Schnittstelle vielversprechend. Schon gibt es ein Startup, das global Lightning-Prepaid-Bezahlkarten vertreibt.

Wie könnte Lightning als backend für Apple Pay auf Issuer und Acquiring Seite genutzt werden? Eigene Darstellung

Payments sind hier nur der Anfang. Weitere Use Cases wie Asset-Issuance, Decentralized Exchanges und Stablecoin-pegging sind teilweise bereits möglich. Apple Pay kann diese Services über einen eigenen App-Store zur Verfügung stellen und so das bekannte Apple-Universum expandieren. Diese Zentralisierung ist unproblematisch, solange es Alternativen für Nutzer mit höheren Ansprüchen an Privatsphäre und Souveränität gibt.

Fazit

Gerade in Zeiten, in denen die Zweifel an „Krypto“ laut werden, sollte der Fokus auf der Identifikation des wahren Potentials liegen. Abseits der bekannten Aspekte wie der deterministischen transparenten Geldpolitik liegt dieses bei Lightning meiner Meinung nach in den genannten Aspekten:

  • Trennung von Verwahrung und Finanzdienstleistung mit der Möglichkeit, seine eigene Bank zu betreiben
  • Internet-nativer Token mit atomic settlements

Sie ermöglichen eine innovativere Fintech-Branche, bessere Dienstleistungen, weniger Friktionen, mehr Inklusion, geringere Kosten sowie höhere individuellen Freiheiten und Privatsphäre. Fintech 2.0 auf Lightning wäre ein potenter Gegenentwurf zu den Super-Apps aus China, bei dem der Datenschutz und individuelle Rechte gewahrt blieben. Wie schnell dies geschieht, hängt von zahllosen Faktoren ab. Ich vermute aber, dass sich zumindest auf die längere Frist die objektiv bessere Lösung etablieren wird.

Schlusswort

Das Hauptziel dieser Serie war es, ein Fundament zu legen, um diese Potentiale und Chancen besser zu verstehen und einzuschätzen. Die künftige Rolle und «der Erfolg» von Lightning hängt von allzu vielen Faktoren ab. Klar ist jedoch: Lightning ist ein seriöses Projekt, welches im Marketing-Sturm für zum Scheitern verurteilte Security-Token zu wenig Gehör findet.

Betrachtet man seine Eigenschaften als Payment-Infrastruktur, bietet es einige interessante Vorteile und Alternativen im Vergleich mit dem Swift-Korrespondenzbanken-System. Das Schicksal von Lightning hängt an Bitcoin. Sollte Bitcoin keine globale Adoption finden, ist Lightning als Layer 2 obsolet. Lightning ist nur im Kontext von Bitcoin sinnvoll. Doch so bietet es auch einen Nutzen, der nicht kopiert werden kann. Lightning nutzt die Vorteile der Kryptographie sowie die Sicherheit einer dezentralen Blockchain, ohne deren inhärenten Limitationen zu erben. Es hat – so zeigt der Vergleich mit den anderen Zahlungs-Infrastrukturen – spannende Eigenschaften, die eine Rolle im Zahlungsmix der Zukunft nahelegen. Ausserdem ist Lightning offen, einfach zu integrieren und hochgradig standardisiert. Unternehmen können Nutzererfahrungen bieten, die sich bereits ähnlich anfühlen wie für Nutzer in der privilegierten Schweiz.

Zu allen wichtigen Punkten der Serie liesse sich noch deutlich mehr sagen. An sie wird in kürzeren Experten-Beiträge unter https://sebastianstrub.com/lightning angeknüpft.

Twint, eBill, Swift und Lightning Netzwerk: Offene Standards im Zahlungsverkehr (Lightning Serie #4)

Einführung

Die Schweiz ist eines der wohlhabendsten Länder. Die traditionell auf die Verwaltung von Vermögen ausgerichteten Banken überliessen den Zahlungsverkehr lange Zeit der Postfinance. Heute zählt der Zahlungsverkehr in der Schweiz zu den effizientesten und modernsten.

Gerade der Unterschied zum deutschen Markt ist eindrücklich. Die Schweiz hat mit der QR-Rechnung ein einheitliches und automatisch verarbeitbares Rechnungsformat. eBill ist ein Service von SIX, über den Rechnungen einfach ins eBanking des Zahlers geliefert und dort ausgelöst werden können. SIX gehört den Banken, ebenso wie Twint, eine Peer-to-Peer (P2P) App, die Zahlungen mit Kontakten ermöglicht.

Für all diese Anwendungsfälle – Rechnungen strukturiert versenden, Rechnungen bearbeiten, archivieren usw., P2P-Zahlungen tätigen – gibt es ebenso Lösungen in Deutschland. Doch dort konnte sich der Markt nicht auf gemeinsamen offenen Standard einigen. Und so tummeln sich für jede Finanzdienstleistung eine Menge FinTechs auf dem Markt, die einzeln angebunden, aufgeschaltet, verwaltet und bezahlt werden müssen. Die meisten Bürger tippen Rechnungsdaten manuell ab; die meisten Rechnungen werden per Post verschickt; P2P ist in der Hand des US-Konzerns PayPal.

Offene Standards sind also wichtig. Je mehr die verschiedenen Abschnitte einer Zahlung standardisiert sind, desto effizienter, kundenfreundlicher und günstiger ist das Netzwerk. Die fehlende globale Standardisierung für alle Zahlungsaspekte ausserhalb der Übermittlung zwischen Banken ist ein Handicap, das die Weltwirtschaft teuer zu stehen kommt.

Lightning ist bereits bekannt. Im ersten Beitrag der Reihe wurde es mit dem Swift-Korrespondenzbankensystem verglichen, im zweiten aus der Philosophie von Bitcoin motiviert und im dritten in der bestehenden und aufkommenden Payment-Welt verortet. Nun soll ein vertiefter Blick darauf geworfen werden, welche Standards Lightning überhaupt ausmacht.

Ich bespreche die Standardisierung für jeden üblichen Schritt einer Zahlung separat. Hierzu werden die relevanten Prozesse einer Zahlung sukzessive besprochen. Es wird nur so technisch wie fürs Verständnis nötig.

Diese Basis hilft zu verstehen, welche Auswirkung diese Standardisierung für Nutzer hat. Deshalb vergleiche ich im zweiten Abschnitt Lightning mit den erwähnten Schweizer Lösungen Twint, eBill und QR-Rechnung. Die beiden Abschnitte können unabhängig voneinander gelesen werden.

Standardisierung im Ablauf einer Zahlung

Verkäufer zu Käufer (Rechnungsstellung)

Die meisten Zahlungen starten mit einer Rechnung. Wie bereits erwähnt, kennt das traditionelle System keinen standardisierten Rechnungsstellungs-Prozess. Je nach Kanal gibt es aber lokale Standards.

Eine Lightning-Transaktion kann direkt ausgelöst werden (sog. keysend), beginnt aber typischerweise mit einer Rechnung. Lightning ist durch die BOLT (Basis of Lightning Technology) spezifiziert. Jede Applikation, die den Standard berücksichtigt, kann die Rechnung decodieren und interpretieren. Private nodes, deren Kanäle nicht bekannt sind, müssen in der Rechnung Anweisungen unterbringen, über welche Routen sie erreichbar sind.

Decodierung eines Lightning Payload. Quelle: BOLT 11

Lightning baut aktuell auf uniken, zeitlich begrenzten Rechnungen auf. Mit BOLT 12, einer geplanten Erweiterung der Spezifikation, könnte ein Händler einen statischen QR-Code anzeigen oder ausdrucken, den die Applikation des Kunden nutzt, um einzelne Rechnungen zu empfangen und Zahlungen auszulösen. Hinter einem BOLT 12 Offer können sich komplexe wiederkehrende Rechnungen verbergen.

Mit diesem QR Code kann eine künftige Lightning Wallet jede Minute 5 Satoshi (aktuell umgerechnet 0.0015 CHF) an mich bezahlen – allerdings maximal 100 mal

Zahler zu Client / Custodian

Im traditionellen Banking existieren verschiedene nationale Standards zur Kommunikation zwischen Kunde und Bank. Grössere Unternehmen nutzen oft File basierte Anweisungen zur Zahlungsausführung. Hierfür setzt sich das ISO20022 Format pain.001 durch. Es hat jedoch je nach Region gewisse Spezifika. Privatkunden nutzen verschiedene proprietäre Kanäle: von eBanking über Telefon-Order bis Filiale.

Für eine Zahlung über Lightning wird einzig eine Implementation wie LND oder CLN benötigt. Nach Verknüpfung mit einem aufgeladenen Account können Lighting-Zahlungen in einem Terminal programmiert werden. In diesem Fall sind Käufer und Client identisch und einen Custodian gibt es nicht.

Um Zahlungen zu vereinfachen, werden Wallets – Apps für Smartphones oder Desktop – genutzt. Da die Rechnung als QR-Code dargestellt wird, greifen Wallets auf eingebaute Kameras zu. Die Interaktion zwischen Zahler und Client besteht demnach aus Abscannen und Bestätigung der Zahlung.

Sogenannte Custodial Wallets verwalten obendrein das Vermögen. Die Nutzererfahrung ist quasi identisch zu PayPal. Allerdings entsteht ein Prinzipal-Agent-Verhältnis analog zum traditionellen Banking bloss ohne Einlagensicherung.

Zwischen den Agenten des Käufers und des Verkäufers

ISO20022 definiert die pacs-(payments clearing & settlement) Meldungen. Pacs.008 wird für die Interbanken-Kommunikation genutzt. Analog zur User-Client-Interaktion existieren regional unterschiedliche Varianten und Versionen. Mit der SWIFT-Migration zu ISO20022 wird eine global einheitliche Version Realität, die auch Use Cases wie Rückleitungen einfacher macht.

Insbesondere BOLT 4 spezifiziert die Kommunikation zwischen Knotenpunkten. Das sog. Onion Routing erhöht die Privatsphäre der Nutzer, da keine der zwischengeschalteten nodes Zahler und Empfänger kennt, sondern nur die unmittelbar nächsten Parteien.

Onion Routing im Lightning Netzwerk zur Übermittlung von Zahlungen. Quelle: Mastering the Lightning Network

Jeder beteiligte Knoten subtrahiert gemäss der eigenen öffentlichen Konfiguration prozentuale oder fixe Beträge als Gebühren. Die Software des Zahlenden kennt diese vorab und sendet genau soviel, dass die geforderte Summe den Empfänger erreicht. Die Route ist optimiert auf geringe Gebühren und hohe Erfolgswahrscheinlichkeit.

Zahlungsfluss und Gebühren-Subtraktion im Lightning Netzwerk. Quelle: Mastering the Lightning Network

Lightning ist wie das Internet ein best effort Netzwerk, d.h. es gibt keine Garantie für eine erfolgreiche Übermittlung. Für das Internet wurden Protokolle entwickelt, um die Unzuverlässigkeit zu mitigieren. Sie ist im alltäglichen Gebrauch nicht spürbar. Ähnliches existiert bei Lightning noch nicht. Zahlungen mit weniger gut vernetzten Knoten schlagen noch häufiger fehl.

Gegenüberstellung der Architektur des Internets mit Bitcoin / Lightning. Lightning ist wie das Internet ein Best effort Netzwerk. Quelle: Rene Pickhardt

Clearing & Settlement

Für Bankzahlung werden verschiedene Clearing- und Settlement-Mechanismen genutzt. Bei nationalen Zahlungen werden meist von der Zentralbank betriebene (TIPS) oder beauftragte (SIC) Systeme genutzt. Diese Systeme werden künftig alle realtime ablaufen («RTGS»), um der globalen Bewegung hin zu Echtzeitzahlungen gerecht zu werden. Dies führt im gehebelten Bankensystem jedoch zu Liquiditätsrisiken in Extremszenarien (siehe FT). Internationale Transaktionen werden durch Banken gecleart, die an verschiedene nationale Clearing-Systemen angeschlossen sind (etwa eine Schweizer Bank mit SIC und euroSIC Zugang).

euroSIC Architektur, Quelle: SIX

Lightning benötigt im Standardfall kein Clearing separat zum Zahlungsprozess. Alle Bilanzen aller Beteiligten (Zahler, Router, Empfänger) werden automatisch aktualisiert. Bei Disput oder Fehlern fungiert die Bitcoin-Blockchain als unparteiischer automatisierter Richter. Kanäle können via Blockchain-Transaktion final und unanfechtbar geschlossen werden.

Die relative Unabhängigkeit von der Blockchain ist kein Nachteil von Lightning, sondern das essentielle Feature einer Zahlungsverkehrsinfrastruktur. Für den Zahlungsverkehr werden skalierbare Lösungen benötigt, die unweigerlich hohe Datenmengen implizieren. Mit der Datenmenge wird eine Blockchain immer zentraler, da immer weniger Akteure die Ressourcen aufwenden können, die notwendig sind, um die Blockchain zu validieren. Dezentralität ist aber ein Grundbaustein einer verteilten Datenbank, ansonsten ist sie eben nicht verteilt. Viele «Crypto»-Projekte haben ihren sales pitch darauf ausgelegt, mehr Transaktionen prozessieren zu können als Bitcoin. Wenn jedoch Serverfarmen benötigt werden, um die Blockchain zu validieren, ist fraglich, warum Nutzer ihr vertrauen sollten anstelle traditioneller Clearing Systeme.

Lösungen wie Sharding, Rollups oder Batching lösen das Problem nur temporär, da die Blockchain prozentual zum Transaktionsvolumen beansprucht wird. Eine globale Infrastruktur für die Zukunft muss aber Grössenordnungen mehr Zahlungen prozessieren können als heutige Systeme, um machine-to-machine payments und smart contracts zu ermöglichen. Daher muss sie mehr oder minder unabhängig von der Blockgrösse der Blockchain sein.

Zahlungsbestätigungen und Advices

Privatkunden erhalten Zahlungsbestätigungen, Advices und Kontoauszüge proprietär von ihrer Bank. Manche aggregieren diese über mehrere Banken hinweg. Unternehmen nutzen regionale oder nationale Nachrichten-Protokolle wie pain.002 oder die camt-Formate für Zahlungsbestätigungen und Kontoinformationen. Multibanking ermöglicht Unternehmen ein effizientes Liquiditäts-Management und Treasury. Strukturierte Zahlungsinformationen ermöglichen die automatisierte Kategorisierung von Ein- und Ausgängen. End-to-End-Ids gewährleisten verlässliche Zuordnung von Positionen. Mit der globalen Verbreitung von ISO 20022 sind die Grundlagen gelegt, um Bankkunden mit diesen Vorzügen zu erfreuen.

Gegenwärtig bietet Lightning solche Dienstleistungen nicht standardmässig an. Sie liessen sich einfach implementieren, da Lightning Payloads variable Text-Felder enthalten. Es bedürfte eines Konsens über die Verwendung dieser Felder. Damit ist aufgrund des gegenwärtigen Fokus auf P2P und C2B erst einmal nicht zu rechnen.

TWINT, eBill und Lightning

Welchen Einfluss hat nun die Standardisierung auf die verfügbaren Anwendungsfälle und die Bequemlichkeit der Nutzung? Um diese Frage zu beantworten, bietet sich ein Vergleich mit den modernen und standardisierten Schweizer Zahlungsverkehrslösungen an. So wird auch die Bewertung aus dem vorhergehenden Beitrag dieser Serie komplettiert. Während dort nur auf die zugrunde liegenden Protokolle fokussiert wurde, handelt es sich bei den Schweizer Lösungen um offene Systeme und gemeinsame Lösungen (im Kontrast zu den geschlossenen Systemen in Deutschland).

Twint

Twint kann einfach mit dem Bankkonto verknüpft werden. Eine Twint-Transaktion ist ein normaler Banktransfer, der gegenwärtig noch verzögert, künftig in Echtzeit gecleart wird. Betragsobergrenzen sind aufgrund der Geldwäscherei-Auflagen aber auch nach Eliminierung des Liquiditätsrisikos unausweichlich.

Twint startete mit P2P: via App können Zahlungen getätigt oder angefordert werden. Die Natel-Nummer aus dem Adressbuch fungiert als Alias. Aus ökonomischen Gründen ist es aber auf C2B angewiesen. Dies stellte das Unternehmen vor Probleme, da der POS in der Schweiz von Karten dominiert ist und Twint für Käufer dort keinen Mehrwert stiftet.

Das Unternehmen bedient daher Händler, die zu klein für Terminals und Verträge mit Worldline und Co. sind. Markthändler und Bauern legen statische QR-Codes aus, die mit der Twint-App abgescannt werden. Für variable Beträge offeriert Twint einen QR-Code, mit dem die Twint-App via Web-Interface eine spezifische Rechnung anfordern kann. Die Kosten für Händler orientieren sich an Kreditkarten-Preisen.

Der grosse Vorteil von Twint liegt im eCommerce. Statt der mühsamen Eingabe der Kartendaten genügt es, einen QR-Code mit der Twint-App abzuscannen. Twint ist ein Push-Payment-System und daher deutlich weniger aufwendig in der gesamten Abwicklung und Security. Die Kartenschemes müssen ihre second-best Lösung Click-to-Pay erst noch ausrollen.

