Die zentralen Thesen
Layer-2-Lösungen wurden entwickelt, um die inhärenten Skalierbarkeitsbeschränkungen der Blockchain-Technologie zu beseitigen.
Lightning Network ist eine Layer-2-Skalierungslösung, die schnelle Transaktionen ohne Blockbestätigung ermöglicht und so effiziente Mikrozahlungen ermöglicht.
Es gewährleistet sichere und skalierbare Zahlungen über Multisignaturadressen und Hash Timelock-Verträge.
Einführung
Kryptowährungen haben einige ziemlich einzigartige Eigenschaften. Sie können nicht einfach gehackt oder lahmgelegt werden und jeder kann sie verwenden, um Werte rund um den Globus zu übertragen, ohne dass Dritte eingreifen müssen.
Um sicherzustellen, dass diese Funktionen erhalten bleiben, müssen erhebliche Kompromisse eingegangen werden. Da viele Knoten für den Betrieb eines Kryptowährungsnetzwerks verantwortlich sind, ist der Durchsatz begrenzt. Infolgedessen ist die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde (TPS), die ein Blockchain-Netzwerk verarbeiten kann, für eine Technologie, die auf eine breite Akzeptanz abzielt, relativ gering.
Um die inhärenten Einschränkungen der Blockchain-Technologie zu überwinden, wurden eine Reihe von Skalierbarkeitslösungen vorgeschlagen, um die Anzahl der Transaktionen zu erhöhen, die ein Netzwerk verarbeiten kann. In diesem Artikel werden wir uns eingehend mit dem Lightning Network befassen, einer solchen Erweiterung des Bitcoin-Protokolls.
Was ist das Lightning Network?
Das Lightning Network ist ein Netzwerk, das auf einer Blockchain läuft, um schnelle Peer-to-Peer-Transaktionen zu ermöglichen. Es ist nicht exklusiv für Bitcoin – andere Kryptowährungen haben es integriert.
Sie fragen sich vielleicht, was wir mit „läuft auf einer Blockchain“ meinen. Das Lightning Network ist eine sogenannte Off-Chain- oder Layer-2-Lösung. Es ermöglicht Einzelpersonen, Transaktionen durchzuführen, ohne jede Transaktion in der Blockchain aufzeichnen zu müssen.
Das Lightning Network ist vom Bitcoin-Netzwerk getrennt – es hat seine eigenen Knoten und Software, kommuniziert aber dennoch mit der Hauptkette. Um dem Lightning Network beizutreten oder es zu verlassen, müssen Sie spezielle Transaktionen auf der Blockchain erstellen.
Was Sie mit Ihrer ersten Transaktion tatsächlich tun, ist, eine Art Smart Contract mit einem anderen Benutzer zu erstellen. Wir werden gleich auf die Details eingehen – stellen Sie sich zunächst einfach vor, dass der Smart Contract ein privates Hauptbuch für Sie und einen anderen Benutzer führt. Sie können viele Transaktionen in dieses Hauptbuch schreiben. Sie sind nur für Sie und Ihre Gegenpartei sichtbar, aber keiner von Ihnen kann aufgrund einiger Besonderheiten des Setups schummeln.
Dieses Mini-Ledger wird als Kanal bezeichnet. Angenommen, Alice und Bob legen jeweils 5 BTC in den Smart Contract ein. In ihrem Kanal hätten sie nun beide ein Guthaben von 5 BTC. Alice könnte dann in das Ledger schreiben: „Zahle 1 BTC an Bob.“ Jetzt hat Bob 6 BTC auf seiner Seite und Alice hat 4. Dann könnte Bob zu einem späteren Zeitpunkt 2 BTC an Alice zurückschicken und die Guthaben auf 6 BTC auf Alices Seite und 4 BTC auf Bobs Seite aktualisieren. Sie können dies eine Weile lang weiter tun.
Jeder kann den aktuellen Status des Kanals jederzeit in der Blockchain veröffentlichen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Guthaben auf jeder Seite des Kanals den jeweiligen Parteien in der Blockchain zugewiesen.
