Zcash-Turnstiles erklärt: Wie die Guthaben der geschützten Pools geprüft werden

Ein Zcash-Turnstile ist die öffentliche Kontrolle am Rand jedes geschützten Pools. Im Pool sind Absender, Empfänger und Betrag verborgen, aber jeder Node führt das Gesamtguthaben des Pools, und ZIP 209 macht jeden Block ungültig, der einen Pool unter null drücken würde. Nimmt ein Pool keinen neuen Wert mehr an, wie Sprout 2020 und Orchard 2026, kann sein Guthaben nur noch sinken.

Was ein Turnstile ist

Alle sechs Zcash-Pools, auch den transparenten Pool und die Lockbox, beschreibt Zcash-Wertpools erklärt.

In einem geschützten Pool sind die einzelnen Notes und Beträge verschlüsselt. Öffentlich bleibt eine Zahl pro Pool und Transaktion: ihre Wertbilanz (Value Balance), also der Nettobetrag, den die Transaktion aus dem Pool nimmt (positiv) oder hineinlegt (negativ). ZIP 209 (Final) bildet das Guthaben jedes Pools allein aus diesen Zahlen. Das Sapling-Guthaben etwa ist laut ZIP „the negation of the sum of all valueBalanceSapling fields for transactions in the block chain“, also die negierte Summe aller valueBalanceSapling-Felder; Orchard und Ironwood sind genauso definiert, Sprout als Summe aller vpub_old-Felder minus Summe aller vpub_new-Felder.

Die Regel selbst ist ein Satz: Würde das Guthaben eines der Pools Sprout, Sapling, Orchard, Ironwood, transparent oder des Pools für aufgeschobene Entwicklungsmittel durch einen Block negativ, „then all nodes MUST reject the block as invalid“, dann müssen alle Nodes den Block als ungültig ablehnen. Eine zweite Regel lehnt Blöcke ab, die das Gesamtangebot über MAX_MONEY heben, 21 Millionen ZEC.

Das ist der Turnstile: Beträge gehen durch einen Zähler in den Pool hinein und hinaus, den jeder lesen kann, und der Zähler darf nie unter null fallen. ZIP 209 nennt den Grund: Nodes können verfolgen, wie viel Wert in jeden Pool geschützt und wie viel aus ihm entschützt wird. Wird mehr entschützt als geschützt wurde, liegt eine Bilanzverletzung („balance violation“) im jeweiligen geschützten Protokoll vor.

Warum das für Fälschungen wichtig ist

Ein Fehler in der Kryptografie eines Pools könnte es erlauben, Notes zu erzeugen, die nie eingezahlt wurden. Sie wären verborgen wie alle anderen. Nach unserem Verständnis von ZIP 209 begrenzt der Turnstile, was solche Notes bewirken können: Wer sie aus dem Pool nimmt, senkt das öffentliche Guthaben, und sobald es unter null fallen würde, werden Blöcke abgelehnt. Gefälschter Wert in einem Pool kann das Gesamtangebot daher nicht erhöhen; schlimmstenfalls nimmt er Wert, den ehrliche Halter in denselben Pool eingezahlt haben. Die zwei dokumentierten Fehler und ihre Behebung stehen in unserem Ratgeber Wurde Zcash jemals gefälscht?; diese Seite erklärt nur die Kontrolle.

Der Sprout-Turnstile (2020)

ZIP 211 (Final), „Disabling Addition of New Value to the Sprout Chain Value Pool“, legt die Konsensregel fest: „From the relevant activation height, the vpub_old field of each JoinSplit description MUST be zero.“ Da vpub_old das Feld ist, das Wert in Sprout bringt, kann nichts mehr hinzukommen. Die ZIP ergänzt, dass das nicht verhindert, Wert aus Sprout-Adressen herauszunehmen und an transparente Adressen oder mit dem Migrationswerkzeug an Sapling-Adressen zu senden.

Laut ZIP 211 wird sie „with the Canopy network upgrade“ eingeführt, und ZIP 251 führt ZIP 211 unter den Canopy-Änderungen mit der Mainnet-Aktivierungshöhe 1.046.400. Ein Datum nennt ZIP 251 nicht; unsere täglichen Snapshots umschließen den Block: Block 1.045.791 um 23:58 UTC am 17. November 2020 und Block 1.046.947 um 23:59 UTC am 18. November. Canopy wurde also am 18. November 2020 (UTC) aktiv. Einen Snapshot genau bei Block 1.046.400 haben wir nicht, daher nennen wir den letzten davor.

Der Turnstile von Orchard zu Ironwood (2026)

ZIP 258, „Deployment of the NU6.3 Network Upgrade“ (Status Draft), legt die Mainnet-Aktivierungshöhe 3.428.143 fest und die Regeln, die ab dort unabhängig von der Transaktionsversion gelten. Sie stellen sicher, dass aus dem Orchard-Pool nach NU6.3 nur noch ausgegeben, aber nichts hinzugefügt werden kann („can only be spent from (not added to)“), dass Transfers zwischen verschiedenen Adressen innerhalb von Orchard abgeschaltet sind und neu erzeugter geschützter Wert in den Ironwood-Pool geht. Im Einzelnen:

• Eine Coinbase-Transaktion darf keine Orchard-Actions enthalten („MUST NOT contain any Orchard-pool Actions“).
• „No new value may enter the Orchard pool“: Es darf kein neuer Wert in den Orchard-Pool fließen.
• „Value may still leave the Orchard pool, including across the turnstile into the Ironwood pool“: Wert darf den Pool weiterhin verlassen, auch über den Turnstile in den Ironwood-Pool.