Twint benötigt eine Online-Verbindung sowohl des Zahlers und Empfängers. Das führt zu ärgerlichen Situationen, wie jeder merkt, der schonmal an einem Selecta-Automat in einem etwas schlechter vernetzten Ort zahlen wollte. Twint ist primär eine Schweizer Lösung. Das Bedürfnis nach europäischer Interoperabilität ist zwar erkannt, doch dazu müssen sich verschiedene nationale Player einigen (siehe EMPSA).

Zahlungsoptionen im Checkout eines schweizer eCommerce-Händlers (Quelle: galaxus.ch)

Wie lässt sich das mit Lightning vergleichen?

Das Onboarding auf Lightning ist im Vergleich aufwendig weil neu, jedoch einfacher als ein neues Bankkonto. Custodial Wallets wie WalletofSatoshi oder Händler-Lösungen wie Opennode reduzieren den Aufwand beträchtlich. Sie sind aber suboptimal, weil sie Privatsphäre reduzieren und Gegenparteirisiken einführen. Betragsobergrenzen sind aktuell noch technologisch bedingt.

Wie Twint dringt Lightning aus P2P ins C2B vor. Dies vor allem im globalen Süden, wo keine effizienten Systeme existieren. In der Schweiz können Händler Lightning über den Acquirer Worldine akzeptieren (siehe Bitcoin Suisse newsroom). Dazu müssen sie aber eine dedizierte App herunterladen. Und für Käufer gibt es wenig Anreize, mit Lightning statt Schweizer Franken zu bezahlen.

Es eignet sich gut für Verkäufer, für die Acquiring-Lizenzen und Terminals zu hohe Initialkosten darstellen. Mit BTCpay-Server können individuelle Rechnungen über Web-Anfragen kreiert werden – analog zum Webservice von Twint, bloss ohne Acquiring Gebühren und Intermediäre.

Lightning ist ein internet-natives Protokoll und kann daher einfach in jede App (siehe Twitter), jede Seite (siehe Shopify) und jeden Browser (siehe Alby) integriert werden. Im eCommerce ist Lightning ähnlich bequem wie Twint.

Als Protokoll für Peer-to-Peer-Netzwerke, kann es mehrere lokale Lightning-Netzwerke geben, die ohne Internet auskommen. Mesh-Netzwerke erhöhen die Resilienz gegen Internet-Probleme. Diese Alternativen sind in Krisenregionen wie aktuell der Ukraine hilfreich. Ansonsten ist jedoch eine Internet-Verbindung auf Seite des Käufers nötig. Für non-custodial Wallets stellt dies ein Problem dar, weil die privat betriebene Node regelmässig online sein muss, um mit dem Netzwerk synchronisiert zu werden.

Lösungen wie LNURLPoS ermöglichen Offline-Terminals. Dies ist desto interessanter, weil Lightning-Zahlungen irreversibel und final sind. Dies im Gegensatz zu Karten. Dort wird beim Einsatz stets eine Autorisierung der Bank (offline nicht möglich) oder Offline-Limiten (riskant) benötigt. In Krisensituationen, in denen ein Geschäft nur zu Randzeiten Strom hat, eignet sich Lightning sehr gut.

QR-Rechnung und eBill

Geplante Adoption von QR-Rechnung und eBill und phase out der alten Einzahlungsscheine sowie der Lastschriften. Quelle: SIX

Wird Twint v.a. im P2P und C2B eingesetzt, ist die QR-Rechnung ein allgemeiner Standard im hybriden (= digitalen und gleichzeitig analogen) Format. Zur Begleichung der Rechnung kann diese von jeder Banking App abgescannt werden. Die Daten können aber auch über ein GUI oder via pain.001 Zahlungsanweisung übermittelt werden. Der Überweisungsbetrag kann nach dem Abscannen noch mutiert werden. Rechnungen ohne Betrag (für Spenden) sind möglich.

Die QR-Rechnung kann postalisch, via e-Mail oder über das neue eBill-Portal direkt ins eBanking des Zahlers gesendet werden. Die letzte Option stellt eine End-to-End digitale Rechnungsverarbeitung sicher. Dafür muss sich der Zahler im eBill-Portal registrieren. Die Rechnung wird dann direkt im eBanking ausgelöst und archiviert. Für wiederkehrende Rechnungen kann eine Dauerfreigabe einstellen werden.

Die Dauerfreigabe von wiederkehrenden eBill-Rechnungen soll perspektivisch die Lastschrift für Privatpersonen ablösen. Dies ist sehr sinnvoll, da es sich stets um (Push-)Bankzahlungen handelt: will der / die KundIn nicht mehr zahlen, hebt er / sie einfach die Freigabe auf.

Dasselbe gilt für Lightning. Auch hier kann eine Dauerfreigabe mit Betragsgrenzen eingerichtet werden. Die Browser-Extension Alby bietet dieses Feature an, um eine automatisierte Bezahlung auf einer Webseite zu ermöglichen. Mit BOLT 12 könnten Rechnung analog QR-Rechnung postalisch versendet werden. Viel interessanter ist jedoch, dass über eine einzige Freigabe wiederkehrende Zahlungen ausgelöst, aber jederzeit gestoppt werden können.

Schlussfolgerungen und Prognosen

Lightning bietet eine völlig neue Architektur ohne historischen Ballast. In Bezug auf Standardisierung schlägt es das traditionelle Banking. Die global einheitliche, umfassende und einfache Spezifikation steht in Kontrast zu den historisch gewachsenen Standards im Bankensystem. Lightning ist global by default, der traditionelle ZV ist global by extension. Z.T. ist das durch nationale Regulierung begründet, die es in Lightning nicht gibt.

Obwohl viel jünger und mit viel weniger Kapital gefördert, bietet Lightning dieselbe effiziente und moderne Zahlungserfahrung wie der vorbildliche Schweizer Markt. Die besprochenen Anwendungsfall von eBill, QR-Rechnung und Twint würden sich mit Lightning ähnlich anfühlen – zumindest nach etwas mehr Innovation wie BOLT 12. Und darüber hinaus können zahlreiche neue Anwendungsfälle realisiert werden. Und das alles in einer App, in einer Lösung. Zudem ist Lightning nicht an ein «Token» gebunden. So kann z.B. eine Prepaid-Karte aufgeladen und für Offline-Payments genutzt werden (siehe diese kleine Demo).

Daraus leite ich folgende Prognosen ab:

  • Die Bankenwelt erlebt, ausgelöst durch die Konkurrenz aus Big Tech und Crypto, einen erfreulichen Homogenisierungs- und Standardisierungsschub. Initiativen wie SWIFT MX, globale ISO20022 Adoption, Instant Payments und modernere Clearing-Systeme sollen die Zukunft sichern. Doch die fehlende Standardisierung über die ganze Zahlungskette hinweg hat unweigerlich einen negativen Einfluss auf die Nutzererfahrung.
  • Viele Anwendungsfälle um das reine payment hinaus – etwa Rückleitung, Vorfinanzierung, Zug-um-Zug Geschäft – werden im heutigen Zahlungsverkehr nur über proprietäre Lösungen abgedeckt und benötigen manuelle Schritte. Sie liessen sich über eine Infrastruktur wie Lightning viel einfacher und mindestens teilautomatisiert abwickeln.
  • Quasi alle klassischen Infrastrukturen sind primär national und expandieren erst sekundär ins Ausland (so auch Twint und eBill). Standards müssen abgestimmt, Regulatorik adressiert und der market fit bewertet werden. Im Gegensatz dazu ist Lightning global per default. Erst in zweiter Instanz sind spezielle Protokoll-Erweiterungen für partikulare Anwendungen oder Regionen denkbar.
  • QR-Rechnung, eBill und Twint sind relativ effiziente Lösungen: die Banken- und Interbanken-Infrastruktur der Schweiz ist modern und der Wertetransfer geschieht relativ direkt ohne allzu viele Mittelsmänner. Allerdings könnte auch das Schweizer System rasch disruptiert werden. Die grösste Gefahr geht von ApplePay aus. Gegenwärtig baut Apple auf der ineffizienten Karten-Infrastruktur auf. Perspektivisch wird Apple sich dessen entledigen.
  • Lightning Payloads können auf verschiedenen Kommunikations-Protokollen ausgetauscht werden: NFC, Bluetooth, Mesh-Netzwerke, Intranet und Internet mit niedriger Bandbreite. Dies wird historisch als gegeben angenommene Trennungen im Payment infrage stellen.
  • Lightning vereint Aspekte verschiedener heutiger Zahlungssysteme. Es eignet sich für diverse Anwendungsfälle. Daher sind Sonderlösungen für einzelne Nutzergruppen zu erwarten. Die Herausforderung besteht darin, partikulare Bedürfnisse zu adressieren, aber Einheitlichkeit und Interoperabilität zu bewahren. Die Bewahrung von Interoperabilität und Einfachheit sollte ein hohes Ziel sein.
  • Wie die Verzögerung bei der Adoption von BOLT 12 zeigt, werden Protokoll-Änderungen immer schwieriger. Mit fortschreitender Adoption ossifiziert das Protokoll, Innovationen werden auf Applikationsebene oder auf aufbauenden Systemen wie dem Smart Contract Protokoll RGB entwickelt.
  • Lightning ist in jeder Hinsicht besser als Karten. Es ist Push, aber gleichzeitig sind wiederkehrende Zahlungen sehr einfach darstellbar. So werden die inhärenten Probleme des Pull-basierten Kartenzahlungsverkehrs vermieden, und gleichzeitig Händlern Planungssicherheit gewährt. Mittels zeitverzögerter Auszahlung, Multisignatur und Treuhand-Services lässt sich das bekannte Chargeback aus der Kartenwelt viel effizienter und fairer nachbauen.
  • Lightning ist open banking. Die open-source Implementationen stellen APIs kostenlos zur Verfügung. Wallet-Software kann direkt vertrieben werden ohne im Backend auf custodians angewiesen zu sein.
  • Lightning ist embedded finance. Firmen können das komplette Management der Knoten an die Nutzer oder eine Lösung wie Greenlight auslagern und die Schnittstelle auf jedweder Oberfläche und in jedwedem Kontext integrieren.

Der vorerst letzte Teil der Serie wird einige dieser Punkte genauer beleuchten. Es wird klar werden, welche Chancen die Trennung zwischen Finanzdienstleistung und Verwahrung bietet.

Danke für Dein Interesse und bis zum nächsten Mal!

Bitcoin, Lightning, Stablecoins und der Zahlungs-Mix der Zukunft (Lightning Serie #3)

Einführung

Die Einführung von Bitcoin als gesetzlichem Zahlungsmittel in El Salvador wurde in den Medien meist kritisch kommentiert. Die ungebildete und arme Bevölkerung diesem Spekulationsobjekt auszuliefern sei unverantwortlich. Ohne über das Asset Bitcoin zu spekulieren, frage ich mich, wie das kleine Land in 3 Monaten ein nationales doch global vernetztes Echtzeit-Zahlungssystem etablieren konnte, das finanzielle Inklusion für Millionen ohne Bankzugang ermöglicht.

Noch ist die Nutzung im Land verhalten. Doch potentiell kann die Bevölkerung nun die Convenience von Paypal, Worldline und Transferwise nutzen, ohne dass diese Firmen ins Land gelockt werden mussten. Stattdessen konkurrenzieren zahlreiche private Lightning-Wallets, von denen die entwickelte Welt kaum je gehört hat. Ein weiterer Vorteil, der für ein Mittelamerikanisches Land bedeutend ist: Es besteht keine Abhängigkeit zu ausländischen Konzernen, Regulatoren oder Politikern.

Wie war das möglich? Wie noch detaillierter studiert wird, ist Lightning hochgradig standardisiert. Darauf bauen zahlreiche Applikationen wie Muun Wallet, Chivo und Bitcoin Beach auf. Sie bieten ein einfaches Kunden-Interface à la PayPal, sind aber interoperabel.

In El Salvador haben über 40% der Bevölkerung keinen Bankzugang. Remittances – beispielsweise von Familienmitgliedern in den USA – machen einen bedeutenden Teil der Wirtschaftsleistung aus. Die durchschnittlichen Kosten für eine Überweisung von 200 Dollar betragen 6.5% (Quelle: Weltbank). Lightning reduziert diese auf unter 1% und ermöglicht Echtzeit Zahlungen rund um den Globus zu jeder Zeit. Da das Land ohnehin keine eigene Währung hat, reduziert die Adoption von Bitcoin den geldpolitischen Handlungsspielraum des Landes nicht.

Einfluss eines kostenlosen Zahlungsverkehrs auf das BIP, abhängig von der Bedeutung von Remittances. Quelle: Fulgur Ventures

Die Adoption als Währung in anderen Entwicklungsländern ist nur eine Frage der Zeit.

Doch sagen uns diese Experimente aus der ökonomischen Peripherie etwas über die Zukunft des Zahlungsverkehrs?

Der 3. Teil der Serie vergleicht auf einem höheren Level die global relevantesten aktuellen und künftigen Zahlungsinfrastrukturen. Als kleinen Bonus gibt es einen rant über CBDCs – obwohl diese nicht zur genannten Gruppe gehören werden. In den beiden folgenden kürzeren Abschnitten fasse ich die Ergebnisse nicht nur zusammen, sondern spekuliere auch über ein Transitionsszenario in die neue payments Welt.

Zahlungsverkehrs-Infrastrukturen: Vergleich und Bewertung

Um das Potential von Lightning zu ermitteln, ist ein Vergleich mit anderen Payment Infrastrukturen hilfreich. Dabei sind sowohl die etablierten Systeme Bargeld, SWIFT und Karten zu berücksichtigen, als auch die klaren Kandidaten für Disruption wie Stablecoins, Lightning und Peer-to-Peer (P2P) Systeme.

Der Vergleich der Zahlungsverkehrs-Systeme erfolgt anhand ausgesuchter Use Cases für Zahlungen. Online / eCommerce sowie Offline / point of sale (POS) sind bekannte Unterscheidungen aus dem Kartenzahlungsverkehr. Customer-to-Business (C2B) und P2P decken die meisten Zahlungen von Privatpersonen ab. Die Anwendungsfälle von Unternehmen (etwa Grossbeträge oder Batch payments) werden in der Kategorie Business to Business (B2B) und Business to Customer (B2C) zusammengefasst. Die Kategorie «internationaler Zahlungsverkehr» wurde bereits eingehend analysiert. «Zugang» fasst zusammen, ob und wie einfach neue Teilnehmer die Infrastruktur nutzen oder entfernt werden können. Programmierbarkeit und Micropayments sind neue Kategorien. Sie sind die Basis für monetäre machine-to-machine Interaktionen und decentralized finance.

Mein Fokus liegt einzig auf den Grundzügen und Möglichkeiten dieser Infrastrukturen. Daher wird vom Ökosystem an Applikationen, die auf ihnen aufbauen, abstrahiert. Die ganze FinTech-Branche – von Paypal bis zu ERP-Systemen – mit ihren Services wird ausgeklammert. Diese Applikationsebene ist für die neuen Infrastrukturen noch nicht ausgeprägt. Daher kann sie die alte Welt noch länger nicht ganz ablösen, selbst wenn sie grundsätzlich besser ist. Über die Zeit sollten auf Infrastrukturen, die grosse Mehrwerte schaffen, Applikationen entstehen.

In unten stehender Grafik werden die Infrastrukturen verglichen und mit einer Bewertung von 1-4 versehen. Diese ist indikativ und wird im folgenden Abschnitt motiviert.

Netzdiagramm neuer und etablierter Zahlungsinfrastrukturen. Die Bewertung dient der Veranschaulichung des Potentials und ist insbesondere bei neuen Infrastrukturen nicht gleichzusetzen mit den gegenwärtigen Realitäten. Einige Bewertungen werden in folgenden Beiträgen genauer erklärt.

Bargeld

Bargeld ist stabil und geniesst hohes Vertrauen. Es eignet sich natürlich schlecht für sehr kleine und sehr grosse Transaktionen. Ein Grossteil der Menschheit hat keinen Zugang zu Bargeld in verlässlichen Währungen.

Bankzahlungen

Das Bankensystem zeichnet sich durch eine hohe Stabilität aus. Für hohe Werttransfers eignet es sich gut, da Banken über Zentralbank-Reserven stets genügend Liquidität beschaffen können und die Fixkosten dann weniger ins Gewicht fallen. Micropayments dagegen sind ökonomisch kaum sinnvoll. Der Zugang divergiert global stark. Banken gewährten historisch noch eine gewisse Privatsphäre insofern Daten nur aggregiert und anonymisiert an zentrale Behörden weitergeleitet wurden. Angesichts immer granularerer regulatorischer Begehrlichkeiten erodiert dieser Vorteil.

Bieten Banken programmierbares Geld? Wohlwollend interpretiert kann ein Dauerauftrag bereits als eine Zahlungs-Modalität verstanden werden: «Am 25. des Monats überweise an Empfänger XY». Allerdings gibt es nur lokale / nationale Standards für Daueraufträge.

In der Regel werden Zahlungen durch eine Rechnung bzw. einen Zahlungs-Request initiiert. Dieser Teil ist aber nicht durch Bankzahlungen abgedeckt. Stattdessen werden Lastschriften genutzt (mit standardisierten Formaten wie pain.008). Diese sind allerdings in vielen Ländern nicht sehr verbreitet. Zahler scheuen sich oft davor, Dritten eine Abbuchungsermächtigung zu erteilen. Aufgrund des Betrugsrisikos ist Chargeback unvermeidlich. Dies führt aber auf Händlerseite zu Komplikationen, da das erhaltene Geld nicht als final angesehen werden kann. Zudem ist der Aufwand zur Akkreditierung als Lastschrift-Aussteller aufwendig, da Banken bei Chargebacks haften, wenn der Empfänger das Geld bereits abgezogen haben sollte.

