Bitcoin Lightning Network

Was ist das Lightning-Netzwerk?

Das Lightning Network (auch als Lightning oder LN bezeichnet) ist eine auf Bitcoin aufbauende Skalierbarkeitslösung, mit der Benutzer praktisch ohne Gebühren schnell BTC senden und empfangen können. 

Lightning gilt als Off-Chain-Lösung, Layer 2, was bedeutet, dass Überweisungen über ein neues Netzwerk von Zahlungskanälen erfolgen, die in der Blockchain von Bitcoin verankert sind. 

Als weltweit erste und führende Kryptowährung ist Bitcoin zu einem wichtigen Mittel zur Werttransaktion geworden, da jeder Inhaber zum ersten Mal die Freiheit hat:

  • Bitcoin ohne unerwartete Angebotsinflation halten 
  • Senden und empfangen Sie Bitcoin, ohne dass ein Vermittler erforderlich ist
  • Transaktionen mit ihren eigenen Knoten überprüfen

Viele sind sich jedoch einig, dass Bitcoin noch eine bessere Funktionalität benötigt, um ein globales Tauschmittel und ein Peer-to-Peer-Cash-System zu werden, wie es ursprünglich im bahnbrechenden Whitepaper Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System dargelegt wurde . Derzeit unterliegt Bitcoin den folgenden Einschränkungen:

  • Gebühren – Da der Blockplatz begrenzt ist, können die Mining-Gebühren je nach Nachfrage nach Transaktionseinschluss stark schwanken.
  • Transaktionen pro Sekunde – Bitcoin kann nur ungefähr 7 Transaktionen pro Sekunde (TPS) ausführen
  • Netzwerküberlastung – Langsame Blockzeiten und eine verstärkte Nutzung des Netzwerks können zu Verzögerungen bei Transaktionsbestätigungen führen

Das Bitcoin Lightning Network zielt darauf ab, diese Einschränkungen zu lösen, indem es sofortige und kostengünstige Transaktionen bereitstellt und gleichzeitig einen Durchsatz von etwa 1 Million Transaktionen pro Sekunde erreicht . 

Lightning kann zwar für jede Art von Überweisung verwendet werden, die meisten finden es jedoch für Mikrozahlungen oder kleinere Überweisungen nützlich, die aufgrund von Basisschichtgebühren normalerweise unwirtschaftlich sind.

Ab August 2021 zeigen die Statistiken des Lightning Network, dass mehr als 2.000 BTC über das Netzwerk übertragen wurden. 

Es ist wichtig zu beachten, dass das Lightning Network keinen neuen Token implementiert und die gleichen Freiheiten wie Bitcoin zulässt – es ist dezentralisiert, erlaubnislos und Open Source. Seine Sicherheit ergibt sich aus Bitcoin-Transaktionen in der Kette, die intelligente Verträge verwenden, um sofortige Abrechnungen außerhalb der Kette zu ermöglichen. 

Eine kurze Geschichte des Lightning Network

Das Lightning Network wurde ursprünglich in einem Whitepaper von Joseph Poon und Tadge Dryja aus dem Jahr 2015 vorgestellt.

Das Testnetz wurde im Mai 2016 veröffentlicht und im Januar 2017 wurde Lightnings erste Implementierung – lnd – in der Alpha-Phase veröffentlicht. Die erste reale Transaktion über einen Lightning Network-Kanal fand im Dezember 2017 statt, als Alex Bosworth Lightning nutzte, um seine Telefonrechnung zu bezahlen.

In einem poetischen Abschluss der Alpha-Entwicklungsphase nutzte Lazlo Hanyezc – der erste Mensch, der Bitcoin in der realen Welt einsetzte, indem er 2013 10.000 BTC für zwei Pizzen bezahlte – Lightning, um erneut zwei Pizzen zu kaufen.

Es gab mehrere Teams, die seitdem Lightning-Knoten im Mainnet veröffentlicht haben, darunter Blockstreams c-lightning, Lightning Labs’ lnd und Acinqs Eclair-Lösungen.

Blitzfackel

Im Januar 2019 schickte die pseudonyme Twitter-Persönlichkeit Hodlonaut 0,001 BTC (oder 100.000 Satoshis) über das Lightning Network an eine vertrauenswürdige Brieftasche. Das Ziel dieser Übung bestand darin, dass dieser Empfänger 10.000 Satoshis zur Gesamtsumme hinzufügt und an eine andere LN-Wallet sendet, wodurch eine weltweite Transaktionskette in Gang gesetzt wird.

