Lightning Network: een revolutie die al lang op zich laat wachten.

Bijna 15 jaar na de oprichting twijfelt niemand, behalve enkelen, nog aan de levensvatbaarheid van bitcoin. Iedereen, zelfs in de traditionele financiële sector, is het erover eens dat de eerste cryptomunt in de geschiedenis is gekomen om te blijven.

Deze zomer legde de baas van BlackRock, niemand minder dan de grootste vermogensbeheerder ter wereld ($9 biljoen aan beheerd vermogen), uit wat hij allemaal goed vond aan bitcoin, terwijl hij het in 2017 nog beschouwde als een activum voor "boeven".

"Het is een internationaal activum" dat "nationale valuta's zou kunnen overtreffen", aldus Larry Fink op de Amerikaanse televisie.

De grootste cryptomunt op de markt ($500 miljard aan marktkapitalisatie) is echter nog ver verwijderd van een integraal onderdeel van ons dagelijks leven worden 👀.

Hoewel mensen investeren in bitcoin, gebruiken maar weinigen het als betaalmiddel om boodschappen te doen of producten te kopen. En dat is niet voor niets: afgezien van het feit dat weinig winkels bitcoin accepteren, is het netwerk niet efficiënt genoeg. Niet 'efficiënt' genoeg in de zin dat het niet te veel transacties aankan.

Het kan slechts 7 transacties per seconde verwerken (dat is theoretisch meer dan 40.000 voor Visa), en als het er te veel zijn, raakt het netwerk overbelast en schieten de transactiekosten omhoog. Wie wil er nu €10 aan kosten betalen voor een transactie van €5 of €6? Niemand 🤯. Om nog maar te zwijgen van het feit dat je ongeveer 10 minuten moet wachten voordat een transactie in de blockchain wordt vastgelegd...

Om dit probleem op te lossen, bedachten Thaddeus Dryja en Joseph Poon enkele jaren geleden het Lightning Network (LN). Zij presenteerden hun oplossing in 2015 en publiceerden het Lightning Network white paper in 2016 (hier beschikbaar).

Het Lightning Network is sinds 2018 beschikbaar. Het idee is eenvoudig: in plaats van elke transactie op het Bitcoin-netwerk vast te leggen, stelt het Lightning Network gebruikers in staat om transacties BUITEN de Bitcoin-blockchain te doen – dit zijn offchain-transacties – door parallelle betalingskanalen te creëren.

Deze kanalen maken vervolgens directe, goedkope transacties tussen deelnemers mogelijk. Naarmate transacties plaatsvinden, worden de saldi in het kanaal bijgewerkt. Deelnemers kunnen de saldi aanpassen op basis van hun transacties.

"Lightning Network is een tweede laag van Bitcoin die alle kleine transacties afhandelt die Bitcoin niet zal doen," legt Josef Tětek uit, Bitcoin-analist bij Trezor, een Tsjechische start-up gespecialiseerd in digitale asset custody.

Wanneer zij dat wensen, kunnen deelnemers hun kanaal sluiten. De eindsaldi worden vastgelegd op de Bitcoin-blockchain. Transacties die buiten het kanaal zijn gedaan, worden samengevoegd tot één transactie op de Bitcoin-blockchain, en dat is het 💡 !

Voordat we verder gaan, eerst enkele cijfers over het Lightning Network 🤓.

Vandaag zijn er iets meer dan 16.000 nodes op het LN-netwerk (bijna 47.000 nodes voor het Bitcoin-netwerk).

Nodes zijn essentieel voor het netwerk omdat zij alle transacties mogelijk maken om te verifiëren en te valideren. Hoe meer rekenkracht (met computers) je voor je node inzet, hoe essentiëler deze wordt. Daarom zijn de meest gebruikte nodes in het LN-netwerk die van bedrijven zoals het Franse Acinq – waarin Bpifrance in 2019 heeft geïnvesteerd.

De duizenden nodes in het netwerk voeden 68.000 publieke betalingskanalen. In deze betalingskanalen zitten 4.600 geblokkeerde bitcoins, of ongeveer $120 miljoen (tegen de huidige bitcoinprijs), die deels de liquiditeit op het netwerk waarborgen.

Volgens schattingen zouden er tussen de 10.000 en 15.000 extra betalingskanalen zijn die niet zijn gedeclareerd, en dus niet publiek zijn.

Dat was het voor de cijfers!

Laten we nu teruggaan naar hoe het Lightning Network-systeem werkt, dat dus, althans op papier, perfect lijkt! Behalve dat het in de praktijk iets ingewikkelder ligt 😅.

"Sommigen hebben te veel beloften gedaan over het Lightning Network, door te zeggen dat het eenvoudig zou zijn om een paar satoshis (1 satoshi = 0,00000001 bitcoin) direct te versturen, terwijl dat vandaag niet het geval is," legt Simon Glâtre uit, data-analist bij Sato, een beursgenoteerd Canadees bedrijf gespecialiseerd in bitcoin mining.

