Lightning Network: eine Revolution, die lange auf sich warten ließ

Fast 15 Jahre nach seiner Entstehung stellt niemand mehr, abgesehen von einigen wenigen, die Lebensfähigkeit von Bitcoin in Frage. Jeder, selbst in der traditionellen Finanzwelt, ist sich einig, dass die erste Kryptowährung der Geschichte hier ist, um zu bleiben.

Diesen Sommer erklärte der Chef von BlackRock, dem größten Vermögensverwalter der Welt (9 Billionen Dollar an verwaltetem Vermögen), all das Gute, das er über Bitcoin denkt, den er 2017 noch als Anlage für "Gauner" betrachtete.

"Es ist ein internationales Asset", das "nationale Währungen überholen könnte", sagte Larry Fink dem US-Fernsehen.

Die größte Kryptowährung auf dem Markt (500 Milliarden Dollar Marktkapitalisierung) ist jedoch noch weit davon entfernt, Teil unseres Alltags zu werden 👀.

Während Menschen in Bitcoin investieren, nutzen nur wenige es als Zahlungsmittel, um einzukaufen oder Produkte jeglicher Art zu erwerben. Und das aus gutem Grund: Abgesehen davon, dass nur wenige Geschäfte Bitcoin akzeptieren, ist sein Netzwerk nicht effizient genug. Nicht 'effizient' genug im Sinne, dass es nicht zu viele Transaktionen verarbeiten kann.

Es kann nur 7 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten (theoretisch mehr als 40.000 bei Visa), und wenn es zu viele gibt, wird es überlastet und die Transaktionsgebühren steigen. Wer möchte schon 10 € Gebühren für eine Transaktion von 5 € oder 6 € zahlen? Niemand 🤯. Ganz zu schweigen davon, dass man etwa 10 Minuten warten muss, bis eine Transaktion in der Blockchain aufgezeichnet wird...

Um dieses Problem zu lösen, entwickelten Thaddeus Dryja und Joseph Poon vor einigen Jahren das Lightning Network (LN). Sie präsentierten ihre Lösung 2015 und veröffentlichten das Lightning Network Whitepaper 2016 (hier verfügbar).

Das Lightning Network ist seit 2018 verfügbar. Die Idee ist einfach: Anstatt jede Transaktion im Bitcoin-Netzwerk aufzuzeichnen, ermöglicht das Lightning Network seinen Nutzern, Transaktionen AUSSERHALB der Bitcoin-Blockchain durchzuführen - dies sind Offchain-Transaktionen - indem parallele Zahlungskanäle erstellt werden.

Diese Kanäle ermöglichen dann sofortige, kostengünstige Transaktionen zwischen den Teilnehmern. Während die Transaktionen stattfinden, werden die Salden im Kanal aktualisiert. Teilnehmer können die Salden basierend auf ihren Transaktionen anpassen.

"Das Lightning Network ist eine zweite Schicht von Bitcoin, die alle kleinen Transaktionen abwickelt, die Bitcoin nicht bewältigen wird", erklärt Josef Tětek, Bitcoin-Analyst bei Trezor, einem tschechischen Start-up, das sich auf die Verwahrung digitaler Vermögenswerte spezialisiert hat.

Wenn sie es wünschen, können Teilnehmer ihren Kanal schließen. Die endgültigen Salden werden auf der Bitcoin-Blockchain aufgezeichnet. Transaktionen, die außerhalb des Kanals durchgeführt werden, werden zu einer einzigen Transaktion auf der Bitcoin-Blockchain konsolidiert, und das war's 💡!

Bevor wir weitermachen, nur ein paar Zahlen zum Lightning Network 🤓.

Heute gibt es etwas mehr als 16.000 Knoten im LN-Netzwerk (fast 47.000 Knoten für das Bitcoin-Netzwerk).

Knoten sind für das Netzwerk unerlässlich, da sie alle Transaktionen verifizieren und validieren. Je mehr Rechenleistung (mit Computern) Sie für Ihren Knoten mobilisieren, desto wesentlicher wird er. Deshalb sind die am häufigsten genutzten Knoten im LN-Netzwerk diejenigen, die von Unternehmen wie dem französischen Acinq verwaltet werden - in das Bpifrance 2019 investiert hat.

Die Tausenden von Knoten im Netzwerk speisen 68.000 öffentliche Zahlungskanäle. In diesen Zahlungskanälen sind 4.600 gesperrte Bitcoins, oder etwa 120 Millionen Dollar (zum aktuellen Bitcoin-Preis), die teilweise die Liquidität im Netzwerk sicherstellen.

Schätzungen zufolge gibt es zwischen 10.000 und 15.000 zusätzliche Zahlungskanäle, die nicht deklariert und daher nicht öffentlich sind.

Das war's mit den Zahlen!