Wie der Name schon sagt, sind Lightning-Transaktionen blitzschnell. Sie müssen auf keine Blockbestätigungen warten – Zahlungen können so schnell erfolgen, wie Ihre Internetverbindung es zulässt.
Warum ist das Lightning Network notwendig?
Bisher scheint das Lightning Network (oder einfach LN) der sinnvollste Ansatz zur Skalierung der Bitcoin-Blockchain zu sein. Die Koordinierung von Änderungen in einem so riesigen Ökosystem ist schwierig – es besteht das Risiko von Hard Forks und potenziell katastrophalen Fehlern. Da so viel Wert auf dem Spiel steht, sind Experimente unglaublich gefährlich.
Wenn Sie diese Experimente von der Blockchain weg verlagern, haben Sie viel mehr Flexibilität. Wenn etwas schief geht, hat dies keine Auswirkungen auf das eigentliche Bitcoin-Netzwerk. Lösungen der zweiten Schicht untergraben keine der Sicherheitsannahmen, die das Protokoll seit über 15 Jahren am Laufen halten.
Es besteht auch keine Verpflichtung, von der alten Vorgehensweise abzuweichen. On-Chain-Transaktionen funktionieren für den Endbenutzer weiterhin wie gewohnt, aber er hat jetzt auch die Möglichkeit, Transaktionen außerhalb der Kette durchzuführen.
Die Nutzung des Lightning Network bietet mehrere Vorteile. Im Folgenden sehen wir uns einige der wichtigsten an.
Skalierbarkeit
Bitcoin-Blöcke werden etwa alle zehn Minuten erstellt und können nur eine bestimmte Anzahl von Transaktionen enthalten. Blockplatz ist eine knappe Ressource, daher müssen Sie gegen andere Benutzer bieten, um Ihren Block rechtzeitig aufzunehmen. Miner legen in erster Linie Wert darauf, bezahlt zu werden, daher nehmen sie zuerst Transaktionen mit höheren Gebühren auf.
Wenn nicht viele Benutzer gleichzeitig versuchen, Geld zu senden, ist dies kein wirkliches Problem. Sie können eine niedrige Gebühr festlegen und die Transaktion wird wahrscheinlich im nächsten Block enthalten sein. Wenn jedoch zu viele Benutzer gleichzeitig Transaktionen senden, kann die durchschnittliche Gebühr erheblich steigen. Es gab mehrere Fälle, in denen sie 10 USD überstieg. Auf dem Höhepunkt des Bullenmarktes 2017 lag sie bei über 50 USD. Im April 2021 überstieg die durchschnittliche Bitcoin-Transaktionsgebühr 60 USD.
Bei Transaktionen mit Bitcoins im Wert von Tausenden von Dollar mag das unbedeutend erscheinen, aber bei kleineren Zahlungen ist es nicht nachhaltig. Wer möchte schon für einen 3-Dollar-Kaffee bezahlen, zu dem noch eine 10-Dollar-Gebühr hinzukommt?
Beim Lightning Network zahlen Sie immer noch zwei Gebühren – eine für das Öffnen Ihres Kanals und eine weitere für das Schließen. Aber Sie und Ihre Gegenpartei können Tausende von Transaktionen kostenlos durchführen, sobald der Kanal geöffnet ist. Wenn Sie fertig sind, müssen Sie nur noch den endgültigen Status in der Blockchain veröffentlichen.
Wenn mehr Benutzer auf Off-Chain-Lösungen wie das Lightning Network setzen, wird der Blockspeicher im Großen und Ganzen effizienter genutzt. Niedrigwertige, hochfrequente Überweisungen könnten in Zahlungskanälen durchgeführt werden, während der Blockspeicher für größere Transaktionen und das Öffnen/Schließen von Kanälen verwendet wird. Dadurch würde das System einer weitaus breiteren Benutzerbasis zugänglich und könnte langfristig skaliert werden.