ZIP 258 erweitert außerdem ZIP 209, damit der neue Ironwood-Pool ein eigenes Guthaben hat, das nicht negativ werden darf.

ZIP 318, „Orchard to Ironwood Migration“ (Status Draft), nennt den Zweck: Ironwood „enables verification of the Zcash shielded supply after NU6.2 mitigated a soundness flaw in the Orchard circuit“, macht also das geschützte Angebot wieder überprüfbar, nachdem NU6.2 einen Fehler im Orchard-Schaltkreis entschärft hat. NU6.3 schaltet normale Zahlungen innerhalb des alten Orchard-Pools ab, erlaubt aber weiter Wechselgeld; deshalb müssen Wallets eine Migration zu Ironwood anbieten. Mehr zum Upgrade selbst: Ironwood (NU6.3).

Was unsere Daten zeigen

Unsere täglichen Snapshots lesen die Pool-Guthaben beim letzten Block jedes UTC-Tages. Guthaben in ZEC:

• Sprout fiel seit dem letzten Snapshot vor Canopy um 79,86 %. In allen 2.158 täglichen Snapshots vom 18. November 2020 bis 15. Oktober 2026 lag das Guthaben nie höher als am Vortag. Der erste Snapshot nach Canopy (18. November 2020) zeigte 110.502,63 ZEC.
• Orchard fiel um 90,43 %; 9,57 % des Guthabens vom 27. Juli lagen am 15. Oktober noch im Pool. In allen 80 täglichen Snapshots vom 28. Juli bis 15. Oktober 2026 lag das Guthaben nie höher als am Vortag.
• Ironwood wuchs stärker, als Orchard schrumpfte. Guthaben sind Nettosummen, sie zeigen also nicht, wohin der Wert aus Orchard ging oder woher der Wert in Ironwood kam; ZIP 258 enthält zum Beispiel eine Regel für Ironwood-Ausgaben von Coinbase-Transaktionen, Blockbelohnungen können also auch in Ironwood fließen.

Ein Tages-Snapshot zeigt keine Bewegungen innerhalb eines Tages. Dass kein Guthaben stieg, verlangen die Konsensregeln; unsere Reihe passt dazu, beweist sie aber nicht.

Was der Turnstile beweisen kann und was nicht

Er kann zeigen: das genaue Guthaben jedes Pools bei jedem Block, dass kein Pool mehr ausgezahlt hat als eingezahlt wurde, und den Gesamtbetrag, der einen Pool verlassen hat. Bei einem Pool, der keinen Wert mehr annimmt, ist jede Änderung des Guthabens Wert, der ihn verlässt.

Er kann nicht zeigen:

• Ob ein Pool gefälschte Notes enthält, die niemand herausgenommen hat. Solcher Wert würde erst sichtbar, wenn Auszahlungen das Guthaben unter null drücken würden, also dort, wo Blöcke abgelehnt werden. Nach unserem Verständnis kann das Restguthaben eines Pools verlorene oder unbewegte Coins nicht von Wert unterscheiden, der nie eingezahlt wurde.
• Wer Geld bewegt hat oder warum. ZIP 318 hält fest, dass ein Transfer zwischen Pools „the net amount crossing between the pools on-chain“ offenlegt, und verlangt deshalb, Migrationen in Standardbeträge aufzuteilen und über die Zeit zu senden. Am Turnstile sind Beträge öffentlich; Absender und Empfänger bleiben verborgen. Was ein Beobachter allgemein verknüpfen kann, steht in Kann Zcash zurückverfolgt werden?.
• Etwas über eine einzelne Zahlung innerhalb eines Pools. Eine Zahlung, die im Pool bleibt, ändert sein Guthaben nur um die Transaktionsgebühr, die den Pool verlässt.

So prüfst du es selbst

1. Jeder Zcash-Full-Node meldet die Pool-Guthaben über den RPC-Befehl getblockchaininfo unter valuePools. Eine Schritt-für-Schritt- Anleitung findest du in Zcash-Netzwerkdaten selbst prüfen.
2. Unsere Seite geschütztes Angebot (englisch) zeigt die tägliche Reihe für Sprout, Sapling, Orchard und Ironwood, die Datenseite (englisch) verlinkt die CSV mit Blockhöhe und Block-Hash für jeden Tag.
3. Die Aktivierungshöhen aller Upgrades stehen in unserer Übersicht der Netzwerk-Upgrades.

Quellen und Methode

• ZIP 209, „Prohibit Out-of-Range Chain Value Pool Balances“ (Final), einschließlich der Ironwood-Ergänzung.
• ZIP 211, „Disabling Addition of New Value to the Sprout Chain Value Pool“ (Final).
• ZIP 251, „Deployment of the Canopy Network Upgrade“ (Final): Mainnet-Aktivierungshöhe 1.046.400.
• ZIP 258, „Deployment of the NU6.3 Network Upgrade“ (Draft): Mainnet-Aktivierungshöhe 3.428.143.
• ZIP 318, „Orchard to Ironwood Migration“ (Draft).
• Pool-Guthaben: unsere täglichen Value-Pool-Snapshots, Zeilen vom 17. und 18. November 2020, 27. Juli 2026 und 15. Oktober 2026 der CSV zum geschützten Angebot. Die ZIP-Texte haben wir am 16. Oktober 2026 gelesen. Zahlen sind aus den exakten Werten auf zwei Nachkommastellen gerundet (Orchard am 15. Oktober 2026: 350.438,01199114 ZEC). Änderungen und Prozente sind unsere Rechnung.

Neue Ratgeber erscheinen zuerst im Telegram-Kanal von ZecZcash.