Kommen wir also zurück, wie das Lightning Network-System funktioniert, das zumindest auf dem Papier perfekt erscheint! Außer dass die Dinge in der Praxis etwas komplizierter sind 😅.

"Einige Leute haben zu viele Versprechungen über das Lightning Network gemacht und gesagt, dass es einfach wäre, ein paar Satoshis (1 Satoshi = 0,00000001 Bitcoin) sofort zu senden, was heute nicht der Fall ist", erklärt Simon Glâtre, Datenanalyst bei Sato, einem börsennotierten kanadischen Unternehmen, das sich auf Bitcoin-Mining spezialisiert hat.

Natürlich teilt nicht jeder diese Meinung (was zu erwarten ist).

Für einige, wie das französische Unternehmen Acinq, das eine der 4 Hauptimplementierungen des LN entwickelt hat (die Eclair genannt wird), hat das LN enorme Fortschritte gemacht. "Bitcoin und das Lightning Network stellen einen echten Paradigmenwechsel dar, daher ist es nur natürlich, dass es Zeit braucht, um zu einem System zu gelangen, das für jeden einfach zu nutzen ist", erklärt Pierre-Marie Padiou, Mitbegründer und CEO von Acinq.

In der Zwischenzeit muss das Lightning Network, um effektiver zu sein, in mehreren Punkten verbessert werden:

👉 Liquidität

Man muss sich das Lightning Network als ein System mit Kugeln (den Satoshis) und Röhren (den Zahlungskanälen) vorstellen. Um eine Zahlung zu tätigen, muss man Kugeln in die Röhren schieben.

Solange man Kugeln in seiner Brieftasche hat, kann man Kugeln schieben und somit Zahlungen tätigen, aber es wird kompliziert, wenn man keine Kugeln mehr in seiner Brieftasche hat. "Man kann einfach keine weiteren Zahlungen tätigen, während man darauf wartet, wieder Geld einzuzahlen", fasst Simon Glâtre von Sato zusammen.

Um das System reibungsloser laufen zu lassen und solche Probleme zu vermeiden, sind mehrere Akteure auf den Markt gekommen: die Lightning Service Provider (LSP).

Diese Akteure sind eine Schnittstelle zwischen dem Nutzer und dem Lightning Network. "Die Rolle der LSPs besteht darin, den Nutzern das Gefühl zu geben, dass sie ihre Liquidität nicht verwalten müssen und immer Kugeln in ihrer Brieftasche haben", erklärt Josef Tětek von Trezor.

Es gibt mehrere Arten von LSP:

- Es gibt diejenigen, die nur LSPs sind, wie Lightspark (das Start-up, das von David Marcus, dem ehemaligen Kopf hinter Facebooks Libra-Projekt, gegründet wurde), Voltage oder LNBIG.

- Es gibt die LN-Wallets, die beschlossen haben, ihren eigenen LSP zu erstellen. Dies ist der Fall bei Phoenix (entwickelt von Acinq), Breez oder Bitkit.

Derzeit gibt es etwa zwanzig LSPs auf dem Markt, die den Nutzern des Lightning Network Satoshis zur Verfügung stellen können, wenn sie sie benötigen. Praktisch bedeutet das, dass Sie 100 Euro (etwa 420.000 Satoshis, zum aktuellen Kurs) an einen Freund senden möchten, und eine Wallet wie Breez wird Ihnen automatisch die Liquidität zur Verfügung stellen, um Ihre Satoshis an die Wallet Ihres Freundes zu 'schieben'.

Das einzige Problem ist, dass es immer noch eine Frage über das Volumen der von den LSP bereitgestellten Liquidität gibt. Denn wenn der LSP nicht genügend Liquidität bereitstellt, wird der Nutzer sehr schnell blockiert, und es muss ein neuer Kanal eröffnet werden, um mehr Geld zu zahlen, was Geld in Transaktionsgebühren kostet. Dieses System ist eindeutig alles andere als optimal!

Um die Situation zu verbessern, arbeiten die 4 verschiedenen Implementierungen des Lightning Network (Eclair, C-Lightning, LND, Rust-Lightning) an einer Verbesserung: 'Splicing'.

Diese neue Funktion würde es ermöglichen, einen einzigen Zahlungskanal zwischen dem Nutzer und dem LSP zu haben, dessen Kapazitäten nach Bedarf erhöht oder verringert werden könnten. Splicing wird derzeit auf Eclair und Core Lightning (entwickelt von Blockstream) implementiert.

Eine weitere Funktion soll das Liquiditätsmanagement verbessern: Trampoline Routing. Die Idee ist, die Suche nach dem besten Weg für eine Transaktion an die größten Knoten im Netzwerk zu delegieren, was die Transaktionen noch reibungsloser machen sollte. Trampoline Routing ist bereits in Phoenix implementiert, aber nur teilweise. "Wir sind dabei, es zu implementieren", bestätigt Pierre-Marie Padiou.