Mikrozahlungen
Es gibt einen Mindestbetrag an Bitcoin, den Sie in einer Transaktion senden können – ungefähr 0,00000546 BTC. Zum Zeitpunkt des Schreibens entspricht dies etwa 38 Cent. Es ist ein kleiner Betrag, aber das Lightning Network ermöglicht es Ihnen, die Grenzen zu überschreiten, um die kleinste derzeit verfügbare Einheit zu übertragen – 0,00000001 BTC oder ein Satoshi.
Lightning ist für Mikrozahlungen deutlich attraktiver. Die Gebühren für reguläre Transaktionen machen es unpraktisch, kleine Beträge über die Hauptkette zu senden. Innerhalb eines Kanals können Sie jedoch einen Bruchteil eines Bruchteils eines Bitcoins kostenlos senden.
Mikrozahlungen eignen sich für viele Anwendungsfälle. Manche spekulieren, dass sie ein brauchbarer Ersatz für abonnementbasierte Modelle sein könnten, bei denen Benutzer bei jeder Nutzung eines Dienstes kleine Beträge zahlen.
Privatsphäre
Ein weiterer Vorteil des Lightning Network ist, dass es seinen Benutzern ein hohes Maß an Vertraulichkeit bieten kann. Die Teilnehmer müssen ihre Kanäle nicht dem gesamten Netzwerk bekannt geben. Sie können sich zwar die Blockchain ansehen und sagen, dass diese Transaktion einen Kanal geöffnet hat, aber Sie können nicht unbedingt sagen, was darin vor sich geht. Wenn die Teilnehmer ihren Kanal privat machen, wissen nur sie, welche Transaktionen stattfinden.
Wenn Alice einen Kanal mit Bob hat und Bob einen Kanal mit Carol, können Alice und Carol sich gegenseitig Zahlungen über Bob schicken. Wenn Dan mit Carol verbunden ist, kann Alice Zahlungen an ihn schicken. Man kann sich vorstellen, dass sich daraus ein weitläufiges Netzwerk miteinander verbundener Zahlungskanäle entwickelt. In einem solchen Setup kann man nicht sicher sein, an wen Alice Geld geschickt hat, wenn der Kanal einmal geschlossen ist.
Wie funktioniert das Lightning Network?
Wir haben erklärt, wie das Lightning Network auf hohem Niveau auf Kanäle zwischen Knoten angewiesen ist. Werfen wir nun einen Blick hinter die Kulissen.
Multisignatur-Adressen
Eine Multisignatur-Adresse (oder Multisig-Adresse) ist eine Adresse, von der mehrere private Schlüssel Geld ausgeben können. Wenn Sie eine Adresse erstellen, geben Sie an, wie viele private Schlüssel das Geld ausgeben können und wie viele dieser Schlüssel zum Signieren einer Transaktion erforderlich sind. Ein 1-von-5-Schema bedeutet beispielsweise, dass fünf Schlüssel eine gültige Signatur erzeugen können und nur einer benötigt wird. Ein 2-von-3-Schema würde bedeuten, dass von den drei möglichen Schlüsseln zwei beliebige benötigt werden, um das Geld auszugeben.
Um einen Lightning-Kanal zu initialisieren, sperren die Teilnehmer Gelder in einem 2-von-2-Schema. Es gibt nur zwei private Schlüssel, die signieren können, und beide werden benötigt, um Münzen zu verschieben. Lassen Sie uns an dieser Stelle zu unseren Freunden Alice und Bob zurückkehren. Sie werden in den kommenden Monaten viele Zahlungen aneinander leisten, also beschließen sie, einen Lightning Network-Kanal zu eröffnen.
Dies beginnt damit, dass beide beispielsweise jeweils 3 BTC auf die gemeinsam genutzte Multisig-Adresse einzahlen. Es ist erwähnenswert, dass Bob ohne Alices Zustimmung keine Gelder von der Adresse abheben kann und umgekehrt.
Nun könnten sie einfach ein Blatt Papier aufbewahren, das die Salden auf jeder Seite anpasst. Beide haben einen Anfangssaldo von 3 BTC. Wenn Alice eine Zahlung von 1 BTC an Bob leisten möchte, warum notieren sie dann nicht einfach, dass Alice jetzt 2 BTC besitzt und Bob 4 BTC? Die Salden könnten auf diese Weise verfolgt werden, bis sie sich entscheiden, die Mittel abzuheben.