Die offensichtlich bessere Variante sind autorisierte wiederkehrende Push-Payments. Diese sind jedoch nicht standardisiert. Daten werden noch manuell auf Formulare übertragen. Lokale Lösungen werden von Banken-Verbänden (siehe QR-Rechnung in der Schweiz) oder Firmen mit Buchhaltungs-Lösungen (in der Schweiz etwa SIX mit eBill oder Swisscom mit Conextrade) definiert. Die meisten Pull-Zahlungen werden aber durch Karten ausgelöst.

Kartenbasierte Zahlungen

Bei Kartenzahlungen handelt es sich nicht um payments («push»), sondern Belastungen («pull»). Karten sind streng genommen keine eigenständigen Infrastrukturen, da sie stets ein Bankkonto benötigen. Karten können einfach als Zahlungsmethode auf Internetseiten integriert werden. Die Informationen zur Karte (Kartennummer + CVC) genügen, um eine Belastung zu initiieren. Die Missbrauchsgefahr macht dann aber Betrugs-Prävention, Chargeback-Prozesse und Datenschutz nötig. Das verursacht Kosten für alle Beteiligten.

Für die komplizierte Abwicklung von Kartenzahlungen benötigen Händler Acquirer. Die Kosten sind teilweise beträchtlich. Verträge und Gesetze zwingen Händler dazu, diese Kosten auf alle Bezahlmethoden umzulegen. Die Akzeptanz einer Kreditkarte macht alle Waren im Shop teurer.

4-Parteien-System im Kartenbasierten Zahlungsverkehr inklusive Geld- und Gebührenfluss, Quelle: Blog

Aus Nutzerperspektive sind Kartentransaktionen am point of sale relativ bequem. Online ist die ständige Eingabe der Karten- und persönlichen Daten suboptimal. Der Chargeback ist für Käufer ein gutes Feature, für Händler ein Graus. Sehr kleine oder sehr grosse Transaktionen sind aus ökonomischen bzw. regulatorischen Gründen ausgeschlossen. Mit Teilbuchungen und Abonnements sind primitive programmierbare / konditionierte Zahlungen möglich. Die Kartenschemes sind global präsent, jedoch müssen für die einzelnen Ländern abweichende technische Lösungen und Bezahlmethoden integriert werden. Diese Komplexität abstrahieren Acquirer gegen Gebühren.

Lightning Network

Lightning ist das einzige interoperable System für Micropayments. In Kombination mit der globalen Natur und Programmierbarkeit ermöglicht Lightning mit Value4Value eine dritte Monetarisierungsform für das Internet neben Abonnements und Werbung (siehe Beispielsweise die Podcast 2.0 Apps Breeze und Sphinx Chat). Auch machine-to-machine payments für das Internet der Dinge (IoT) können künftig abgebildet werden (siehe Kurt et al.). Für Grossbeträge im B2C und B2B eignet es sich nicht, jedoch können diese über die Blockchain relativ günstig transferiert werden. Die Privatsphäre ist hoch und der Zugang erfordert nicht mehr als ein internetfähiges Endgerät. Obwohl es bisher fast nur im eCommerce und P2P genutzt wird, eignet sich Lightning auch gut für Point of Sale Zahlungen und in Offline-Szenarien. Dies wird im nächsten Teil der Serie näher erläutert.

Finanzintermediäre unterliegen heute Regularien zur Identifizierung von beteiligten Parteien (z.B. die sog. Travel Rule). Bereits existieren Dienstleister, die Intermediären helfen, diese Regularien für Blockchain-Transaktionen zu erfüllen (z.B. 21analytics). Für Lightning existiert dies noch nicht. Technisch wäre die Erfassung des Zahlers und Empfängers ohne Weiteres möglich, allerdings würde dies der raison d’être widersprechen. Die Fungibilität wäre gefährdet, würden Transaktionen und Kanäle in konform und non-compliant unterschieden.

Für C2B und P2P mit geringeren Beträgen gelten solche Regeln nicht. Daher ist Lightning heute besonders in diesen Bereichen einsetzbar.

Noch wird über Lightning hauptsächlich Bitcoin ausgetauscht. Die deflationäre Tendenz von Bitcoin beschränkt die Verbreitung als Zahlungsmittel. Wie bereits gezeigt, bietet Lightning absolute Finalität, die dies in bestimmten Fällen aufwiegt. Zudem wird der Nachteil durch die Verwendung von Börsen auf Empfänger- und Zahlerseite oder Stablecoins auf Lightning mitigiert.

Stablecoins

Stablecoins haben sich zum Öl der Crypto-Trader entwickelt. Auch für Remittances werden sie genutzt. Aktuell bieten sie vielen Menschen in Entwicklungsländern Zugang zum Dollar. Für Micropayments eignen sie sich aufgrund der Blockchain-Gebühren etwas weniger.

Stablecoins werden von Unternehmen auf Blockchains emittiert. Gegenüber bekannten Infrastrukturen bieten Stablecoins einige Vorteile. Dazu zählt die relative Finalität («atomic settlement»), die öffentliche Einsehbarkeit sowie der einfache Zugang. Transaktionskosten sind relativ gering.

Stablecoin Wachstum, Quelle: Coinmetrics und neilson

Die Aktivseite der Emittenten besteht i.d.R. aus liquiden Instrumenten wie kurzfristigen Staats- und Unternehmensanleihen. Sie sind also ähnlich strukturiert wie Geldmarkt-Fonds und könnten in Extremsituationen Probleme haben, die Kursparität zu halten. Zusätzlich sind sie der Fragilität der Blockchain, auf der sie abgewickelt werden, ausgesetzt. Da sie bis dato tendenziell auf günstigeren, damit weniger sicheren und dezentralen Blockchains gehandelt werden, kann dieses technologische Risiko hoch sein (siehe Blockchain-Dilemma). Vorgaben zur Sicherheit, Liquidität und Maturität der Aktivseite der Emittenten sowie KYC-Regeln sollten dem Markt zu Stabilität und regulatorisch-politischem Segen verhelfen.

Grundsätzlich haben Stablecoins, emittiert auf öffentlichen oder beschränkten Blockchains viele der Vorzüge von Lightning. Sie sollten sich als neuartige Zahlungsinfrastrukturen etablieren. Die erwartbaren regulatorischen Eingriffe machen sie zwar für einige Nischen weniger attraktiv, verhelfen aber ansonsten zu grösserer Durchdringung. Von der Privatwirtschaft emittiert, versprechen sie Innovationen und neuartige Anwendungsmöglichkeiten – ganz im Gegensatz zu ihrer (angeblichen) staatlichen Konkurrenz.

CBDCs

Digitale Zentralbankwährungen (central bank digital currencies) sind ein heisser Gesprächsstoff. Produktiv sind noch wenige, doch schon wird teils das Ende des Bargelds, teils das Ende der Banken prophezeit. Ich komme zu anderen Schlüssen.

Grundsätzlich können sie als wholesale oder retail CBDC ausgestaltet werden. Im ersten Fall handelt es sich bloss um eine effizientere Form der Reserven-Buchhaltung zwischen Zentral- und Geschäftsbanken. Für den alltäglichen Zahlungsverkehr hätten wholesale CBDCs kaum eine Auswirkung. Dagegen gelten retail CBDCs als alternativer Zugang zu Zentralbankgeld angesichts schwindender Bargeldnutzung.

Bei genauerer Betrachtung ist der Erfolg von retail CBDCs im Westen fraglich. Sie werden in jedem Fall über die Banken ausgerollt werden, da Zentralbanken keine Expertise im Umgang mit Endkunden haben und zudem Banken nicht die Geschäftsgrundlage entziehen können. Interregionale Echtzeitzahlungen über das Bankensystem werden vor interoperablen CBDCs realisiert werden. Micropayments und programmierbare Smart Contracts könnten zwar darauf abgebildet werden. Doch es ist kaum zu erwarten, dass Behörden Systeme kreieren, die innovative Entwickler von Bitcoin oder Ethereum weglocken können. Privatsphäre könnte für kleinere Beträge erhöht werden (siehe Gross et al.), doch ist dies ebenso unwahrscheinlich.

Warum braucht es sie dann überhaupt? Retail CBDCs werden möglicherweise weniger für innovative Payments designt. Vielmehr ermöglichen sie Zentralbanken eine noch granularere und direktere Ausübung ihrer Geldpolitik. Wirtschaftliche Anreizprogramme könnten direkt auf CBDC-Accounts gutgeschrieben werden.

Für den alltäglichen Zahlungsverkehr springt derzeit kein Anwendungsfall für retail CBDCs ins Auge. Aus diesem Grund – und, weil ihre Ausgestaltung noch sehr unklar ist – wurden sie nicht in die vergleichende Grafik aufgenommen.

In weniger entwickelten Ländern ergeben sich klare Bedürfnisse für effizientere Zahlungssysteme. Mehrheiten haben keinen Zugang zu Finanzdienstleistungen. Doch auch unter diesen Umständen erscheinen retail CBDCs unnötig: Nationale P2P-Systeme ermöglichen ähnliches bereits heute – ganz ohne Zentralbankgeld.

Nationale Peer-to-Peer Systeme

In den vergangenen Jahren haben sich nationale Systeme etabliert, die es erlauben, Mobilfunk-Guthaben P2P über einfache Apps zu transferieren. Dazu zählt M-Pesa in Kenia und Tansania. In Brasilien hat die Zentralbank mit Pix ein Instant-Payment-System lanciert, das mit allen Bank- und FinTech-Guthaben aufgeladen werden kann und primär P2P und im eCommerce eingesetzt wird.

Aufladen des M-Pesa Accounts in Kenia, Quelle: Gemeinsam für Afrika

Alle Projekte eint der durchschlagende Erfolg. Mit einem digitalen 24x7x365 Echtzeit-Bezahlsystem haben sie den Westen links überholt.

Allerdings sind nur in grösseren Wirtschaften genügend Talente und Ressourcen vorhanden, um von einfachen payments zu programmierbarem Geld, Unternehmens-Zahlungsverkehr und anderen Finanzprodukten wie Kreditvergabe vorzudringen. Somit erscheint es sinnvoll, dass kleinere Nationen versuchen, vom globalen Talentpool der Bitcoin- oder Ethereum-Entwickler zu profitieren.

Zudem sind M-Pesa und Co. nicht interoperabel. Dies ist umso bedauerlicher, da sich alle aus Nutzerperspektive gleich anfühlen: QR-Code erstellen, versenden bzw. scannen und bestätigen. Global interoperabel ist nur Lightning.

Adoption an den Rändern

Der Zahlungsverkehr war für Jahrzehnte in der Hand von King Cash, Banken und den Kartenschemes. Diese Dominanz bröckelt, ausgelöst durch die bahnbrechenden Innovationen Internet, Kryptographie und Smartphones. Wohin wird sich die Payment-Welt entwickeln? Wie werden sich neue Infrastrukturen verbreiten?

Als wahrscheinlichstes Szenario erscheint mir eine «Adoption an den Rändern».

Über die etablierten Systeme können mittel- bis grosse Transfers B2B, B2C und C2B einigermassen komfortabel abgewickelt werden. Für einfache P2P-Payments hat sich ein Ökosystem an Apps herausgebildet, das die mühsame Eingabe von IBANs erübrigt. Der internationale Transfer ist kostspielig. Der Zugang ist ausserhalb des privilegierten Teils der Welt beschränkt.

Die gegenwärtigen Fixkosten, geringen Standardisierungsgrade und regulatorischen Anforderungen führen zu hohen Barrieren für alle Randständigen, Sonderlinge und Sonderfälle. Weniger entwickelte Länder bzw. deren Bevölkerungen, Händler mit geringem Fix-Volumen wie Pop-Up-Stores und Markthändler, Adult Entertainment, Händler im Ausland, Zahlen im Ausland… In diesen Szenarien sind die prozentualen Kosten für Akzeptanzstellen hoch oder es ist schwierig, überhaupt «herein gelassen» zu werden.

Lightning ist einfach zu integrieren und läuft auch ohne Lizenz oder Vertrag. Es fallen keine Fixkosten an und es können Zahlungen von der ganzen Welt aus empfangen werden. Lightning ist wie SumUp – bloss besser in allen Belangen.

Für grössere Händler – die Coops’ oder Migros’ dieser Welt – besteht kein existentieller Anreiz zur Akzeptanz von Lightning oder Stablecoins. Die geringen Kosten, globale Natur und Einfachheit machen es dennoch opportun. Beide könnten sich hier als Back-Up Bezahlmittel etablieren.

Dabei ist noch unklar, ob die grossen Acquirer und Processor Lightning und Stablecoins Zahlungen abwickeln werden. Die Kartenschemes werden dies zu verhindern suchen. Andernfalls werden sie als zusätzliche Option integriert. Dabei wird ggf. durch eine angebundene Krypto-Börse ein Währungstausch angeboten (so im Beispiel von Worldine in der Schweiz).

Apple Pay und Co. als Brandbeschleuniger

Den Massenmarkt werden Karten und Banken noch für längere Zeit dominieren. Dienstleistungen auf der Applikationsebene mitigieren die grundlegenden Schwächen des Protokolls. B2B ist ohnehin fest in der Hand der Banken. Etablierte Player können sich jedoch nicht auf der sicheren Seite wähnen. Ein Blick auf die Automobilindustrie bzw. die Börsenbewertungen liefert ein Paradebeispiel, wie schnell die Gunst der Geldgeber neuen Playern gilt, sobald klar ist, dass die etablierten Firmen auf veralteter Technologie aufbauen.

Und tatsächlich könnten dieselben Dienstleister, die aktuell die Schwächen des Systems kaschieren, relativ zügig auf neue Infrastrukturen wechseln – eben weil sie selbst nicht an eine Infrastruktur oder Bezahlmethode gebunden sind.

Ein entscheidender Player könnte Apple sein. Apple Pay bietet hohe Bequemlichkeit, baut jedoch auf der veralteten Infrastruktur auf. Der Grossteil der Gebühren wird von Intermediären abgegriffen, Nischen-Märkte sind nur bedingt erschliessbar. Dem (Payment-)Giganten aus Cupertino wird längst nachgesagt, die Friktionen in der Zahlungsabwicklung reduzieren zu wollen. Ausserdem möchte er die Akzeptanzseite besetzen (siehe Apple’s Press Release). Apple Pay und Lighting bzw. Stablecoins sind daher ein idealer Match. Wo bleiben aber Kartenschemes, Banken und Acquirer, wenn Kunden plötzlich Crypto-Wallets statt Bankkarten in Apple Pay provisionieren und Händler die Zahlungen auf ihrem «Apple Pay for merchants» Software-Terminal akzeptieren?

Im sonnigen El Salvador spekulieren Wenige über diese Dinge. Die Mehrheit lebt von Monat zu Monat und hat wenig Gelegenheiten, sich mit den möglichen Vorzügen deflationärer Internet-Währungen und crypto-basierter Zahlungsinfrastrukturen zu beschäftigen. Doch man freut sich über die seltsamen Bitcoin-Touristen, die die Insel jüngst aufsuchen. Und über die Dollars, die nach der Überweisung der Verwandten aus dem Ausland kostenlos an ATMs bezogen werden können. Schwer vorstellbar, dass das Land Vorreiter einer signifikanten Innovation des Zahlungsverkehrs sein könnte.

Danke für Deine Lektüre. Im finalen Beitrag dieser Serie werde ich die Spekulationen um Apple Pay und Co. erneut aufgreifen. Zuvor jedoch widmet sich der nächste Teil der Standardisierung von Lightning. Aufbauend auf einer detaillierten Analyse der typischen Schritte der Zahlungsabwicklung, wird evaluiert, wie sich Lightning gegen die Schweizer Zahlungsverkehrslösungen Twint, QR-Rechnung und eBill schlägt. Der Fokus auf Infrastrukturen in diesem Beitrag wird dann ergänzt und konkretisiert.

Lightning und Bitcoin: Unzertrennlich und aufeinander angewiesen (Lightning Serie #2)

Einführung

Jack Mallers ist ein smarter Bitcoiner. Und er ist der wohl prominenteste Vermarkter des Lightning-Netzwerks. Er hat seine Ideen sogar schon beim IWF vorgetragen. Mallers wird nicht müde, den Unterschied zwischen bitcoin, dem Asset, und Bitcoin, dem Netzwerk, hervorzuheben. 

Jack Mallers bei seiner Präsentation vor dem IWF, Quelle: Youtube

Diese Differenzierung ist ein wiederkehrendes Thema in der Debatte über Bitcoin. Erschaffen als «peer to peer electronic cash» (siehe Whitepaper), wurde über die Jahre verstärkt die Analogie vom digitalen Gold bemüht. Wie Gold, so glauben viele, eignet sich Bitcoin zur Wertaufbewahrung, nicht aber zum Werteaustausch.