Die metaphorische Fackel wurde 292 Mal übertragen, unter anderem an Jack Dorsey, Elizabeth Stark und Pierre Rochard, bevor sie 4.390.000 Satoshis erreichte, die dann an Bitcoin Venezuela geschickt wurden, eine gemeinnützige Organisation, die Bitcoin in Venezuela fördern soll.

Wie funktioniert das Lightning-Netzwerk?

Das Lightning Network ist außerhalb der Kette aufgebaut, damit Benutzer Bitcoin-Transfers durchführen können, um die Netzwerküberlastung in der Kette zu reduzieren.

Zu Beginn wird ein Kanal zwischen zwei Parteien geöffnet, über den sie Gelder einreichen können. Sie können diesen Kanal dann verwenden, um BTC sofort und nahezu ohne Gebühren untereinander zu senden, ohne jede Transaktion an die Basisschicht der Bitcoin-Blockchain übertragen zu müssen.

Jede Partei kann sich auf der Bitcoin-Blockchain niederlassen und den Kanal jederzeit schließen.

Wenn der Kanal geschlossen und auf der Basisschicht-Blockchain abgewickelt wird, werden die Gelder gemäß der Transferhistorie des Kanals an jede Partei gesendet, die in ihrer Gesamtheit als eine einzige Transaktion auf der Bitcoin-Blockchain zusammengefasst wird. Die einzigen Lightning-bezogenen Transaktionen, die an das Bitcoin-Netzwerk übertragen werden, sind das Öffnen und Schließen von Kanälen. Dies trägt dazu bei, Blockplatz freizugeben, was zu niedrigeren Netzwerkgebühren und einer Steigerung der wirtschaftlichen Aktivität pro Block führt.

Der direkte Zahlungskanal zwischen den beiden Parteien kann auch Teil des größeren Lightning Network werden. Wenn zwei Parteien keinen direkten Kanal haben, können sie Gelder über miteinander verbundene Wege transferieren. Lightning-Knoten im Netzwerk suchen nach der besten Route, um die Transaktion durchzuführen.

Wenn Ihr Freund (mit dem Sie einen Kanal haben) Sie beispielsweise zu seinem Lieblingscafé führt, mit dem er einen Kanal hat, können Sie mit Lightning Network Ihre Zahlung über Ihren Freund leiten, wenn Sie für Kaffee bezahlen, ohne dass Sie es brauchen einen neuen Kanal mit dem Café zu eröffnen. Dies alles geschieht in wenigen Sekunden und unterliegt keinen langen Wartezeiten oder hohen Gebühren wie bei der Hauptblockkette.

Bemerkenswert ist, dass Bitcoin-On-Chain-Analysten diese Transaktionen schnell als vom Lightning Network stammend identifizieren können, da sie als komplexe Smart Contracts erscheinen, die die verschiedenen öffentlichen Schlüssel und Signaturen enthalten, die im Kanal verwendet werden. Dieses Problem wird durch die im Taproot-Upgrade enthaltenen Bitcoin-Verbesserungsvorschläge angegangen, die darauf abzielen, die Privatsphäre jeder Transaktion zu verbessern.

Vorteile des Lightning-Netzwerks

Das Lightning Network von Bitcoin wurde hauptsächlich entwickelt, um die Einführung von täglichen Bitcoin-Zahlungen durch Erhöhung der Transaktionsgeschwindigkeit und Senkung der Transaktionsgebühren zu fördern. Das Öffnen von Zahlungskanälen auf einer zweiten Ebene hat jedoch mehrere andere Vorteile gebracht. 

Skalierbarkeit

Bitcoin ist ein globales Broadcast-System, bei dem jeder jede Transaktion überprüft, bevor er sie der Blockchain hinzufügt. Während dieses System es Bitcoin ermöglicht, wirklich dezentralisiert zu werden, besteht sein Hauptnachteil darin, dass es nur ungefähr sieben Transaktionen pro Sekunde (TPS) zulassen kann. 

Das Kanalsystem von Lightning ermöglicht wiederverwendbare Routen, die der Bitcoin-Blockchain hinzugefügt werden, sobald die Kanäle geschlossen sind. Theoretisch bedeutet dies, dass LN dabei helfen kann, den TPS von Bitcoin auf bis zu einer Million TPS zu skalieren. 

Privatsphäre

Transaktionen auf der Bitcoin-Blockchain können von Wallet zu Wallet verfolgt werden. Mit dem Lightning Network wird nur das Öffnen und Schließen von Kanälen in der Kette aufgezeichnet, was bedeutet, dass die meisten Mikrozahlungen nahezu unauffindbar sind.

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