Das ist möglich, aber wo bleibt da der Spaß? Und was noch wichtiger ist: Macht es das nicht unglaublich einfach, nicht mitzumachen? Wenn Alice am Ende 6 BTC hat und Bob null, verliert Bob nichts, wenn er sich weigert, die Mittel freizugeben (außer vielleicht seiner Freundschaft mit Alice).
Hash-Timelock-Verträge (HTLCs)
Das oben beschriebene System ist langweilig und bietet nicht viel mehr als die heutigen vertrauenswürdigen Setups. Es wird viel interessanter, wenn wir einen Mechanismus einführen, der den „Vertrag“ zwischen Alice und Bob durchsetzt. Wenn eine der Parteien beschließt, sich nicht an die Regeln zu halten, hat die andere immer noch die Möglichkeit, ihre Gelder aus dem Kanal zu bekommen.
Dieser Mechanismus ist ein Hash Timelock Contract (oder HTLC). Der Begriff mag abschreckend klingen, aber eigentlich ist es ein recht einfaches Konzept. Es verbindet zwei andere Technologien (Hashlocks und Timelocks), um jedes unkooperative Verhalten in Zahlungskanälen zu beheben.
Ein Hashlock ist eine Bedingung für eine Transaktion, die vorschreibt, dass Sie Geld nur ausgeben können, wenn Sie nachweisen, dass Sie ein Geheimnis kennen. Der Absender hasht ein Datenelement und fügt den Hash in die Transaktion an den Empfänger ein. Der Empfänger kann das Datenelement nur ausgeben, wenn er die Originaldaten (das Geheimnis) bereitstellt, die mit dem Hash übereinstimmen. Und er kann diese Daten nur bereitstellen, wenn der Absender sie ihm gibt.
Eine Zeitsperre ist eine Bedingung, die verhindert, dass Sie vor Ablauf einer bestimmten Zeit Geld ausgeben. Sie wird entweder als tatsächliche Zeit oder als bestimmte Blockhöhe angegeben.
HTLCs werden durch die Kombination von Hashlocks und Timelocks erstellt. In der Praxis können HTLCs verwendet werden, um bedingte Zahlungen zu erstellen – der Empfänger muss vor Ablauf einer bestimmten Zeit ein Geheimnis preisgeben, oder der Absender kann die Mittel zurückfordern. Dieser nächste Teil lässt sich wahrscheinlich besser anhand eines Beispiels erklären, also kehren wir zu Alice und Bob zurück.
Öffnen und Schließen von Kanälen
Wir haben das Beispiel von Alice und Bob genannt, die gerade Transaktionen erstellt haben, die die Multisignaturadresse finanzieren, die sie teilen werden. Aber diese Transaktionen sind noch nicht in der Blockchain veröffentlicht! Wir müssen zuerst noch eine Sache tun.
Drei Münzen von Bob und drei Münzen von Alice.
Denken Sie daran, dass diese Münzen nur dann aus dem Multisig herauskommen können, wenn sowohl Alice als auch Bob gemeinsam eine Transaktion unterzeichnen. Wenn Alice alle sechs Münzen an eine externe Adresse senden wollte, bräuchte sie Bobs Zustimmung. Sie müsste zuerst eine Transaktion zusammenstellen (sechs Bitcoins an diese Adresse) und ihre eigene Unterschrift hinzufügen.
Sie könnte versuchen, die Transaktion sofort zu übermitteln, aber sie wäre ungültig, da Bob seine Unterschrift nicht beigefügt hat. Alice muss ihm zuerst die unvollständige Transaktion übermitteln. Sobald er seine Unterschrift beifügt, wird sie gültig.