Mallers selbst scheint dies zu bestätigen. Sein Unternehmen Strike ermöglicht Nutzern das Senden und Empfangen in Fiatwährungen. Lightning wird dabei genutzt als effizientere Alternative zu Visa und Co. Am Anfang und Ende steht ein Währungswechsel. Statt bitcoins, so erklärt er, könnte man auf Lightning genauso gut Erdnüsse austauschen.

Sind Bitcoin, der Wertspeicher, und Lightning, das asset-agnostische Zahlungsnetzwerk, deshalb völlig getrennt zu betrachten? Nein. Im Gegenteil: Beide sind untrennbar verbunden. Lightning ohne Bitcoin ist Unsinn. Auf der anderen Seite kann Bitcoin sein Potential ohne Lightning nicht entfalten. 

Die Begründung meiner These beginnt, wo der erste Teil dieser Serie angesetzt hat: bei Lightning und seinen Attributen als Zahlungssystem. Diesmal wird auf die Rolle von Dezentralität und Privatsphäre für Bitcoin fokussiert.

Der Zweck des Beitrags ist es, Topologie und Konstruktion von Lightning zu motivieren. Dies ist wichtig, um es von payment Lösungen wie etwa Alipay zu unterscheiden. 

Dezentral ist ineffizient

Lightning ist relativ schnell und günstig. Doch es funktioniert längst nicht problemlos. Wie bereits besprochen wird eine Route mit genügend Liquidität benötigt, um eine Zahlung auszuführen. Noch komplizierter wird es, weil jede Verbindung zwischen zwei Knotenpunkten auf jeder Seite ein eigenes Guthaben hat. Ganz ähnlich wie im Nostro-Vostro-System der Banken. Sitzt die Liquidität am falschen Ende, so schlägt die Zahlung fehl, obwohl der Knoten insgesamt liquide ist. Routing nodes betreiben hohe Aufwände, Liquidität auf ihren Kanälen optimal zu verteilen, um Zahlungen erfolgreich weiterleiten zu können und entsprechende Gebühren zu sammeln. Schon gibt es Dienstleister, die das Schmiermittel Liquidität gegen Gebühren bereitstellen. Forscher suchen nach neuen Algorithmen, um die Erfolgswahrscheinlichkeit von Zahlungen zu erhöhen (siehe Research Paper). Geht das nicht effizienter?

Alipay als moderneres und komplett zentralisiertes System ist hinsichtlich Effizienz unschlagbar, da alle Zahlungen bloss Mutationen in einer Datenbank darstellen. Zwar ist es der Willkür der chinesischen Behörden ausgeliefert, aber da der Mutterkonzern Alibaba ohnehin streng reguliert wird, stellt dies kaum eine zusätzliche Gefahr dar. Ähnliches gilt für PayPal oder Square. Milliarden Menschen nutzen sie und machen sich wenig Gedanken über die Gefahren und möglichen Nachteile. Warum also nicht auf eine zentrale Infrastruktur setzen für den Zahlungsverkehr?

Ant Financial, der FinTech-Konzern von Alibaba, zu dem auch die Payment-App Alipay gehört. Quelle: FT

Privatsphäre und Zensur-Resistenz

Zensur-Resistenz und Privatsphäre sind zentrale Werte im Bitcoin-Ökosystem. Das mediale Geschwätz unkt von Kriminellen und Sonderlingen, die sich im anonymen Netzwerk tarnen. Das ist jedoch empirisch nicht haltbar oder zumindest verkürzt. Die beiden Werte sind vielmehr im Kontext der ursprünglichen Motivation für Bitcoin zu verstehen. 

Bitcoin ist eine Antwort auf den Kollaps von 2008. Das fehlende disziplinierende Element im Fiat-System führt zu immer stärkeren Fehlanreizen. Zentralbanken wählen im Ernstfall den Weg des geringeren Widerstandes. Sie versorgen die Wirtschaft mit immer höheren Dosen der Liquiditätsdroge, anstatt sich gegenüber Politik und Gesellschaft für eine schmerzhafte Kur verantworten zu müssen. Hohe Verschuldung macht das System fragil und ständige Interventionen notwendig. Insbesondere die USA als monetärer Hegemon erliegen der Versuchung, immer neue Schulden zu kreieren und Assets mit Liquidität zu stützen.

Die deterministische Inflationsrate und Geldmenge von Bitcoin (links) und das Wachstum des Geldaggregats M2 in den USA. Quelle: St. Louis Fed

Bitcoin ist ein Versuch, eine verbesserte und digitale Version eines «harten Geldes» zu etablieren (siehe Boyapati’s Das bullishe Argument für Bitcoin). Soll Bitcoin erfolgreich sein, muss es das staatliche Währungsmonopol zumindest teilweise herausfordern. 

Das klingt aktuell phantastisch. Doch die geopolitische Relevanz von Bitcoin wird zusehends offensichtlich. In allen Events der jüngsten Zeit spielte es eine Rolle. Zunächst die Finanzierung der Covid-Proteste in Kanada mit Bitcoin-Spenden, nachdem die Regierung Bankkonten sperren liess. Dann die Ukraine-Tragödie: Einerseits empfängt das bedrohte Land signifikante Spenden in Bitcoin. Es zählt auch zu jenen mit der höchsten Adoption der Kryptowährung. Ukrainer haben ihre Ersparnisse unkonfiszierbar in kleinen USB-Sticks gesichert. Auf der anderen Seite besteht die Sorge, dass Russland Sanktionen mit Bitcoin umgeht. Das entbehrt zwar bisher eines empirischen Belegs, lässt sich aber im pseudonymen System nicht ausschliessen.

Staatsfeind Nummer 1

Bitcoin fordert eine Trennung zwischen Staat und Geld – analog zur Trennung zwischen Staat und Religion im Zuge der Aufklärung. Dies kommt einer Kriegserklärung ans Finanzministerium gleich. Die USA als Herausgeberin der Weltreservewährung würden unter der forcierten Adoption das Privilegium steter Nachfrage nach den eigenen Schuldverschreibungen einbüssen. In diesem – heute sehr unwahrscheinlichen aber möglichen – Szenario würde Bitcoin ähnlich hart attackiert werden wie ein Kriegsgegner.

In einer Auseinandersetzung mit Behörden bedeutet jeder verwundbare Punkt das Scheitern. Dabei ist Bitcoin nicht auf grösstmögliche Privatsphäre optimiert. Privacy Coins wie Monero versprechen höhere Anonymität. Doch ist es auch dort sehr schwierig, wirklich keine Spuren zu hinterlassen. Das Bitcoin-Ecosystem geniesst dabei den Vorteil der Marktdominanz: das Sicherheits-Budgets ist so hoch, dass eine Attacke des Netzwerks ausgeschlossen scheint. Bitcoin-Transaktionen zu sanktionieren wird immer unwahrscheinlicher. Und mit der Menge an Nutzern potenziert sich der Aufwand für die De-Anonymisierung von Adressen. Dezentrale Börsen wie bisq, die Nutzung von Lightning sowie Protokoll-Updates wie Taproot erhöhen die Resilienz. Vermögen bei zentralen Verwahrstellen und Börsen sind jedoch einfache Angriffsziele. 

Mit hohem Aufwand gelingt es Behörden oft, die Identitäten hinter Bitcoin-Adressen zu enttarnen. Dies wurde den comichaften Cyber-Kriminellen Heather Morgan und Liya Lichtenstein zum Verhängnis, die auf über 4 Mrd. Dollar erbeuteten Bitcoin sassen. Quelle: New York Post

Vor diesem Hintergrund erscheinen Privatsphäre und Zensur-Resistenz in neuem Licht. Bitcoin-Nutzer müssen ungehindert und mehr oder mindern anonym bleiben können. Eine Verbindung zwischen Bitcoin-Adresse und Identität von Millionen Nutzern herzustellen muss für Behörden impraktikabel sein. Privatsphäre und Zensur-Resistenz sind demnach unabdingbar, um die Fungibilität von Bitcoin zu verteidigen.

Stablecoins und Finalität

Zurück zu Lightning: Bitcoin als potentielles digitales Gold ist sehr volatil. Zudem halten die meisten Nutzer an Bitcoin fest, statt das im Wert steigende Asset aus der Hand zu geben. Dies schränkt die Nutzung von Lightning im Massenmarkt aktuell ein.

Um die Nachteile zu mitigieren, nutzen Anbieter wie Strike Börsen auf Käufer- und Verkäuferseite, sodass beide Parteien Bitcoin nicht zwangsweise halten müssen. Zudem erarbeiten Lightning-Entwickler Lösungen, um Stablecoins über Lightning zu versenden. Somit könnten Transaktionen in vielen Währungen günstig, in Echtzeit, ohne Kontrolle und Zugangsbarrieren um die ganze Welt gesendet werden. Gerade für Menschen in Entwicklungsländern ohne Zugriff auf etablierte Fiat-Währungen wäre dies ein enormer Vorteil.

Stablecoins werden von Unternehmen emitiert, die für die Kursparität zur Fiat-Währung einstehen. Die Emission wird perspektivisch an KYC-Regularien geknüpft werden, u.a. um Kapitalflucht zu verhindern. Auf Lightning könnte sich jedoch ein Sekundärmarkt entwickeln, auf dem opportune Personen ihre Stablecoins spurlos an Dritte veräussern. Behörden können dann nur den Wiedereintritt in die Fiat-Wirtschaft regulieren.

Stablecoins auf Lightning reduzieren die Anreizproblematik und Akzeptanzprobleme von Bitcoin. Sie bergen aber auch Angriffsfläche. Die Abhängigkeit von einer zentralen Instanz zur Garantie der Kursparität widerspricht der Philosophie von Bitcoin. Dieser Kompromiss ist in vielen Szenarien sinnvoll. Allerdings kommt so das zentrale Alleinstellungsmerkmal von Lightning nicht voll zum Tragen.

Dieses liegt in der absoluten Finalität für Lightning-Zahlungen (Buzzword Alarm: «atomic settlement») – ermöglicht durch den dezentralen, resistenten und unveränderlichen Konsensus-Mechanismus der Bitcoin Blockchain. Niemand kann eine Lightning-Zahlung revozieren, zensieren oder ungültig machen. Bitcoin gewährt die stärksten Eigentumsrechte der Geschichte. Im Gegensatz dazu ist jeder Transfer über Alipay und Co. potentiell durch die Fintechs selbst, die abwickelnden Banken oder die Regulatoren zensier- und einsehbar. Und auch wenn der Transfer ausgeführt wurde, können Guthaben eingefroren werden. 

Für die breite Masse ist dies heute nicht bedeutend. Doch absolute Finalität ist ein Attribut von Lightning, das kein anderes Zahlungssystem im traditionellen oder Crypto-Space in dieser Absolutheit bieten kann. Und es ist genau dieses Attribut, das Lightning für Bitcoin essentiell macht. Bitcoin kann einen Konflikt mit behördlicher Gewalt nicht glaubhaft antreten ohne die Möglichkeit skalierbarer, anonymer, günstiger und globaler Zahlungen.

Schlussfolgerungen

Nur im Kontext der Notwendigkeit, Fungibilität, Resistenz und dadurch Finalität zu gewährleisten, erscheint die Topologie des Mesh-Netzwerks Lightning sinnvoll. Lightning kann verschiedene Assets abbilden, aber nur als Smart-Contract-Protokoll im Bitcoin-Ökosystem reüssieren.

Privatsphäre ist nicht nur wichtig, um Whistleblower zu schützen. Vielmehr ist Fungibilität das zentrale Problem, das einer Blockchain mit öffentlicher Transaktionshistorie inhärent ist. Ohne grösstmögliche Fungibilität kann Bitcoin vielleicht Wertspeicher, nicht aber Geld werden.

Dezentrale Peer-to-Peer-Systeme sind äusserst resilient. Sie bedürfen keiner zentralen Instanz für Wartung und Weiterentwicklung. Solange Individuen einen Nutzen daraus ziehen, werden sie weiter existieren. Ich spekuliere in dieser Serie niemals über die Wertentwicklung. Doch es sollte klar sein, dass Bitcoin nicht verschwindet. Wahrscheinlicher ist, dass es jede heute existierende Währung überleben wird.

Das genaue Verhältnis zwischen digitalem Gold und Geld ist kompliziert und bedarf ausführlicher Diskussion. Das etablierte Verständnis von Lightning im Kontext von Bitcoins Kampf mit dem Fiat-System erlaubt es jedoch, die politische Bühne zu verlassen. Im nächsten Beitrag vergleiche ich die heute gängigen Zahlungsinfrastrukturen und zeige die jeweiligen Stärken und Schwächen auf. 

SWIFT GPI und Bitcoin Lightning: Ein Vergleich  (Lightning Serie #1)

Einführung und Motivation

Der grenzüberschreitende Zahlungsverkehr ist einer globalisierten und digitalisierten Wirtschaft nicht gerecht. Im Zeitalter friktionsloser globaler Kommunikation über das Internet führen tagelang dauernde Zahlungen zu Unverständnis. Internationale Banktransfers sind oft teuer und langwierig. Bei Zahlungsauslösung via Banktransfer besteht keine Gewissheit

1. über die Dauer bis zur Ankunft,
2. die anfallenden Gebühren,
3. den Betrag, der beim Begünstigten ankommt, da zwischengeschaltete Banken möglicherweise Gebühren direkt vom Überweisungsbetrag abziehen
und es wird 4. bei Ankunft der Zahlung keine Bestätigung beim Zahler oder dessen Bank ausgelöst. 

Dabei sind Privatpersonen mit Bankzugang noch auf der besseren Seite: Milliarden Menschen ohne Bankkonto verwenden noch kostspieligere und unzuverlässigere Überweisungsdienstleister wie Western Union. 

Die Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication, abgekürzt SWIFT, hat sich als Nachrichtenstandard für die Interbanken-Kommunikation entwickelt. Praktisch alle Banken nutzen SWIFT Nachrichten, um sich gegenseitig über die Abwicklung von Zahlungen zu instruieren. Seit 2017 rollt SWIFT ihr Produktportfolio GPI (global payment innovation) aus.

GPI soll für einen schnelleren, transparenteren und günstigeren Zahlungsverkehr sorgen. Anreize  sollen zu einer Optimierung etablierter Prozesse führen. Daneben machen Fintechs wie Revolut oder Transferwise (neu Wise) den etablierten Banken den Markt streitig. Sie beruhen jedoch auf demselben Korrespondenzbankensystem, das auch SWIFT GPI per se nicht verändert. Und am Horizont sind bereits völlig neue Architekturen und Plattformen wie Stablecoins und CBDCs zu erkennen.

Den spannendsten Alternativ-Entwurf zum Korrespondenzbankensystem stellt das Lightning Netzwerk dar. Lightning beruht auf Bitcoin und somit dem wichtigsten Peer-to-Peer (P2P) Netzwerk mit einem global einheitlichen Asset, dem bitcoin. Bitcoin ist die erste und möglicherweise einzige Lösung für dezentralen Konsensus. Eine Blockchain wie Bitcoin eignet sich grundsätzlich nicht für skalierbare Zahlungsabwicklung. Aus diesem Grund setzt die Gemeinde auf sogenannte off-chain Protokolle wie Lightning, die die Blockchain nur selten nutzen. Lightning ist das einzige Protokoll aus dem Crypto-Ökosystem, das eine bedeutende Rolle im Zahlungsverkehr spielen könnte. Zudem eignet sich Lightning als Kontrastfolie für immer zentralisiertere Systeme im klassischen Zahlungsverkehr.

In diesem Beitrag möchte ich Lightning mit GPI vergleichen. Ziel ist es nicht, einen Sieger zu krönen, sondern die Eigenheiten der Infrastrukturen hervorzuheben. Da der Kreis jener, die beide Systeme kennen, wohl klein ist, stelle ich beide zunächst kurz vor. Danach werden sie auf Basis gewählter Kriterien verglichen. Schliesslich wird ein Ausblick auf die Entwicklung im Zahlungsverkehr gewagt. Meine Schlussfolgerungen runden den Beitrag ab und gewähren einen Ausblick auf die folgenden Publikationen.

Lightning Was?

Das Lightning Network wird oft als Second Layer auf Bitcoin beschrieben. So wird der Vergleich zum aktuellen Finanzsystem gezogen, wo Bankguthaben auf Zentralbank-Geld aufbauen. Tatsächlich handelt es sich bei Lightning jedoch um Smart Contracts zwischen zwei Parteien, die eine gemeinsame Adresse mit einer bestimmten Menge Bitcoin eröffnen.

Geldpyramide im bestehenden System und einem Bitcoinstandard. Quelle: Bhatia: Layered Money

Kredit gibt es nicht. Dies im Gegensatz zum traditionellen System, wo Bankguthaben allein durch die Ausweitung der Bank-Bilanz geschaffen werden. Guthaben im Lightning Netzwerk entsteht durch den Transfer einer entsprechenden Menge Bitcoin in eine 2-Parteien-Adresse («Multisig»). Nun können die beiden Parteien untereinander Zahlungen tätigen, ohne die Blockchain zu nutzen. Dennoch sind Lightning Zahlungen final. Jederzeit kann eine der Parteien den gemeinsamen Account auflösen, indem der letzte Zustand des Kanals auf der Blockchain publiziert wird.