👉 Datenschutz

Wie oben angegeben, gibt es derzeit etwas mehr als 16.000 Knoten im Lightning Network. Jede Transaktion passiert diese Knoten.

Heute wählt die Person, die eine Transaktion auf einem Zahlungskanal initiiert, die Zahlungsroute, und die Person, die die Transaktion empfängt, muss die Adresse ihrer Wallet angeben, um die Zahlung zu erhalten. Mit diesem System ist es jedoch ziemlich "einfach" (obwohl alles relativ ist), von der Adresse einer Wallet auszugehen und alle Transaktionen eines Nutzers nachzuverfolgen.

Um die Situation zu verbessern, haben mehrere Entwickler die Funktionalität der "blinded paths" entwickelt. Wie der Name schon sagt, ist das Ziel eines 'blinded path', die Spuren zu verwischen. Die Idee ist, dass die Zahlungsroute in zwei Teile geteilt wird: Der erste Teil wird von demjenigen definiert, der die Mittel sendet, und der zweite von demjenigen, der die Mittel empfängt. Ziemlich clever!

👉 Asynchrone Zahlungen

Jeder, der jemals eine Transaktion im Lightning Network durchgeführt hat, weiß das: Man kann nur Geld an jemanden senden, wenn dieser online verbunden ist, um die Mittel zu empfangen 🙃.

Wenn man physisch in einem Geschäft bezahlt, ist es ziemlich einfach, da der Händler verbunden sein wird, aber die Situation ist komplizierter bei Fernzahlungen. "Wenn ich nicht mit meiner Wallet verbunden bin, kann mir niemand Geld senden", weist Simon Glâtre darauf hin.

Dieses System ist ziemlich ineffizient, und um es zu verbessern, wird eine neue Funktion für "asynchrone Zahlungen" entwickelt.

Die Idee dieser Funktion ist es, eine Zahlung zu ermöglichen, die in der Warteschleife bleibt und abgeschlossen wird, sobald die andere Person sich verbindet. "Heute können wir Gelder tagelang im Netzwerk feststecken haben, weil sich jemand nicht verbunden hat. Das ist ein echtes Problem. Es ist eine der Funktionen, die die Dinge am meisten verändern wird", erklärt Simon Glâtre.

👉 Wallets

Zu guter Letzt gibt es das Thema Wallets, das zweifellos das wichtigste Thema ist. Und warum ist das so? Weil es die philosophische Frage des Haltens von Bitcoins aufwirft.

Heute gibt es zwei Arten von Wallets auf dem Markt: Custodial und Non-Custodial (Sie sind der Inhaber Ihrer Mittel).

Während der Großteil der Community ihre Bitcoins selbst auf einer Non-Custodial-Wallet halten möchte, sind es eindeutig die Custodial-Wallets, die am einfachsten zu verwenden sind. Die bekannteste davon ist die Wallet of Satoshi. "Sie ist ziemlich einfach zu verwenden und der Vorteil von Custodial ist, dass man nichts außer seinen Transaktionen verwalten muss", erklärt Lounès Ksouri, Ingenieur bei LNMarkets und Lightning Network-Spezialist.

Der Nachteil dieses Systems ist, dass die Wallet of Satoshi Ihre Bitcoins hält. "Mit ihnen besitzen Sie die Mittel nicht wirklich. In Wirklichkeit nutzen Sie nicht das LN, sondern einen zentralisierten Akteur, der es für Sie tun wird. Wallet of Satoshi hat einen großen Knoten und sie haben viele Zahlungskanäle", weist Simon Glâtre darauf hin.

Auf der Non-Custodial-Seite gibt es viele Wallets wie Phoenix von Acinq, aber um sie zu verwenden, benötigt man mehr Kontrolle. "Man muss seine Kanäle selbst öffnen", erklärt Josef Tětek. "Man kann nicht souverän über seine Kryptos sein wollen und nichts selbst verwalten", entgegnet Pierre-Marie Padiou.

Um einen Mittelweg zu finden, plädieren einige für ein hybrides System, das teilweise auf Custodial basiert: föderierte Wallets.

Das Ziel von "föderierten Wallets", wie Fedimint, ist es, das Beste aus Custodial (insbesondere Effizienz) und das Beste aus Non-Custodial mit dem Schutz der Privatsphäre zu vereinen. Die Idee ist, eine Verwahrstelle für eine begrenzte Anzahl von Inhabern zu bestimmen.

"Eine der offensichtlichen Anwendungen ist der Familienkreis", erklärt Simon Glâtre. Aber es könnte auch sehr gut in größerem Maßstab verwaltet werden, betont er. Aber es ist nicht sicher, dass jeder ein Fan davon wird!