Wir haben noch immer keinen Mechanismus eingerichtet, der dafür sorgt, dass alle ehrlich spielen. Wie bereits erwähnt, sind Ihre Gelder praktisch gefangen, wenn Ihre Gegenpartei sich weigert, zu kooperieren. Sehen wir uns den Mechanismus an, der dies verhindert. Es gibt ein paar verschiedene bewegliche Teile, also haben Sie bitte Geduld mit uns.
Jede Partei muss sich ein Geheimnis ausdenken – nennen wir diese Geheimnisse einfach As und Bs. Es wären schreckliche Geheimnisse, wenn Alice und Bob sie preisgeben würden, also halten sie sie vorerst geheim. Das Paar generiert die Hashes der jeweiligen Geheimnisse – h(As) und h(Bs). Anstatt also ihre Geheimnisse zu teilen, teilen sie diese Hashes miteinander.
Alice und Bob teilen die Hashes ihrer Geheimnisse miteinander.
Alice und Bob müssen außerdem eine Reihe von Commitment-Transaktionen erstellen, bevor sie ihre ersten Transaktionen an die Multisignatur-Adresse senden. Dies gibt ihnen eine Abhilfe, falls der andere beschließt, Gelder als Geisel zu behalten.
Wenn Sie an einen Kanal wie das Mini-Ledger denken, auf das wir zuvor verwiesen haben, dann sind Commitment-Transaktionen die Aktualisierungen, die Sie am Ledger vornehmen. Jedes Mal, wenn Sie ein neues Paar Commitment-Transaktionen erstellen, gleichen Sie die Mittel zwischen den beiden Teilnehmern neu aus.
Alices Konto hat zwei Ausgänge – einer, der eine Adresse bezahlt, die ihr gehört, und ein anderer, der an eine neue Multisig-Adresse gebunden ist. Sie unterschreibt es und gibt es an Bob.
Alices Transaktion mit zwei Ausgaben – eine an ihre eigene Adresse und eine an eine neue Multisig. Sie benötigt noch Bobs Unterschrift, um sie gültig zu machen.
Bob macht dasselbe – ein Output bezahlt ihn selbst, der andere bezahlt eine andere Multisig-Adresse. Er signiert es und gibt es Alice.
Wir haben zwei unvollständige Transaktionen, die sehr ähnlich sind.
Normalerweise könnte Alice Bobs Transaktion eine Signatur hinzufügen, um sie gültig zu machen. Sie werden jedoch feststellen, dass diese Mittel von der 2-von-2-Multisig ausgegeben werden, die wir noch nicht finanziert haben. Es ist ein bisschen so, als würde man versuchen, einen Scheck von einem Konto auszugeben, das derzeit kein Guthaben aufweist. Daher können diese teilweise signierten Transaktionen erst verwendet werden, wenn die Multisig einsatzbereit ist.
Die neuen Multisignatur-Adressen (an die die 3 BTC-Ausgaben gehen) haben einige besondere Eigenschaften. Werfen wir einen Blick auf die unvollständige Transaktion, die Alice signiert und an Bob weitergegeben hat. Die Multisig-Ausgabe kann unter den folgenden Bedingungen ausgegeben werden:
Beide Parteien können es gemeinsam unterzeichnen.
Bob kann es nach einer bestimmten Zeit (aufgrund unserer Zeitsperre) selbst ausgeben.
Alice kann es ausgeben, wenn sie Bobs geheime Blödsinn kennt.
Für die Transaktion, die Bob Alice gab:
Beide Parteien können es gemeinsam unterzeichnen.
Alice kann es nach einer bestimmten Zeit selbst ausgeben.
Bob kann es ausgeben, wenn er Alices geheime As kennt.
Bedenken Sie, dass keine der Parteien das Geheimnis der anderen Partei kennt, sodass Bedingung 3 noch keine Möglichkeit darstellt. Außerdem ist zu beachten, dass Ihre Gegenpartei, wenn Sie eine Transaktion unterzeichnen, sofort Geld ausgeben kann, da keine besonderen Bedingungen für ihre Ausgabe gelten. Sie können entweder warten, bis die Zeitsperre abläuft, um die Mittel selbst auszugeben, oder Sie können mit der anderen Partei zusammenarbeiten, um sie sofort auszugeben.