Skalierung erreicht Lightning durch die Möglichkeit, über Knoten zu springen und somit Zahlungen von Parteien zu erhalten oder an sie zu tätigen, mit denen kein gemeinsamer Account eröffnet wurde. Empfänger und Zahler sind für Knotenpunkte und Aussenstehende niemals eindeutig bestimmbar, sodass Lightning ein hohes Mass an Privatsphäre gewährleistet.

Visualisierung des Lightning Netzwerks mit einzelnen Nodes. Quelle: LNrouter

Lightning ist ein best effort Netzwerk. Eine Zahlung gelingt nur, wenn

  1. zwischen den beiden Parteien ein Pfad über mehr oder weniger Knoten, sog. routing nodes, besteht
  2. Alle Knoten genug Liquidität halten, um die Zahlung zu «routen».

Lightning befindet sich in der Bootstrapping Phase, doch schon jetzt stellt Bedingung 1 immer seltener ein Hindernis dar. Zudem werden Algorithmen entwickelt, die die Wahrscheinlichkeit des erfolgreichen Transfers erhöhen (siehe Reseach Paper).

Eine Zahlung wird i.d.R. durch einen Request-to-Pay initiiert und benötigt meist kaum 2 Sekunden. Für die Weiterleitung und die Bereitstellung von Liquidität verlangen zentrale Knotenpunkte (routing nodes) Gebühren. Prinzipiell kann jeder Netzwerkteilnehmer als routing node fungieren, benötigt jedoch technisches Verständnis und etwas Liquidität. Knotenpunkte sind öffentlich, sodass Apps vor Ausführung der Zahlung die günstigsten und verlässlichsten Routen bestimmen können.

Diese kurze Vorstellung soll ein Grundverständnis für Lightning vermitteln (mehr Infos z.B. hier). Das Netzwerk befindet sich in einer noch sehr frühen Phase mit unsicherem Ausgang, jedoch einer Menge Innovation auf verschiedenen Ebenen. Besonders für digitale Zahlungen über Kleinbeträge wie pay-per-use Modelle wird Lightning genutzt. So können Podcasts pro abgespielter Minute bezahlt oder Zahlungsrequests in APIs integriert werden (und so der bisher ungenutzte HTML-Code 402 zur Anwendung kommen). Die globale Natur von Bitcoin legt zudem die Anwendung für internationale Transfers nahe.

Swift GPI: überfällige Reform

Die fast 50 Jahre alte SWIFT vernetzt die komplette Bankenwelt. GPI ist eine 2017 gestartete Grossinitiative der Gesellschaft, die in umfassenden Regelwerken signifikante Anpassungen von Teilnehmer-Banken fordert. Das Grundgerüst besteht

  1. aus einem Cloud-Service, der alle Transaktionen End-to-End anhand einer eindeutigen ID nachvollziehbar macht
  2. einem Verzeichnis der Teilnehmer-Banken inkl. unterstützten Währungen, Betriebszeiten und Kanälen zur Bestimmung des optimalen Weges zwischen Zahler und Empfänger
  3. einem Überwachungsportal, über das Teilnehmerbanken die Einhaltung der Regelwerke überprüfen können.
Vorteile von GPI. Quelle: Coupa Blog

Die Regelwerke fordern v.a. die taggleiche Weiterleitung, transparente Gebühren, korrektes End-to-End Tracking sowie die Unterstützung strukturierter Zahlungs-Meldungen. Zusätzliche Services wie automatische Stornierungen (gSRP) werden inkrementell ausgerollt. Schon heute werden täglich über 300 Mrd. Dollar über GPI abgewickelt. Fast alle werden binnen eines Tages abgewickelt, die Hälfte binnen 30 Minuten (gemäss Swift-Homepage).

Die Architektur des Korrespondenzbankensystems wird durch GPI nicht modernisiert – dies wäre auch nicht in der Hoheit der SWIFT. Noch immer führen Banken Vostro- und Nostro-Konten mit globalen Korrespondenzbanken wie HSBC, Deutsche Bank oder JP Morgan.

GPI stellt es Teilnehmer-Banken frei, ob und wie die Vorteile (geringere Kosten, erhöhte Transparenz) an die Kundschaft weitergegeben werden. Nur zögerlich geben sie die Honigtöpfe preis, die die hohen Gebühren und Währungsumrechnungen darstellen. Bisher profitieren hauptsächlich grössere Corporates von GPI.

Die zögerliche Adoption der Banken stellt SWIFT vor Probleme, wächst die Konkurrenz aus Stablecoins und Fintech-Plattformen doch zusehends. SWIFT antwortet, indem es weitere Services ausrollt und sich selbst stärker als Plattform positioniert (Quelle: SWIFT). CBDCs werden bereits als Bedrohung wahrgenommen. Den Zentralbanken rät man etwa, nicht «das Rad neu zu erfinden», sondern Interoperabilität mit dem bestehenden Netzwerk – nämlich SWIFT – anzustreben (Quelle: SWIFT). Die Sorge ist berechtigt, wird das Korrespondenzbankensystem in akademischen Papieren gern als antik abgetan und SWIFT als Teil der Lösung für internationalen Geldtransfer gar nicht erwähnt (siehe z.B. BIS).

Bis zu global günstigen Echtzeit-Payments für alle und zu jeder Zeit ist es noch ein weiter Weg. Analysen zeigen, dass Empfänger im Schnitt erst nach über 8 Stunden begünstigt werden. Die Verteilung ist hierbei sehr ungleich: In entwickelten Regionen werden selten mehr als einige Minuten benötigt, in abgelegenen Regionen des globalen Südens immer noch Tage (siehe BIS Report).

Lightning vs. GPI

Die folgende Tabelle vergleicht Lightning und GPI hinsichtlich einiger Parameter, die aus der Endnutzer-Perspektive motiviert sind. Der Abschnitt erklärt die Bewertung anschliessend. Der Fokus gilt dabei dem technologischen Potential.

ParameterGPI + BankensystemLightning + Bitcoin-Blockchain
Skalierungsmöglichkeit++
Verfügbarkeit++
Zugang++
Risiken++
Kosten++
Transaktionsbeträge+++
Compliance++
Währung+
Geschwindigkeit+++
Zahlungs-Informationen++
Automatisierung (straight throught processing)+++
Vergleich Swift GPI & Bankensystem mit Bitcoin bzw. Lightning

Skalierungsmöglichkeit

Die Flexibilität durch günstige Notenbank-Reserven erlaubt dem SWIFT-System quasi unbeschränkte Skalierung. Banken können ihre Bilanz ad hoc ausweiten. Lightning ist theoretisch hoch skalierbar, praktisch jedoch noch eine Nische für Bitcoin-Fans. Ob der globale Zahlungsverkehr tatsächlich effizient über Lightning abgewickelt werden kann, ist gut denkbar doch nicht gewiss. Die Blockchain wäre ohne die Realisierung anstehender Innovationen (Eltoo, channel factories) allein durch das Kanal-Rebalancierung der routing nodes überlastet.

Skalierungsmöglichkeit von Visa, der Bitcoin Blockchain und Lightning. Quelle: Opennode und Arcane Research

Verfügbarkeit

Prinzipiell ist das Bankennetzwerk hochverfügbar, aber an Bankarbeitszeiten und -tage geknüpft. Durch Zeitverschiebungen kann ein gewisser Verzug entstehen. Lightning kennt keinen Bankwerktag. Jedoch hat es eine andere Schwäche: es basiert auf dem best-effort Prinzip, d.h. Zahlungen können ggf. nicht durchgeführt werden, wenn nicht genügend liquide Kanäle für die Route existieren oder Knotenpunkte nicht erreichbar sind.

Zugang

Zugang zu SWIFT haben nur die teilnehmenden Banken. Diese können ihren Kunden Services auf Basis von GPI anbieten – müssen dies jedoch nicht. Lightning dagegen ist für jeden offen. Benötigt wird bloss ein Smartphone und eine Einzahlung. Ausserdem ist SWIFT politischem Druck ausgesetzt. So dürfen Zahlungen mit Iran und Russland nicht mehr via SWIFT übermittelt werden. Ungeachtet des politischen Für und Wider schränkt dies die Verlässlichkeit des Systems ein. Bei Lightning ist solcherlei Zensur unmöglich, da Router und Empfänger entsprechende Informationen zur Zahlung nicht erhalten.

Risiken

Fälschlicherweise ausgelöste Bank-Zahlungen sind an sich final. Dies ergibt ein Risiko bei Fehlern. In Einzelfällen wird eine Rückerstattung ermöglicht. Es besteht ein Kontrahentenrisiko gegenüber den involvierten Banken. Lightning-Zahlungen sind final und Fehler somit irreversibel. Bei der eigenständigen Verwahrung gibt es keinerlei Gegenparteirisiken.

Kosten

Internationale Banktransfers sind aktuell relativ teuer, GPI setzt aber Anreize zur Reduktion mittels Transparenz. Allerdings ist SWIFT selbst nicht gratis. Fixkosten fallen aufgrund der komplexen Prozesse und der Vielzahl beteiligter Intermediäre an. SWIFT versucht dies zwar zu adressieren (siehe hier), doch inhärente Beschränkungen bleiben bestehen. 

Die Kosten im Lightning-Netzwerk ergeben sich aus der für die Transaktion benötigten Liquidität der Router. Mit jeder Transaktion wird Liquidität von einem Ende eines Knotens an den anderen verschoben. Bei zu viel Volumen in eine Richtung ist ein sog. Rebalancing nötig, wobei die Bitcoin Blockchain genutzt wird. Dies verursacht Kosten. Somit sind Mikro-Transaktionen ökonomisch, Beträge im 6-stelligen Bereich jedoch weniger sinnvoll. Hier ergänzen sich Lightning und die Blockchain ideal: da die Gebühren dort nicht von der Betragshöhe abhängen, können grosse Beträge günstig über die Blockchain transferiert werden.

Für hohe Beträge ist die Bitcoin Blockchain unschlagbar günstig und verlässlich, Quelle: Mashable

Transaktionsbeträge

Grundsätzlich kennt das Bankensystem keine Maximal-Beträge. Jedoch setzen Banken individuelle Regeln auf Basis der Compliance-Regelungen. Mikro-Transaktionen sind aufgrund der Fixkosten nicht sinnvoll. Lightning im Zusammenspiel mit der Blockchain erlaubt die ökonomisch sinnvolle Abwicklung aller Betragshöhen – von Promillen eines Rappen bis zu Milliarden-Beträgen.

Unterstützte Zahlungs-Beträge von Bitcoin im Vergleich mit traditionellen Payment-Infrastrukturen (Quelle:Kevin Rooke). Korrekterweise müsste die Zeile zu Bitcoin in Blockchain und Lightning unterteilt werden.

Compliance

GPI in Kombination mit dem ISO20022 Nachrichten-Standard ermöglicht friktionslose Informationsübertragung je nach lokalen regulatorischen Rahmenbedingungen. Alle Banken können somit regulatorischen Anforderungen entsprechen und sollten im Standard-Fall keine manuellen Prozesse benötigen. Lightning ist die Antithese zu behördlicher Aufsicht über Zahlungsflüsse. Die komplette Zahlung kann nur vom Zahler und Empfänger entschlüsselt werden. Selbst der Empfänger hat standardmässig keine Informationen zum Zahler. Es gibt keinen zentralen Punkt, der Netzwerkaktivität überwachen geschweige denn regulieren könnte. 

Währung

Prinzipiell unterstützt SWIFT jede Fiat-Währung, dies führt aber zu Umrechnungskosten. Lightning als Protokoll ist währungs-agnostisch. Noch werden einzig bitcoin transferiert, doch Stablecoins werden rasch integriert.

Geschwindigkeit

GPI hat die Geschwindigkeiten erhöht. Jedoch müssen Empfänger gerade in entlegenen Gebieten lange auf die Gutschrift warten. Grund hierfür sind v.a. die Empfänger-Banken, die aus regulatorischen Gründen Gutschriften zurückhalten (Quelle: BIS Report). Lightning wird binnen Sekunden abgewickelt. Die genaue Zeit hängt von vielen Faktoren ab, beispielsweise der Liquidität entlang der Zahlungs-Route (siehe Report). Ausserdem ist es bei hohen Beträgen möglich, dass die Zahlung fehlschlägt. Dann verweilen die Gelder teilweise stundenlang im «Limbus», bis sie retourniert werden.

Zahlungs-Informationen

Mit dem Wechsel auf das ISO20022 Format steht SWIFT-Teilnehmern ein mehr oder weniger einheitlicher Standard ohne Trunkierungen für den Austausch von Zahlungsinformationen zur Verfügung. Bei Lightning sind strukturierte Zahlungsinformationen aktuell kaum auf dem Radar. Technologisch ist es jedoch trivial, bestimmte freie Felder für strukturierte Informationen zu nutzen.

Automatisierung (straight throught processing)

Die GPI Regelwerke setzen starke Anreize für eine Optimierung und Automatisierung des Zahlungsverkehrs. Dennoch fallen immer noch teilautomatisierte, fehleranfällige oder gar manuelle Prozesse an (Nosto- Vostro-Konten,  Zentralbankclearing, AML, KYC, …). Die Übertragung von Daten aus SWIFT-Meldungen in die Banksteuerung und spätere Aufbereitung einer Meldung mit minimal anderen Feld-Inhalten auf Basis der hochkomplexen mainframe Banksteuerungssysteme führt zu Fehlern, die auf dem ganzen Globus wohl entlohnte Support-Einheiten beschäftigen.

Dagegen sind manuelle Interventionen im Lightning Netzwerk gar nicht möglich – alle Konditionen werden vorab durch die Router konfiguriert. Ein Router kann die Weiterleitung einer Zahlung ad hoc nicht verweigern.

Schlussfolgerungen und Entwicklungen

Der Vergleich veranschaulicht das technologische Potential von Lightning. Allerdings kann es SWIFT in naher Zukunft nicht ersetzen. In Einsatzfeldern, bei denen regulatorische Anforderungen an Identifizierung der involvierten Parteien bestehen, kann Lightning nicht bzw. nur bedingt genutzt werden. Lightning ist auch nicht primär konzipiert, um SWIFT abzulösen, sondern um eine Alternative für private Zahlungen ohne Zugangsbarrieren zu bieten und die der Blockchain inhärenten Skalierungsprobleme zu mitigieren.

Der Vergleich brachte Differenzen zutage, jedoch auch interessante Ähnlichkeiten. Lightning mit seinen routing nodes, das Korrespondenzbankensystem mit den grossen Knotenpunkten. Beides sind dezentrale Netzwerke mit mehr oder weniger wichtigen Knotenpunkten. Die Vostro- und Nostro-Konten ähneln den 2-Parteien-Adressen im Lightning Netzwerk.

Bei genauerer Beschäftigung legen die herausgestellten Unterschiede aber völlig entgegengesetzte Entwicklungen nahe. Meine These: Langfristig wird das Korrespondenzbankensystem immer zentralisierter, restriktiver und relativ zu Lightning und Bitcoin für den internationalen Zahlungsverkehr teuer bleiben. Es wird sich gegen private Stablecoins und CBDCs behaupten müssen. Lightning wird sich aufgrund seiner singulären Attribute – anonym, unzensierbar, global, schnell und Internet-nativ – neben klassischen Zahlungssystemen etablieren.

Diese These möchte ich aus 3 Überlegungen ableiten:

1. Die Hürde: Die grösste Hürde für Lightning ist nicht die Technologie, sondern das Bootstrapping. Noch hat das Netzwerk nicht genügend Nutzer, um Akzeptanzstellen anzuziehen – und andersherum. Das Problem von SWIFT GPI ist ein anderes: Es sind die antiquierten Banken.

Beide Probleme sind lösbar, der Unterschied ist aber, dass es keine Abkürzung für das Bootstrappings gibt und auch nicht unbedingt bedarf. Dagegen stehen die Banken und SWIFT selbst viel mehr unter dem Druck, Alleinstellungsmerkmale wie Robustheit und Dezentralität zugunsten von Effizienz aufzugeben.

Adoptions-Wellen des Lightning Netzwerks, Quelle: Opennode und Arcane Research

2. Die Prinzipien: Lightning wurde entwickelt als Alternative zum etablierten Zahlungssystem. Nicht als effizientestes Protokoll, sondern als eines ohne zentralen Angriffspunkt und Korrumpierbarkeit. Denn Lightning ist zwar im Vergleich zum Korrespondenzbankensystem heute günstig, die Operation von routing nodes ist aber aufwendig. Dezentralität hat seinen Preis. Ein komplett zentralisierter Service – sei dies eine Tech-Plattform oder ein zentralisierter Stablecoin – ist prima facie günstiger.

Das Korrespondenzbankensystem ist zwar aktuell relativ dezentral. Jedoch ist dies historisch bedingt und wird nicht als Stärke gesehen. SWIFT wird einen immer grösseren Teil der Zahlungsprozesse selbst übernehmen und als Plattform auftreten. Das Mesh- mutiert zu einem Stern-Netzwerk. Aber worin liegt dann aber noch der Unterschied zu einer CBDC-, BigTech- oder Stablecoin-Plattform?

3. Politik: Das Bankensystem wird sich angesichts steigender Fix-Kosten für die Operation, schwindender Margen und des fehlenden Fokus auf Resilienz weiter zentralisieren. Die Nutzung des Zahlungsverkehrs für politische Zwecke wird sich weiter intensivieren. Im Gegenzug werden wichtige Dienstleister – Banken oder Plattformen – eine geschützte Monopol-Rente verlangen – bezahlt entweder über Gebühren (fair, weil durch die Nutzer bezahlt) oder indirekte Subvention. Dagegen wird die geringe Eintrittsbarriere von Lightning trotz Professionalisierung einen relativ kompetitiven Routing-Markt bewahren.