Okay! Jetzt können Sie die Transaktionen an die ursprüngliche 2-von-2-Multisignaturadresse senden. Dies ist nun endlich sicher, da Sie Ihr Geld abrufen können, wenn Ihre Gegenpartei den Kanal verlässt.
Sobald die Transaktionen bestätigt sind, ist der Kanal einsatzbereit. Das erste Transaktionspaar zeigt uns den aktuellen Status des Mini-Ledgers. Derzeit werden 3 BTC an Bob und 3 BTC an Alice ausgezahlt.
Wenn Alice eine neue Zahlung an Bob vornehmen möchte, erstellt das Paar zwei neue Transaktionen, um den ersten Satz zu ersetzen. Der Ablauf ist derselbe – sie sind nur halb signiert. Alice und Bob geben jedoch zuerst ihre alten Geheimnisse preis und tauschen neue Hashes für die nächste Transaktionsrunde aus.
Wenn Alice beispielsweise 1 BTC an Bob zahlen möchte, werden Alice durch die beiden neuen Transaktionen 2 BTC und Bob 4 BTC gutgeschrieben. Auf diese Weise wird der Kontostand aktualisiert.
Jede Partei kann jederzeit eine der letzten Transaktionen signieren und übertragen, um sie in der Blockchain „abzuwickeln“. Welche Partei dies auch tut, muss jedoch warten, bis die Zeitsperre abgelaufen ist, während die andere Partei sofort Geld ausgeben kann. Denken Sie daran: Wenn Bob Alices Transaktion signiert und überträgt, hat sie jetzt eine Ausgabe ohne Bedingungen.
Beide Parteien können vereinbaren, den Kanal gemeinsam zu schließen (kooperativer Abschluss). Dies ist wahrscheinlich der einfachste und schnellste Weg, um Ihr Geld wieder in die Kette zu bringen. Aber selbst wenn eine Partei nicht mehr reagiert oder sich weigert zu kooperieren, kann die andere Partei ihr Geld dennoch zurückfordern, indem sie die Zeitsperre abwartet.
Wie verhindert das Lightning Network Betrug?
Möglicherweise haben Sie hier einen Angriffsvektor identifiziert. Wenn Bob derzeit ein Guthaben von 1 BTC hat, was hindert ihn dann daran, eine ältere Transaktion zu übertragen, bei der er mehr hatte? Er hat bereits die halb signierte Transaktion von Alice, er muss nur seine Signatur hinzufügen und sie übertragen, richtig?
Nichts hält ihn davon ab – außer der Tatsache, dass er sein gesamtes Guthaben verlieren könnte. Nehmen wir an, er zieht es durch und sendet eine alte Transaktion, die eine Münze an Alice und fünf an die zuvor erwähnte Multisig-Adresse zahlt.
Alice erhält ihre Münze sofort. Bob hingegen muss warten, bis die Zeitsperre abläuft, um von der Multisig-Adresse aus Geld auszugeben. Erinnern Sie sich an die andere Bedingung, die wir erwähnt haben und die es Alice ermöglichen würde, dieselben Mittel sofort auszugeben? Sie braucht ein Geheimnis, das sie damals noch nicht hatte. Jetzt hat sie es – sobald die zweite Transaktionsrunde erstellt wurde, gab Bob dieses Geheimnis preis.
Während Bob untätig herumsitzt und auf das Ablaufen der Zeitsperre wartet, kann Alice diese Gelder verschieben. Dieser auf Bestrafung basierende Mechanismus bedeutet, dass die Teilnehmer wahrscheinlich nicht einmal versuchen werden zu betrügen, da der Peer Zugriff auf ihre Münzen erhält.
Weiterleitung von Zahlungen
Wir haben das bereits angesprochen – Kanäle können verbunden werden. Andernfalls wäre das Lightning Network für Zahlungen nicht so nützlich. Wollen Sie wirklich 500 Dollar in einem Kanal mit einem Café einschließen, nur um in den nächsten Monaten täglich an Koffein zu kommen?
Das müssen Sie nicht tun. Wenn Alice einen Kanal mit Bob öffnet und Bob bereits einen mit Carol hat, kann Bob Zahlungen zwischen den beiden weiterleiten. Dies kann über mehrere „Hops“ hinweg funktionieren, was bedeutet, dass Alice effektiv jeden bezahlen kann, zu dem ein Pfad besteht.
In diesem Szenario kann Alice mehrere Wege nehmen, um zu Frank zu gelangen. In der Praxis wird sie immer den einfachsten nehmen.
Für ihre Rolle beim Routing könnten die Vermittler eine geringe Gebühr erheben (obwohl sie dazu nicht verpflichtet sind). Das Lightning Network ist noch relativ neu, sodass sich ein Gebührenmarkt noch nicht herausgebildet hat. Viele erwarten Gebühren, die auf der bereitgestellten Liquidität basieren.
In der Basiskette basiert Ihre Gebühr ausschließlich auf dem Platz, den Ihre Transaktion in einem Block einnimmt – der übertragene Wert spielt keine Rolle – Zahlungen von 1 $ und 10.000.000 $ kosten dasselbe. Im Gegensatz dazu gibt es im Lightning Network so etwas wie Blockplatz nicht.
Stattdessen gibt es das Konzept von lokalen und Remote-Guthaben. Das lokale Guthaben ist der Betrag, den Sie an das andere Ende des Kanals „schieben“ können, während das Remote-Guthaben der Betrag ist, den Ihre Gegenpartei an Sie schieben kann.
Zeit für ein weiteres Beispiel. Schauen wir uns einen der obigen Pfade genauer an: Alice <> Carol <> Frank.
Benutzerguthaben vor und nach einer Überweisung von 0,3 BTC von Alice an Frank.
Alice <> Carol und Carol <> Frank haben jeweils eine Gesamtkapazität von 1 BTC. Alices lokaler Kontostand beträgt 0,7 BTC. Wenn sie jetzt auf der Blockchain abrechnen würden, würde sie 0,7 BTC erhalten und Carol würde den Remote-Kontostand (d. h. 0,3 BTC) erhalten.
Wenn Alice 0,3 BTC an Frank senden möchte, schiebt sie 0,3 BTC auf Carols Seite des Kanals. Dann schiebt Carol 0,3 BTC von ihrem lokalen Guthaben in den Kanal mit Frank. Infolgedessen bleibt Carols Guthaben gleich: Die +0,3 BTC von Alice und die -0,3 BTC an Frank heben sich gegenseitig auf.
Carol verliert nicht an Wert, wenn sie als Verbindung zwischen Alice und Frank fungiert, aber sie wird weniger flexibel. Sie kann jetzt 0,6 BTC in ihrem Kanal mit Alice ausgeben, aber nur 0,1 BTC in dem Kanal mit Frank.
Man kann sich eine Situation vorstellen, in der Alice nur mit Carol verbunden ist, während Frank mit einem viel größeren Netzwerk verbunden ist. Carol konnte zuvor über Frank insgesamt 0,4 BTC an andere senden, aber jetzt kann sie nur noch 0,1 BTC senden, weil das alles ist, was sie an ihrem Ende des Kanals hat.
In diesem Szenario zehrt Alice effektiv an Carols Liquidität. Ohne jeglichen Anreiz möchte Carol ihre eigene Position vielleicht nicht schwächen. Stattdessen könnte sie einfach sagen: „Ich werde alle 0,01 BTC gegen eine Gebühr von zehn Satoshis weiterleiten.“ Auf diese Weise profitiert Carol umso mehr, je mehr ihrer lokalen Guthaben sie in „stärkeren“ Pfaden opfert.
Wie bereits erwähnt, besteht keine faktische Verpflichtung, eine Gebühr zu erheben. Manchen macht die Liquiditätsreduzierung vielleicht keine Sorgen. Andere öffnen vielleicht einfach Kanäle direkt zum Empfänger.