Ausblick

Bitcoin Lightning zeigt das Potential eines disintermedierten Protokolls auf Basis eines globalen Internet-Geldes auf. Lightning mag noch ein kleines Nischenprojekt sein, doch es ist gekommen, um zu bleiben. In den folgenden Beiträgen wird Lightning stellvertretend für solch ein Protokoll weiter durchleuchtet. Die Beiträge sind unabhängig voneinander lesbar. Jeder wird eine der folgenden Thesen weiter erörtern und begründen:

  • Der «Moat» des Lightning Netzwerks ist enorm, da ein gleichwertig dezentrales P2P-System das Bootstrapping von Lightning wiederholen müsste. Dezentralität scheint zunächst ein vernachlässigbares Anliegen von Nerds und Kriminellen, doch das fehlende disziplinierende Element des Fiat-Systems könnte immer mehr Wert in Bitcoin treiben und es somit zum Staatsfeind Nummer 1 machen. Im anstehenden Kampf kann es sich keine Achilles-Ferse leisten.
  • Der Zahlungsverkehr ist umkämpft wie nie. Die globalisierte Digital-Ökonomie diktiert eine Ablösung der nationalen und analogen Infrastrukturen. Ein detailliertes Verständnis verschiedener Infrastrukturen und Protokolle (Banken-Zahlungsverkehr, Karten, private Stablecoins, CBDCs, Bitcoin) mit den je eigenen Vor- und Nachteilen wird für alle Akteure im Ökosystem strategisch.
  • Die Lightning-Spezifikation BOLT stellt einen Versuch dar, den TCP/IP Stack des Internets für Werte-Transfer zu replizieren. Doch auch im traditionellen Finanzsystem wird gegenwärtig vieles standardisiert und harmonisiert. Diese erfreuliche Entwicklung erhöht die Interoperabilität und reduziert die Aufwände für die gesamte Payment-Industrie. Ein hoher Grad an Standardisierung verbessert die Nutzer-Erfahrung und eröffnet neue Felder für innovative Unternehmen.
  • Sollte Lightning erfolgreich sein, ergeben sich für early adopters enorme Chancen. Das klingt nach einer Floskel. Aber es stimmt, denn die grundsätzliche Erneuerung des Back-ends rüttelt an den Rollenverteilungen im Zahlungsverkehr. FinTechs verdanken ihr Wachstum vorrangig der Komplexität des traditionellen Banking, das sie für Nutzer abstrahieren. Auf einem viel einfacheren Protokoll wie Lightning können sie kaum die hohen Gebühren erheben, die aktuell ihre Bewertungen beflügeln. Banken, die von FinTechs aus der Kundenschnittstelle verdrängt wurden, können diese zurückgewinnen. Auf der anderen Seite sind Banken unter Druck, da die Trennung zwischen Finanzdienstleistung und Verwahrung Möglichkeiten eröffnet, sie komplett zu umgehen. Befreit vom Joch der Verwahrung können Dienstleister in der neuen Ära hoch effiziente Nutzererfahrungen aus einer Hand anbieten und dabei so dynamisch agieren wie Tech-Firmen.

Mehr zu allen Schlussfolgerungen in den folgenden Beiträgen. Danke für Deine Lektüre und bis zum nächsten Teil meiner Lightning-Serie!

The Rise of Carry: How financial markets reflect power imbalances

Many parts in “The Rise of Carry” are fascinating. Lee et al. delineate the ramifications of carry in all angles of financial markets and identify the root cause for the emergence of the carry regime in a global disbalance of power and wealth. Their analysis is sometimes sharp yet often disconnected. The conclusions they draw, however, display a misconception of money and the role of policy.

Carry, as they define it, is not limited to currency carry trades. However, explaining this commonly known strategy helps derive the characteristics for carry trades. In a currency carry trade, money is borrowed in a low interest rate currency (e.g. JPY) and invested in assets in a high yielding currency region (e.g. Turkish government bonds). The player gains from this arbitrage as long as the funding leg currency does not appreciate too much.

Standard economic theory predicts the yield spread to narrow as this arbitrage is exploited by more and more actors. As sellers to carry traders (e.g. Turkish government or Turkish banks who sell government bonds) see their cash holdings increase and spend the profits, inflation is expected to kick in, thus depreciating the Lira. In reality, however, the yield spread often broadens for a while, thus attracting ever more agents to the carry bubble. Finally, the depreciating pressure kicks in. What follows is a carry crash which turns out to be especially severe as carry traders are leveraged. They cannot get enough Yen funding as their Turkish treasuries suddenly lose value.

All carry trades thus
1. are levered,
2. gain when volatility is low (“when nothing happens”),
3. provide liquidity (in the currency carry trade: liquidity to high yielding currency regions) and
4. show a skewed return structure of steady, low returns, interrupted by sudden sharp losses.

It is not required that players have understanding of their actions in order to engage in carry. Also, one may be engaged in interconnected carry trades. Consider Swiss residents from Eastern Europe as an example for both these aspects: They typically borrow from Swiss Banks and buy property to rent in Eastern Europe, where yields are high. Both buy-to-rent as well as CHF borrowing for volatile-currency investing fulfill the characteristics of a carry trade. As such, those residents are double carry traders – usually unknowingly.

Problems emerge not from carry per se, but from the increasing dominance of carry-like investment strategies across all asset markets. Their dominance, in turn, is enabled by central bank bailouts during carry crashes. Central bank intervention, beginning with the LTCM-bailout in ’98, have been limiting carry trader’s losses and thus encouraging further carry. This necessitates ever bigger central bank interventions. A vicious circle emerges.

Lee et al. rightly point to the moral hazard problem – both at the individual level (as investment managers are typically rewarded with a fixed income plus a bonus in good years, which is attractive as carry offers more good than bad years) and the macro level (while the FSB only timidly acknowledges the problem of a mis-pricing of risk through volatility suppression). What they show, in effect, is that ever higher central bank money supply (in a crash) and rising “moneyness” of private money equivalents (such as repo and money funds in good times) lead to a bloated money pyramid.

Money pyramid over time in a carry regime. After a bust, instead of reverting back to the state depicted in the left angle, central bank interventions alleviate wealth destruction and prevent deleveraging. Thus, as illustrated on the right, a new, even larger bubble emerges. Source: own illustration based on Mehrling (2016): Economics of Money and Banking (coursera Lecture)

Those private money equivalents indeed only fulfill their purpose in so far as central banks treat them as contingent liabilities. Central banks seem powerful as they keep economies afloat even during a global pandemic. However, as long as their mandates center around stability, they have little choice but to intervene when the economy is about to collapse. The increasing leverage and indebtedness, enabled by central bank backstops, lead to:
1. a steady (possibly increasing) premium for volatility insurance and liquidity provision,
2. deflationary pressure,
3. severe mis-allocation to the detriment of investment and
4. an increasing disbalance of power.

Let me explain each these four corollaries.

1.: Carry trades gain when volatility is low. This makes volatility insurance strategies profitable. Delta hedged options selling, for instance, receives implied volatility (= the premium for the option sold), and pays realized volatility (since delta hedging the underlying is more costly when the underlying turns out to be volatile around the strike price). Delta hedging, thus, is profitable when implied vola exceeds realized – which is usually the case. To hedge the risk of short term volatility spikes (volatility variance is higher around spot), those agents often trade with “short gamma” traders, which sell daily for monthly implied volatility. This strategy, in turn, profits from mean-reversion. Both strategies are carry trades, while one provides optionality, the latter liquidity, both of which have a steady positive price in a carry regime.

Structure of Volatility for the S&P 500. Source: Lee et al., p. 157

2. As the carry regime unfolds, ever higher leverage is applied by all sorts of hedge funds, dealers, mortgage buyers, wealth funds and non-financial firms. Leverage implies a demand for liquidity: different carry trades unwind over time and require players to secure additional funding (in margin calls) or to liquidate positions (in fire sales). Also, indebtedness and little growth reduce bank credit. These deflationary pressures are mitigated by private money expansion in good times. However, repo and MMF assets are liquidated during severe carry crashes as long as central banks (above all, the Fed) do not offer their high-powered money in exchange for these private equivalents. De-risking private monies, then, renders investments in levered trades comparably more profitable. Big money is largely “locked away” from the real economy (= investments and consumption), preventing inflation to occur and expanding the carry bubble.

3. Even non-financial firms are heavily engaged in carry trading. Stock-buy-backs have surged as they provide a neat opportunity to boost stock prices (thus CEO compensations). At least in the short term. If they are financed by credit, they amount to levered stock investments. Not only is it giddy for firms to risk margin calls as they bear responsibility for the workforce. Also, it implies severe mis-allocation if financial engineering is more profitable than investments. Short-term, increasing stock prices and capital gains boost GDP. Yet, the lack of investment leads to a medium term GDP gap compared to a state in which financial engineering would be less profitable. While stock-buy-backs are the obvious and timely example, excessive carry amounts to the same. Consider, for instance, the enormous wealth in Western Europe, sitting in pension, fixed-income and wealth funds while funding for start-ups comes from US and Chinese venture capital.

4. Carry trades are a privilege for those with access to expertise and leverage. Liquidity provision is by definition reserved for the affluent. As carry traders are backstopped by central banks, public (monetary) authorities are held hostage by the carry regime. The fundamental instability of fiat money (being backed by no real asset) enables governments’ monopoly on liquidity provision and gives them the power to choose whom to help and whom to bill.

The authors then depict the carry regime as the result of power and wealth. However, in drawing the direct causal linkage, they overlook that, absent political pressure from the bottom, all institutions are shaped in order to favor the powerful. After all, it is the definition of power to change the way things work in one’s favor. Liquidity provision by the rich is so mundane and omnipresent in the history of civilization and a service hardly suspicious. Banking, after all, is fundamentally about transferring funds from saturated to the needy with high potential to deliver profits. Looking closely, banking fulfills all four characteristics of carry trading which just shows how broad a phenomenon the authors seek to analyze.

Shadow banking maturity transformation and leverage. Source: Pozsar (2014): Shadow Banking: The Money View

A certain amount of carry, viz. liquidity provision and arbitraging, is necessary. The problem lies in the dominance of carry, the levels of leverage and indebtedness. But these levels can be brought down. HNWIs can be taxed, central bank interventions can be reduced in bad, or – maybe more realistically – reverted quickly in good times. The public can demand more democratic power over monetary institutions. Also, societal changes may close the knowledge gap between carry trading institutions and retail investors. A good example are retail option buyers exploiting the requirement for call sellers to trade with the market to stay delta-neutral. As retail investors gather at social media to buy calls, they benefit from a self-fulfilling prophecy, while large call sellers suffer from realized volatility being higher than implied.

To expect the financial system to do anything but to reflect the imbalances in society is wishful thinking. It is the domain of politics to alleviate imbalances. Also, instability is a fundamental feature in all monetary regimes, albeit more pronounced in fiat systems. Monetary authorities have always had to find a balance between flexibility and discipline. The two solutions to the problem of fiat money outlined by Lee et al. both ignore the necessity for flexibility: The first solution, increasing cost of production (such as Bitcoin’s consensus algorithm), reduces the possibility to backstop carry trading. Similar to the Dollar during Bretton Woods, such a system would likely fail to meet money demand during growth periods and lead to deflation. The merits and problems of a deflationary Bitcoin standard is a fascinating topic – but too much for the current discussion and certainly not to be expected within the next several years. The second solution presented is to link money to the economy’s real asset base. Tokenization could enable a basket of national assets (stocks, bonds, real estate) to function as currency. Yet, it is not clear how a downward spiral could be prevented when these assets temporarily lose value.

As a consequence, it is not at all obvious that

the absolute end of the carry regime is likely to be marked by either systemic collapse that ends the dominant role of central banks or galloping inflation – or both. If a crash results in neither of these two things happening, then the likelihood is that the carry regime continues and there will be a new carry bubble.

Lee et al., p. 210

More likely than revolutionary overturns or inflationary chaos seems to me a diminishing return on many carry strategies as markets are crowded by those in search for yield. Negative yields on fixed-income and money fund shares might further encourage flows to exotic (= emerging market or Bitcoin), young (= start-up) and small (= SME) investments. Securitization, via Loan Warehousing, might enable the reallocation to companies most in need. Eroding trust in governments’ abilities to service debt might encourage investments into more productive areas than Treasuries. Especially Bitcoin might develop a suction to direct ever more flows away from levered finance. With decreasing seigniorage, the American monetary authorities may lose their power to back the bonanza, which would equate to a slow death of the carry regime.

NLP im unternehmerischen Kontext III – Anbieter

Während die Möglichkeiten von NLP gerade die Entscheider in Banken zu inspirieren beginnen, gibt es seit Jahren zahlreiche Lösungen auf dem Markt. Die Angebotsseite trennt sich einerseits in die grossen amerikanischen Technologie-Konzerne, die NLP-Anwendungen als Teil ihre Cloud-Lösungen offerieren. Daneben buhlen teils sehr spezialisierte Start-Ups um Kundschaft. In diesem 3. Teil der Blog-Serie soll ein Überblick über den deutschen und schweizerischen NLP-Start-Up-Markt geboten und erörtert werden, wohin sich die Dichotomie zwischen Big-Tech und Start-Ups entwickeln könnte.

Open Source ist für alle, die sich für NLP interessieren, ein Segen. Mit Paketen wie Polyglot, ChatterBot, Gensim, NLTK, SpaCy und vielen weiteren stehen state-of-the-art Libraries für NLP-Anwendungen zur Verfügung. Speziell SpaCy bietet sich für Anfänger sowie für weniger spezialisierte Aufgaben an, da es für alle Anwendungen einfach nutzbare, performate, schnelle und relativ gute Pipelines bietet. Für Bots eignen sich ChatterBot oder die Open-Source-Komponente von rasa.

NLP-Start-Ups sind hierdurch gezwungen, sich von den freien Angeboten zu differenzieren. Rasa beispielsweise vertreibt zusätzliche Services jenseits der Open-Source-Library, die grundlegenden Funktionalitäten sind jedoch öffentlich. Andere bieten spezielle Dienste an, etwa Protokollierung (speech-to-text) oder Transkription. Eine (unvollständige) Liste aktueller Anbieter findet sich in folgender Tabelle:

FirmaKategorieProdukteNotiz
advaisorAnalyticsInterne und externe Text-AnalyticsDas Unternehmen aus Zürich mit Niederlassung in San Francisco bietet verschiedene Lösungen rund um Customer Analytics mit besonderem Augenmerk auch auf Netiquette im Schriftverkehr
finityAnalyticsNews analyticsLeider gibt es zu dem Start-up von ETH-Lausanne-Absolventen nicht viele Informationen online. Linked.in listet 12 Mitarbeitende, die hauptsächlich in der Schweiz sitzen.
msgAnalyticsHolmes-Extraktor für Information ExtraktionMSG ist bereits 40 Jahre alt und verdient sein Geld mehrheitlich mit langweiligeren Digitalisierungs-Dienstleistungen wie SAP-Migrationen. Allerdings hat ein Team den Open-Source Holmes-Extraktor gebaut, wahrscheinlich eher als Türöffner für das haus-eigene Consulting.
yukkalabAnalyticsNews analyticsMarktführer für Analysen (Sentiment, Topic Modelling, weitere) auf Basis von Internet-Seiten und Social-Media-Posts. 2016 in Berlin gegründet, ist seit jüngstem auch die UBS Kundin.
turicodeBasis-TechnologieText-Extraktion aus verschiedenen Datei-FormatenSpezialisiert auf diesen eher unsexy, aber grundlegenden Bereich, der als Enabler vieler NLP-Use-Cases dienen könnte (v.a. internes Wissensmanagement). Code-Challenge 2019 gewonnen und Kunden wie Migrosbank oder Vontobel.
DeepsetBasis-TechnologieModelle, pipelines, nlp-stackDeepset ist ein führender Anbieter von SoA NLP Modellen und Paketen. Das Berliner Start-Up bietet jedoch keine fertigen Produkte an, die nur noch implementiert werden müssten.
explosionBasis-TechnologieAnnotation Tool, NLP-PaketExplosion hat mit spaCy das wohl populärste NLP-Paket geschaffen. Daneben bietet das mehrheitlich in Berlin situierte Unternehmen ein Annotation Tool sowie eine Deep Learning Library. Da Explosion bloss sein Annotation Tool vermarktet, bietet es sich als günstige Lösung für DIY Ansätze an.
traverzBasis-TechnologieNLP-erweiterte Suche, ersetzt Filter in den Such-Feldern auf digitalen MarktplätzenDas 2018 gegründete Start-up hat sich „humanizing search” auf die Fahnen geschrieben und bietet sein Tool vor allem im eCommerce und auf Marktplätzen feil.
aaronBotSprach-Bot, customer analyticsDie Berliner positionieren sich seit 2015 als smarter Telefonassistent für kleine Unternehmen wie Arzt-Praxen. Die Enterprise Plattform wird allerdings auch von Konzernen im Support genutzt.
botfriendsBotBot oder Middleware zur Verwaltung von verschiedenen NLP-EnginesDas 2017 in Würzburg gegründeten Start-Up bindet verschiedene (auch externe) NLP-Lösungen zentral an und ermöglicht es so, zielgerichtete Bots aufzusetzen. Die Bots lassen sich sowohl mit Enterprise Software wie Office als auch mit Kanälen wie Whattsapp verbinden und sind daher v.a. für Konzerne mit vielfältigen NLP-Lösungen interessant.
enterprisebotBotCustomisierte, vielsprachige und integrierbare (office, SAP, …) Bots für UnternehmenDer 2016 gegründete Bot-Spezialist listet u.a. SIX (Go-Card) und Generali als Kunden. Die Entwicklung findet in Indien statt, das Sales-Team sitzt seit 2016 in Zug.
rasaBotBotsRasa bietet Bots an, die besonders auf Finanzdienstleister spezialisiert sind. So klingt die Success Story mit N26 denn auch vielversprechend. Mit Büros in San Francisco, Edinburgh und dem Hauptsitz in Berlin scheint das Unternehmen zügig zu wachsen. Kern-Technologien sind spannenderweise Open Source, sein Geld verdient Rasa mit Anwendungen auf der Basis der Gratis-Software. 
reply.aiBotChat-Botreply wurde von Kustomer, einer New Yorker CRM-Plattform mit einer 60m Series E Finanzierung gekauft. Es bietet Bots für eCommerce-Plattformen an.
spinningbytesBot; NLPAnalytics, Bots, TranskriptionenDas 5 Jahre alte ETH-Zürich-Spinoff bietet zahlreiche Dienstleistungen rund um NLP und speech-to-text. Auffällig sind die wissenschaftlichen Beiträge und die Siege in NLP-Challenges.
spitchBot; NLP; speech-to-TextSupport-OptimierungUmfassendes Angebot im Umfeld Support inkl. Customer Authentification, Fraud, Onboarding, Sprachbasiertes eBanking. Spitch zählt zahlreiche namenhafte und internationale Kunden wie Swisscom, Avaloq, Oracle und Banken wie St. Galler KB als Kunden. Bieten eine SaaS / Cloud Sandbox für PoV
dydonNLPNlp-stack vollständig, jedoch kein BotDas KI-Unternehmen aus Herrliberg bietet zahlreiche Lösungen in einem Baukasten-System an – seit 2016.
superNLPNER, email understanding, sentiment, Image TaggingVielseitige KI-Anwendungen, besonders im Bereich NLP und Image Recognition. Gegründet in Zürich mit Büro in Seattle und über 20 Mitarbeitern.
recappSpeech-to-TextProtokollierung, Archivierung (FR, DE, Mundart, IT)Recapp ist auf speech-to-text spezialisiert. Ausnahmsweise ist das Unternehmen aus Visp, jedoch bietet Recapp, 2014 gegründet, nun auch ein Office in Zürich auf. Gerade im Bereich Archivierung, in Verbindung mit den angeblichen Fähigkeiten in Schweizer Mundart, bieten sich viele Use Cases für B2C und Medien-Unternehmen.
prominente NLP-Start-Ups in Deutschland und der Schweiz

Gerade Explosion, Spitch, yukkalab oder deepset bieten international gefragte Lösungen an. Die Tech-Hubs Berlin, Zürich und Lausanne – respektive deren Unis – bieten gute Bedingungen für Tech-Start-Ups. Weiterhin fällt auf, dass die meisten Firmen ihre Angebote um 2015-6 entwickelt haben.

Vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung seit 2018 muss deshalb besonders darauf geachtet werden, ob die angebotenen Lösungen mit der Explosion der Grundlagen-Technologie Schritt halten. Turicode etwa konnte noch im vergangenen Jahr eine internationale Code-Challange gewinnen. Andere Anbieter preisen noch ihre Preise aus dem Vor-BERT-Zeitalter an.

Modellgrösse der Transformer seit 2018 (Quelle: medium)
Modellgrössen 2020 (rotes Quadrat zeigt linkes Bild)

Ein vertiefter Blick lohnt sich bei rasa. Rasa vertreibt Bots, deren technische Grundlage Open-Source entwickelt werden. Die Rasa-Community umfasst über 450 nicht entlohnte Programmierer. Diese können die Rasa-Architektur nutzen, um spezialisierte Bots zu programmieren. Wenngleich hier Machine Learning zur Anwendung kommt, so bedarf es hierzu doch zahlreicher manueller Konfigurationen. Rules, steps, actions und responses müssen alle selbst codiert werden. Diese fehleranfällige, aufwendige Art bietet sich eventuell für Kunden an, die viel Aufwand betreiben können, um die Bots zu “customizen”. Gegen die scheinbare Omnipotenz von BERT, GPT und Co. Erscheint dieser Ansatz jedoch auf Dauer nicht konkurrenzfähig. 

Sollte Open-AI etwa dedizierte Anwendungen auf Basis von GPT3 anbieten, so könnte dies viele Start-Ups überflüssig machen. Die anderen grossen Transformer seit BERT wurden von exakt jenen Big-Techs entwickelt, die als Cloud-Anbieter danach streben, tief in die Systeme von Unternehmen einzudringen. Off-the-Shelf Anwendungen aus dem Bereich Machine-Learning sollen die Kunden von der Cloud abhängig machen. Entwickeln die Konzerne immer mehr solcher Dienstleistungen auf Basis ihrer Architekturen, so könnten Start-Ups in die Marktränder vertrieben werden. Mit den Abermillionen an Entwicklungs- und Trainingskosten können sie nicht Schritt halten. 

Aus diesem Grund erscheinen einerseits spezialisierte Start-Ups interessant, weil Big-Techs weniger ökonomische Anreize haben, Spezialanwendungen zu entwickeln. Auf der anderen Seite können sich die besten Start-Ups, die schon jetzt umfassende Anwendungen anbieten, als kompetente Partner erweisen, die ihre Kunden nicht in die Abhängigkeit führen können.

In jedem Fall wird es für interessierte Banken essentiell, NLP (wie Machine Learning generell) zu einer Kernkompetenz zu entwickeln. Aufgrund mangelnder interner Kompetenzen und Ressourcen wird es notwendig, einzelne Anwendungen einzukaufen. Es braucht jedoch qualifizierte interne Data Analysts und Data Scientists, welche die Anbieter fachlich evaluieren und Mehrwert stiftende Ergebnisse ableiten können. Mit der Vernachlässigung von Client-Analytics würden Banken denselben Fehler begehen wie bei der Auslagerung der Zahlungsabwicklung an Visa, MasterCard und Co.

NLP im unternehmerischen Kontext II –Technischer Teil

Im ersten Teil dieser Blog-Serie wurde die Bedeutung von NLP im unternehmerischen Kontext mit Fokus auf die Bankenwelt motiviert. Nun sollen anhand eines eigenen Skripts einige Wege angerissen werden, welche bei der praktischen Implementation bedacht werden müssen.

Das vorliegende Skript erlaubt das Laden, Aufbereiten und Säubern von Text-Dokumenten verschiedener Formate (aktuell vor allem txt, word und pdf). Es ist in Python geschrieben und verwendet das Paket spacy. Mit minimaler Eingabe seitens des Nutzers werden einige grundlegende Eigenschaften der Texte zurückgegeben. Dazu zählen die Sprache, die häufigsten verwendeten Wörter relevanter Wortarten, erkannte Entitäten (wie etwa Unternehmen) und die Tonalität des Textes (ob der Text eher neutral ist oder viele emotionale Ausdrücke enthält). Diese Informationen werden als strukturierte Tabelle ausgegeben, die für weiterführende Anwendungen genutzt werden können. Zuletzt wird automatisiert eine interaktive html-Grafik erstellt, welche die genannten zentralen Charakteristika der Texte veranschaulicht und so den ersten Eindruck abrundet.

Dabei kann das Skript von jedem Nutzer, der Python aufgesetzt hat, einfach genutzt werden (es dauert initial etwas, bis alle benötigten Pakete installiert sind). Dazu wird das Skript ausgeführt und der Ordner angegeben, der die zu analysierenden Dokumente enthält. Zudem erlaubt das Skript die Angabe, ob Dokumente enthalten sind, die in mehr als einer Sprache verfasst sind – also z.B. Sammelbände mit Beiträgen aus mehreren Sprachen. In diesem Fall wird der gesamte Corpus satzweise nach erkannten Sprachen geordnet, was allerdings die Geschwindigkeit beeinträchtig. Ohnehin empfiehlt es sich, das Skript (je nach Grösse / Anzahl der zur Analyse eingelieferten Texte) auf einem leistungsfähigen Rechner mit gutem Grafikprozessor oder gleich in der Cloud auszuführen.

Paket

Auch in Python führen viele Wege nach Rom. Die zentralen Prozesse dieses Skripts basieren auf Pipelines von Spacy. Das von einem Berliner Start-Up entwickelte Paket hat sich als Industrie-Standard etabliert. Dies insbesondere aufgrund der einfachen Integration von modernen ML-Anwendungen, während traditionelle NLP-Pakete wie NLTK etwas in die Jahre gekommen sind. Einige weitere Pakete wie FARM, FLAIR oder gensim eignen sich generell oder für spezifische Anwendungen. Aufgrund der guten Performanz, den vortrainierten Modellen, der guten Dokumentation sowie der weiten Verbreitung wird für dieses Skript Spacy verwendet.

Text-Import

Vor Start der Pipeline werden zunächst alle pdf-Dateien in das txt-Format konvertiert. Aufgrund der uneinheitlichen Kodierung des pdf-Formats ist dies ein komplexes Unterfangen – man denke etwa an Tabellen oder gescannte Dokumente. In diesem Skript wird primär das Paket PyMuPDF verwendet, das für unsere Zwecke eine gute Balance zwischen Geschwindigkeit und Verlässlichkeit bietet (siehe Tabelle unten). Auch aus Word-, Powerpoint- und Excel-Dateien wird mittels textract Text extrahiert. Je nach Anwendungsfall müssten spezifischere Lösungen entwickelt werden – etwa, wenn Text aus Tabellen auf bestimmte Weise persistiert werden soll.

Paket

Update

Fazit

Xpdf

2016

Nicht mehr maintained

pyPDF2

2016

Funktionen wie PdfFileReader werden in der eigenen
Dokumentation als unverlässlich beschrieben

PyMuPDF

2018

Einfache Funktionalität, für die meisten Tasks
ausreichend und vor allem recht performant

textract

Aktuell

Wirft bei vielen PDFs Fehler, arbeitet mit pdftotext,
unterstützt viele andere Formate backend

Sprache: Pipeline 1

Der Anspruch des Skriptes ist es, Dokumente in den Sprachen Englisch, Deutsch, Spanisch, Französisch, Italienisch und Portugiesisch in ähnlicher Qualität verarbeiten zu können. Zu diesem Zweck kann entweder je Sprache ein eigenes Modell verwendet werden oder auf ein multi-linguales Modell zurückgegriffen werden. Spacy enthält ein solches. Eine spannende Alternative zu Spacy ist hier ein Buchstaben-basiertes Modell wie das der FLAIR-Library, da es relativ einfach mit mehrsprachigem Text umgehen kann. Allerdings ist ein mehrsprachiges Modell niemals so präzise wie eines, das für die jeweilige Sprache optimiert ist. Mit der Beschränkung auf die oben genannten populären Sprachen bietet sich der Weg über sprachenspezifische Modelle an.

Hierzu muss für jedes Dokument das Sprachenmodell bestimmt werden, mit welchem es analysiert wird. Zu diesem Zweck wird in einem ersten Schritt (also vor der eigentlichen Analyse in spacy) eine Spracherkennung vollzogen.

Für die Spracherkennung eignen sich mehrere Pakete / Modelle. Einerseits ein Modell auf Basis von facebooks fasttext. Daneben gibt es das Paket CLD2, auf dem wiederum das Modul polyglot detect basiert. Schliesslich gibt es eine spacy pipeline, die standardmässig auch auf einem anderen Paket zur Spracherkennung aufbaut.

Das fasttext Modell ist recht genau. Allerdings ist eine Aufteilung eines Dokuments anhand der Sprache hier nicht möglich, da es stets nur eine Sprache vorhersagt. Das Modell gibt zwar an, wie sicher es sich in der Vorhersage ist, jedoch bezieht sich dieser Sicherheits-Score auf die Existenz von Text in dieser Sprache, lässt aber keine Schlüsse zu, ob das Dokument mehrheitlich in dieser Sprache verfasst ist. Selbiges gilt für das Polyglot-Modul. Da wir für alle anderen Aufgaben spacy nutzen, macht es Sinn, auch im ersten Schritt schon hierauf zurückzugreifen. Dies auch, weil es einfach ist, eine vorgängige Säuberung der Texte einzubinden und die Spracherkennung auf Dokument- oder Satzebene auszuführen.

Die Vorhersage auf Satzebene ist aufgrund des Ziels des Skripts, diverse Dokumente adäquat zu verarbeiten, hilfreich. Hierfür wird der Nutzer zu einer Eingabe aufgefordert, ob die Spracherkennung auf Dokument- oder Satzebene stattfinden soll. Sammelbände in unterschiedlichen Sprachen oder solche mit Zitaten in anderen Sprachen können so anhand der Sprache aufgesplittet werden.

Allerdings ist diese Spracherkennung nicht immer verlässlich, insbesondere bei unsauberen Dokumenten. Zudem ist die satzweise Erkennung wesentlich rechenintensiver. Die verwendete Funktion enthält einige Massnahmen, um das Risiko falscher Vorhersagen abzufedern – beispielsweise werden prognostizierte Sprachen, die nur selten im Dokument auftreten, ausgeschlossen. Somit wird beispielsweise das Latein-Zitat heraussortiert und verfälscht nicht die spätere Angabe der auffälligsten Terme des Dokuments.

Säuberung: Pipeline 2

Auch für die Säuberung von Texten gibt es zahlreiche Optionen, die sich je nach Anwendungsfall anbieten. Aufgrund des Anspruches, möglichst breit anwendbar zu sein, wurde im Zweifel eine einfachere Säuberung angewendet. Überdies wurde auf die Verfahren Stemming oder Lemmatisierung verzichtet, die bei Verwendung neuer Modelle wie der Transformer meist nicht mehr notwendig sind. Überschüssige Absätze und Leerzeichen sowie URLs werden eliminiert, Sonderzeichen werden teilweise in Text übersetzt (z.B. “Euro” statt “€”) und Grossschreibungen werden teilweise normalisiert. Zudem werden Symbole, welche nicht in den zugelassenen Sprachen vorkommen können, heraussortiert, was Probleme bei falschen Encodierungen mitigiert. Einige der Funktionen sind vereinfachte Versionen des  Moduls nlpre. Zuletzt werden noch Wortarten gefiltert, die keinen semantischen Inhalt transportieren (Punktationen z.B.), wobei der Original-Text dennoch nicht verworfen wird.

Informations-Extraktion

Im Anschluss an die Text-Säuberung beginnt die Sammlung allfälliger relevanter Informationen über die Texte. Hierzu werden

  • die häufigsten Verben, Nomen und Adjektive (Adverbien) des jeweiligen Dokuments aufgelistet
  • die erkannten Entitäten gespeichert
  • die Polarität des Textes errechnet anhand des verwendeten Vokabulars sowie
  • Textlänge, -Sprache und -Name in separaten Listen dokumentiert.

Im Anschluss daran wird das Paket Scattertext aufgerufen. Scattertext basiert ebenso auf Spacy und bietet ansprechende Visualisierungen. Das Paket ist entgegen dem in Python populären matplotlib auf NLP optimiert und erlaubt selbst einige NLP-Funktionalitäten.

So wird zunächst eine inverse Dokumenten-Term-Matrix aufgebaut. Diese Matrix gibt die Wörter an, die für das vorliegende Dokument besonders charakteristisch sind im Vergleich mit anderen Dokumenten derselben Sprache. Darauf aufbauend nutzt Scattertext eine kategorische Variable (wie die Sprache oder die Polarität), um für eine Kategorie spezifische Vokabeln mit jenen aller anderen Kategorien zu vergleichen. So entsteht eine anschauliche html-Grafik, welche einen guten Überblick für den gesamten Corpus gibt.

Fazit

Mit dem einfachen Programm können grundlegende Informationen über die Dokumente im Zielordner gewonnen werden. Für dedizierte Anwendungen im Business-Kontext können einzelne Funktionen aus dem Code wiederverwendet oder neue Funktionen in die pipeline integriert werden. Die Vielzahl an frei zugänglichem Codes und Repositories, die neueste Anwendungsmöglichkeiten von NLP verfügbar machen, erlaubt es, für zahlreiche unternehmerische Ideen schnell einen Eindruck über Machbarkeit, Hürden und Chancen zu gewinnen. Auf diese Weise aufgebautes Know-How ermöglicht die Selektion passender Partner aus dem wachsenden Bereich der NLP-Startups. Mehr dazu im dritten Teil dieser Blog-Serie.