Einschränkungen des Lightning Network
Es wäre fantastisch, wenn sich das Lightning Network als Lösung für alle Skalierbarkeitsprobleme von Bitcoin erweisen würde. Leider hat es seine eigenen Mängel, die dem im Weg stehen könnten.
Benutzerfreundlichkeit
Bitcoin ist für Anfänger nicht das intuitivste System – Adressen, Gebühren usw. können verwirrend sein. Nachdem ein Lightning-Client eingerichtet wurde, müssen Benutzer auch Kanäle öffnen, bevor sie Zahlungen vornehmen können. Dies kann ein zeitaufwändiger Prozess sein und kann einen Neuling überfordern, wenn er mit Konzepten wie eingehender/ausgehender Kapazität vertraut gemacht wird.
Dennoch werden ständig Verbesserungen vorgenommen, um die Einstiegshürden zu senken und den Benutzern ein optimiertes Erlebnis zu bieten.
Liquidität
Einer der größten Kritikpunkte am Lightning Network ist, dass Ihre Transaktionsmöglichkeiten eingeschränkt sein könnten. Sie können nicht mehr ausgeben, als Sie in einem Kanal gesperrt haben. Wenn Sie Ihr gesamtes Guthaben ausgeben, sodass das Remote-Guthaben alle Mittel des Kanals umfasst, müssen Sie den Kanal schließen. Alternativ können Sie warten, bis Sie jemand darüber bezahlt, aber das ist nicht ideal.
Ihre Pfade können auch durch die Gesamtkapazität des Kanals begrenzt sein. Nehmen Sie das Beispiel Alice <> Carol <> Frank von vorhin. Wenn Alice und Carol eine Kapazität von 5 BTC in ihrem Kanal haben, Carol und Frank jedoch nur eine Kapazität von 1 BTC, kann Alice nie mehr als 1 BTC senden. Selbst dann müsste der gesamte Saldo auf Carols Seite des Carol <> Frank-Kanals sein, damit das funktioniert. Dies kann die Menge an Geldern, die über LN-Kanäle übertragen werden können, stark einschränken und hat somit einen Dominoeffekt auf die Benutzerfreundlichkeit.
Zentralisierte Hubs
Aufgrund des im vorherigen Abschnitt erwähnten Problems gibt es einige Bedenken, dass das Netzwerk die Schaffung riesiger „Hubs“ erleichtern wird. Das heißt, große, stark vernetzte Einheiten mit viel Liquidität. Alle größeren Zahlungen müssten über einige dieser Einheiten abgewickelt werden.
Das wäre natürlich keine gute Situation. Es würde das System schwächen, da das Offline-Gehen dieser Entitäten die Beziehungen zwischen den Peers erheblich stören würde. Es besteht auch ein erhöhtes Risiko der Zensur, da es nur wenige Punkte gibt, über die Transaktionen fließen.
Der aktuelle Stand des Lightning Network
Stand März 2024 sieht das Lightning Network gesund aus. Es verfügt über mehr als 13.000 Online-Knoten, über 52.000 aktive Kanäle und eine Kapazität von etwas über 4.570 BTC.
Globale Verteilung von Lightning Network-Knoten.
Es gibt eine Handvoll verschiedener Knotenimplementierungen – Blockstreams c-lightning, Lightning Labs‘ Lightning Network Daemon und ACINQs Eclair sind einige Beispiele. Für Benutzer, die technisch weniger versiert sind, bieten viele Unternehmen Plug-and-Play-Knoten an. Das Einzige, was Sie damit tun müssen, ist, das Gerät einzuschalten, und schon können Sie mit dem Lightning Network loslegen.
Abschließende Gedanken
Seit dem Start des Hauptnetzes im Jahr 2018 hat das Lightning Network ein erhebliches Wachstum erlebt. Es gibt noch einige Hürden in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit zu überwinden, da derzeit ein gewisses Maß an technischem Fachwissen erforderlich ist, um einen Lightning-Knoten zu betreiben. Angesichts der laufenden Entwicklung können wir jedoch davon ausgehen, dass die Eintrittsbarrieren mit der Zeit sinken.
Weitere Informationen
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