 

NLP im unternehmerischen Kontext I – Business-Teil

An der Schnittstelle von Linguistik, Informatik, Maschinellem Lernen (ML) und Statistik gelegen, hat Natural Language Processing (NLP), also die Verarbeitung menschlicher Sprache durch Computer, in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte gemacht. Aktuell treten weitreichende Fortschritte fast schon im Wochentakt auf, und zwischen den grössten Technologie-Institutionen ist ein Kräftemessen entbrannt. Dabei steigt die Generalisierbarkeit und explodiert die Grösse der Modelle. Die wirtschaftlichen Anwendungsfälle kristallisieren sich dabei erst heraus. Angesichts des immensen Potentials ist im unternehmerischen Kontext Ruhe vor dem Sturm. Denn schon jetzt übersetzen die besten Modelle so gut wie professionelle Übersetzer, erkennen Entitäten und Stimmungen verlässlich und können zielgerichtet Informationen aus Texten extrahieren.

Machine Learning

Grundlage dieser Entwicklung ist vor allem die Anwendung von Algorithmen aus dem Bereich ML auf grosse Datenmengen. Ende 2018 glückte einem Forscherteam von Google mit dem Modell BERT ein Meilenstein. Seither gilt die Modell-Familie der Transformer als Basis für vielseitige NLP-Anwendungen. Ein Grund dieses Erfolgs besteht im sogenannten Transfer Learning, welches die Transformer-Modelle ermöglichen. Hierbei wird ein Modell zunächst mittels eines enorm grossen Datensatzes trainiert (etwa einem Text-Abzug des Internets). Dieses Training dauert Tage und kostet siebenstellige Summen. Allerdings ist dieses Training nur einmalig nötig: danach können veröffentlichte Modelle geladen und für spezifische NLP-Aufgaben feintrainiert werden. Die grossen Forschungs-Gruppen bei google, Facebook, Microsoft oder openAi haben ihre Modelle bisher stets veröffentlicht oder als APIs verfügbar gemacht.

Warum NLP

Was bedeutet all dies für Unternehmen? Der Grossteil der Information jedes Unternehmens (und der menschlichen Zivilisation im Allgemeinen) ist in Texten gespeichert. Diese sind jedoch meist nicht klassifiziert, gruppiert oder untereinander sinnvoll vernetzt. NLP bildet die Grundlage, Texte automatisiert zu verarbeiten. Einmal in „Maschinensprache“ übersetzt, können mathematische Operationen Informationen und Kontext ermitteln. Es wird zum Standard für Unternehmen werden, alle schriftlich fixierten Informationen hinsichtlich bestimmter Themen, von denen sie handeln, zu sortieren – und gleich noch die Personen zu identifizieren, die am Besten Auskunft zu Sachverhalten geben können. Named Entity Recognition ermöglicht semantische Suche, über die beispielsweise die Recherche nach “google” auch Informationen zu Alphabet (der Holding) retouriert, aber nicht zum Alphabet (dem Sprachelement). Mittels Klassifizierungsverfahren wie Sentiment Analysis können E-Mails vorsortiert und Antwortvorschläge gemacht werden. Im Kontrast zu Bildverarbeitungsverfahren wird NLP unzählige Anwendungsmöglichkeiten bieten, da jedes grössere Unternehmen Textdaten besitzt, die automatisiert verarbeitet werden können.

Zaghafte Unternehmen – Beispiel Banken

Die meisten Unternehmen sind jedoch noch zaghaft in der Anwendung solcher Use Cases. Banken beispielsweise befinden sich – gerade in Europa – vielfach erst im Aufbau von Kompetenzen. Für zentrale Prozesse wie Risiko-Modellierung, Know-Your-Customer-, Anti-Money-Laundering- oder Cyber-Security nutzen sie vielfach schon ML-Anwendungen bzw. kaufen diese ein – auch, weil sich in diesen Bereichen aufgrund der ersetzbaren Arbeitskraft leichter ein Business Case errechnen lässt. Im Finanzierungsgeschäft oder im Support hingegen gibt es schon vielversprechende Ansätze, doch diese werden von Start-ups entwickelt und meist von Challenger-Banken verwendet.

Ein Grund für dieses Zögern besteht darin, dass es Banken oft schlicht am technologischen Knowhow fehlt. KI-Experten sind gefragt und finden eher selten den Weg in die als verstaubt geltende Finanzbranche. Banken sind ausserdem einer besonderen Regulierung ausgesetzt, was den Einsatz von ML-Modellen oder von Cloud-Services – zentral für Data-Science-Anwendungen – einschränkt. Darüber hinaus sind sie aufgrund der Kritikalität ihrer Geschäfte darauf angewiesen, extrem sichere und bedenkenlose Dienstleistungen anzubieten. Risikofreudiges Experimentieren, wie es in Technologie-Unternehmen gelebt wird, ist damit oftmals nicht zu vereinen. Wie in wohl allen traditionsreichen Branchen ist es mit der Qualität (Zentralität, Homogenität, Verfügbarkeit, …) der Daten auch bei Banken nicht weit her. Insgesamt sind die Geldhäuser seit Jahrzehnten keine Technologie-Leader – obwohl sie aufgrund ihres datengetriebenen und digitalen Geschäftsmodells eigentlich dazu prädestiniert wären.

Unklare Geschäftsmodelle

Zudem ist noch nicht klar, welche Anwendungsfälle, Geschäftsmodelle und Technologien sich durchsetzen werden. Die Erfolgsmetriken, die zur Validierung der Transformer-Modelle genutzt werden, sind nicht einfach auf unternehmerische Anwendungen übertragbar. So ist es heute in wenigen Zeilen Code möglich, hochkomplexe Modelle mit Abermillionen von Parametern zu nutzen, um etwa zu erkennen, welches Thema ein Zeitungsartikel behandelt oder welche Stimmung in einer Produkt-Bewertung zum Ausdruck kommt. Wenn alle Daten strukturiert vorliegen und Standard-Pipelines genügen, ist es dank der Transformer, dank der Einfachheit von Python als primärere Programmiersprache und dank der Paket-Vielfalt innerhalb von Python geradezu simpel, einen „Wow“-Effekt zu erzielen. Ganz anders sieht es aus, wenn die Daten nicht strukturiert vorliegen, wenn sie überdies divers und nicht gesäubert sind. Allein die Verwendung von Texten, die in exotischen Sprachen oder in Mundart verfasst sind, vervielfacht den Aufwand in der anglozentrischen NLP-Welt. Dies erschwert die Identifikation der Potentiale von NLP für Unternehmen.

Hindernisse in den Unternehmen

Unternehmen, die ein komplexes internes Wissensmanagement haben, die über eine direkte Kundenschnittstelle im B2C-Geschäft verfügen oder mit Datenauswertungen Wissensvorteile erzielen möchten, sollten bereits heute über das interne Knowhow verfügen, um NLP-Anwendungen einzusetzen. Gerade Banken fehlen oftmals Brückenbauer zwischen Research und Labor auf der einen und dem fachlichen Management mit Budget-Hoheit auf der anderen Seite. Dies gilt auch und besonders dann, wenn Lösungen eingekauft werden. Um externe Lösungen evaluieren zu können, sollten Produkt-Management, Business Engineering und Entwicklung in zunehmender Detail-Tiefe mit ihrem Gegenüber bei externen Dienstleistern kommunizieren können – gegenwärtig ist dies illusorisch.

Was ist möglich – ein Praxisbeispiel

Zur Veranschaulichung, wie NLP für einfache Dokument-Analyse genutzt werden kann, soll ein kleines selbst entwickeltes Python-Skript dienen. Das Skript erlaubt es, diverse, unstrukturierte, vielsprachige und vorher gänzlich unbekannte Dokumente zu laden, zu säubern und zu analysieren. Dabei hebt es sich ab von anderen Beiträgen, die eher auf den „Wow“-Effekt abzielen statt auf Robustheit und Praxisnähe. Eine detaillierte Beschreibung findet sich im technischen Teil dieser Blog-Serie.

Potentiale für Banken

Auf Basis einer strukturierten Datenbank, die gesäuberte Text-Corpora abbildet, ist es für spezialisierte Programmierer relativ einfach, erste Lösungen zu entwickeln, die das Potential erahnen lassen. Viele Anwendungen sind bereits technisch möglich und gehören hoffentlich bald zum Standard-Repertoire guter Unternehmen. Warum sollte eine Bank beispielsweise ihren Kundenberatenden nicht eine regelmässige Zusammenfassung der news zu den von ihnen betreuten Unternehmen zustellen – auf Basis von Zeitungsartikeln aus der Lokalpresse und News aus dem Netz? Und könnten die so gewonnenen Daten nicht auch für den Bereich Risiko und Finanzierungen relevant sein? Wie wäre es, wenn Banken automatische interne Wikis aufbauen, die zu mehr Transparenz, Aktualität, Zentralität und Einfachheit im Wissensmanagement beitragen? So könnten neue Mitarbeitende schnell relevantes Wissen aufbauen, statt mit x-fach editierten Word-Dateien und Wikis überladen zu werden, wobei selbst die Stammbelegschaft nicht mehr weiss, welche Informationen noch aktuell sind.

Und schliesslich ist da der ganze Support. Hier wird es unausweichlich, sich mit der Königsdisziplin in NLP auseinanderzusetzen: Chatbots. Haben bisher vor allem Fintechs solche Bots im Einsatz, werden immer mehr etablierte Institute darauf angewiesen sein, den First-Level-Support zu unterstützen oder teilweise zu ersetzen – man denke an Instant Payments mit der Anforderung, 24×7 Zahlungen abzuwickeln und damit auch Support anzubieten. Mit der exponentiellen Dynamik in der Grundlagenforschung sollten auch die eingesetzten und angeboteten Bots bald viel nützlicher werden.

Dabei sollten Banken jedoch bedenken, dass eine Eigenentwicklung End-to-End kaum zu leisten und der aufkommende Markt ohne technisches Verständnis der zugrundeliegenden NLP-Verfahren nicht zu überblicken ist. Es ist ein himmelweiter Unterschied zwischen einem Bot, der die Kundschaft mit Standard-Floskeln abspeist und damit in wirklich wichtigen Fällen gar mehr Schaden anrichtet als Nutzen stiftet, und einem wohlintegrierten digitalen Helfer, der Anfragen kanalisiert, auf Stimmung und Kontext der Anfrage eingeht und dabei noch Mundart versteht. Die Optimierung (“Feintuning”) eines von Drittanbietern eingebunden Bots durch Einspeisung interner technischer Dokumente kann hierbei den Zusatz-Nutzen heben, der in der Kundenerfahrung den Unterschied macht.

Um dies zu ermöglichen, muss Wissen in Entwicklung und Anforderungsmanagement aufgebaut werden. Denn selbst für trivial anmutende Aufgaben wie die Extraktion von Text aus pdf-Dateien gibt es gegenwärtig viele Pakete und Möglichkeiten, wobei die Wahl je nach Anwendungsfall die Desiderate Performanz und Verlässlichkeit abwägen muss. Auch als Grundlage für solcherlei technische Details soll im zweiten Teil dieser Blog-Serie die Funktionsweise des Python-Skripts erklärt und begründet werden.

Extended Mind and Smartphone Banking

In June 2014, the US supreme court decided that police needs a judicial authorization to infiltrate a smartphone. In its explanatory statement, the judges noted that „modern cell phones […] are now such a pervasive and insistent part of daily life that the proverbial visitor from Mars might conclude they were an important feature of human anatomy.“ (https://www.law.cornell.edu/supremecourt/text/13-132) Therefore, hacking the smartphone would be such a deep violation of one’s human privacy that it requires authorization. This metaphor, namely of the smartphone as a part of human anatomy, has ramifications on smartphone banking, which shall be explained in the following.

The smartphone always at hand in our pockets – that’s how we walk around: from school kid to senior employee. The entire world in a handy gadget. Knowing-where-to-find-it is the new knowledge. A steady data stream connects the digital with the analogous and vice versa (our user-data). A steady stream where before hard borders between self and environment have been in place.

What effects does this recent development have not only on our health, but on our entire personality? As studies suggest, smartphones weaken focus and make us mentally lazy – after all, we need to use our brains less thanks to Siri’s talent to organize our calendar and get around in a new town (Cherry, 2018).

And yet, this is just the beginning. In evolution, touching and fondling are deeply routed means to amplify intimacy. Thus, haptic elements increase trust and willingness to take risk (Melumad und Pham, 2017). Already before language assistants were integrated into smartphones, we have been externalizing cognitive tasks to the gadget in our pockets (Chemero and Käufer, 2018).

Recently, philosophers apply the so-called extended-mind-hypothesis (after Clark and Chalmers, 1998) to describe the impact of high-tech on us (see for instance Record and Miller, tbd.). Even before (more precisely 91 years ago) german philosopher Martin Heidegger wrote on the readiness-to-hand (Zuhandenheit) of tools we use everyday. A sledge is „proximally and for the most part“ not opposed to its user. We have a much closer intimacy to it than to a „thing“. Only when the sledge doesn’t work the way we expect it to is it that we start getting interested in it as a thing and slice it into its characteristics (measure, weight, …) The more complex the „equipment“, the less we understand its mechanisms and characteristics. Still, we are no less satisfied so long as it fulfils its purpose. The sledge as an equipment is ready-to-hand, in that it is handy, the (malfunctioning) sledge as a thing is present-at-hand (vorhanden), viz. is opposed to us, and we contemplate and analyze it (Lynch, 2016).

This brings us back to the smartphone. The smartphone is handy, intuitively usable and usually functions without objection. Since the iPhone, the gadget is more ready-to-hand and less present-at-hand. Due to the haptic handling, we treat it much more naturally and intuitively than the computer. Thus, it took the role as the central interface between analogous and digital world. The easier and more flawless to use, the less we consciously notice the interface. This lets us enjoy the endless application it connects us with.

The smartphone is hence not just one technological gadget. Its influence on our personality and subjectivity also shapes the expectations we have on smartphone banking. First of all, banks should develop their apps not as a channel similar to E-Banking, but as a more intimate contact point with the customer. NeoBanks understand this and offer solely the app.

These new players are also the first to intensively utilize the vast amount of data that accrue in mobile banking. Further, they understand PSD2 and similar initiatives as opportunities, thus enabling the above-mentioned steady stream of data in both directions. This fluidity may also alter our relationship to money itself: Revolut, for instance, shows not only the balance, but also the flows – mounting with salary payments, ebbing away during the month. The exact amount becomes secondary. Self-defined budgetary rules defined in the app replace conscious control.

Smart banks will make use of the fact that haptic handling increases trust as well as willingness to take risk. The app should require little typing and more wiping, prodding and fondling. Biometric authentication should replace log-ins. All this helps establish a subtle proximity to a user group the customer consultant rarely gets to see.

The app has to function as easily and flawlessly as possible. And of course everything must be ready-to-hand immediately – thus the drive towards instant payments. High technological demands no doubt, but banks will have to satisfy them if they want to reach the smartphone-man. With a high usability, the bank can establish its app as a central interface to all financial activities of its customers. And there are so many possibilities to distinguish oneself from the competition: think of integrating language assistants, of chat-bots adapting the profile of the customer, of interfaces to depot and asset management and of gamification.

Mark Weiser, luminary of early Silicon Valley, wrote in his famous The Computer for the 21st century: „The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.“ (Weiser, 1991) If we take this seriously, language assistants and virtual reality glasses are just logical next steps. Further down the road, we may have chips implanted under our fingers instead of smartphones. Successful banks will not be ignorant towards these developments, but view them as opportunities – for instance to increase intimacy with the customer while simultaneously reducing personal labor costs. Lastly, they must not forget what the supreme courts stipulation: the sensitive data on our smartphone must be as well protected as our very body parts.

 

Sources:
Chemero, Anthony and Käufer, Stephan (2018): Pragmatism, Phenomenology, and Extended Cognition, in: Pragmatism and Embodies Cognitive Science, pp. 57-72, online at: https://books.google.ch/books?hl=en&lr=&id=sQpEDQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA57&dq=smartphone+extended+mind+hypothesis&ots=gkvcSfqHSm&sig=8Jp7eJMtkRskQvuBcmrs7vtCXUc&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
Cherry, Kendra (2018): The Effects of Smartphones on the Brain, online at: https://www.verywellmind.com/how-do-smartphones-affect-the-brain-2794892
Clark, Andy and Chalmers, David J. (1998): The Extended Mind, Analysis 58 (1), pp. 7-19, online at: https://philpapers.org/rec/CLATEM
Lynch, Michael Patrick (2016): Leave my iPhone alone: why our smartphones are extensions of ourselves, The Guardian 19.02.2016, online at: https://www.theguardian.com/technology/2016/feb/19/iphone-apple-privacy-smartphones-extension-of-ourselves
Melumad, Shiri and Pham, Michel (2017): Understanding the Psychology of Smartphone Usage: the Adult Pacifier Hypothesis, in NA – Advances in Consumer Research Volume 45, pp. 25-30, online at: http://www.acrwebsite.org/volumes/v45/acr_vol45_1024470.pdf
Record, Isaac and Miller, Boaz (tbd.) Taking iPhone Seriously: Epistemic Technologies and the Extended Mind, in: Extended Epistemology, online at: https://philpapers.org/rec/RECTIS
Weiser, Mark (1991): The Computer for the 21st century, Scientific American Ubicomp Paper, online at: https://www.ics.uci.edu/~corps/phaseii/Weiser-Computer21stCentury-SciAm.pdf

 

This blog war originally posted in German at: http://digital-finance-experts.blogspot.com/2019/02/extended-mind-und-smartphone-banking.html