Natuurlijk deelt niet iedereen deze mening (wat te verwachten is).

Voor sommigen, zoals het Franse bedrijf Acinq, dat een van de 4 belangrijkste implementaties van de LN heeft ontwikkeld (die Eclair heet), heeft de LN enorme vooruitgang geboekt. "Bitcoin en het Lightning Network vertegenwoordigen een echte paradigmaverschuiving, dus het is logisch dat het tijd kost om tot een systeem te komen dat voor iedereen eenvoudig te gebruiken is," legt Pierre-Marie Padiou uit, medeoprichter en CEO van Acinq.

Intussen moet het Lightning Network om effectiever te zijn op een aantal punten verbeteren:

👉 Liquiditeit

Je moet het Lightning Network voorstellen als een systeem met knikkers (de satoshis) en buizen (de betalingskanalen). Om een betaling te doen, moet je knikkers in de buizen duwen.

Zolang je knikkers in je wallet hebt, kun je knikkers duwen en dus betalingen doen, maar het wordt ingewikkeld als je geen knikkers meer in je wallet hebt. "Je kunt gewoon geen betalingen meer doen terwijl je wacht om weer geld toe te voegen," vat Simon Glâtre van Sato samen.

Om het systeem soepeler te laten verlopen en dit soort problemen te voorkomen, zijn er verschillende spelers op de markt gekomen: de Lightning Service Provider (LSP).

Deze spelers vormen een interface tussen de gebruiker en het Lightning Network. "De rol van LSP's is om gebruikers te laten vergeten dat ze hun liquiditeit moeten beheren en altijd knikkers in hun wallet moeten hebben," legt Josef Tětek van Trezor uit.

Er zijn verschillende soorten LSP:

- er zijn er die alleen LSP zijn, zoals Lightspark (de start-up opgericht door David Marcus, het voormalige brein achter Facebook's Libra-project), Voltage of LNBIG.

- er zijn de LN-wallets die besloten hebben hun eigen LSP te creëren. Dit is het geval bij Phoenix (ontwikkeld door Acinq), Breez of Bitkit.

Er zijn momenteel ongeveer twintig LSP's op de markt, die Lightning Network-gebruikers van satoshis kunnen voorzien wanneer ze die nodig hebben. In de praktijk: je wilt 100 euro (ongeveer 420.000 satoshis, tegen het huidige tarief) naar een vriend sturen, en een wallet zoals Breez zal je automatisch van de liquiditeit voorzien om je satoshis naar de wallet van je vriend te 'duwen'.

Het enige probleem is dat er nog steeds een vraag is over het volume van de liquiditeit die door de LSP wordt geleverd. Want als de LSP niet genoeg liquiditeit levert, wordt de gebruiker heel snel geblokkeerd en moet er een nieuw kanaal worden geopend om meer geld te kunnen betalen, wat geld kost aan transactiekosten. Dit systeem is duidelijk allesbehalve optimaal!

Om de situatie te verbeteren, werken de 4 verschillende implementaties van het Lightning Network (Eclair, C-Lightning, LND, Rust-Lightning) aan een verbetering: 'splicing'.

Deze nieuwe functie zou het mogelijk maken om één enkel betalingskanaal te hebben tussen de gebruiker en de LSP, waarvan de capaciteit naar behoefte kan worden verhoogd of verlaagd. Splicing wordt momenteel geïmplementeerd op Eclair en Core Lightning (ontwikkeld door Blockstream).

Een andere functie die het liquiditeitsbeheer moet verbeteren is trampoline routing. Het idee is om het zoeken naar het beste pad voor een transactie te delegeren aan de grootste nodes in het netwerk, wat transacties nog soepeler zou moeten maken. Trampoline routing is al geïmplementeerd in Phoenix, maar slechts gedeeltelijk. "We zijn bezig met de uitrol ervan", bevestigt Pierre-Marie Padiou.

👉 Privacy

Zoals hierboven aangegeven, zijn er momenteel iets meer dan 16.000 nodes op het Lightning Network. Elke transactie loopt via deze nodes.

Vandaag kiest degene die een transactie initieert op een betalingskanaal de betalingsroute, en degene die de transactie ontvangt moet het adres van zijn wallet geven om de betaling te ontvangen. Met dit systeem is het echter vrij "eenvoudig" (hoewel alles relatief is) om vanaf het adres van een wallet alle transacties van een gebruiker te traceren.

Om dit te verbeteren, hebben verschillende ontwikkelaars de functionaliteit "blinded paths" ontwikkeld. Zoals de naam al aangeeft, is het doel van een 'blinded path' om het spoor te verhullen. Het idee is dat de betalingsroute in tweeën wordt gesplitst: het eerste deel wordt bepaald door degene die de fondsen verstuurt en het tweede door degene die de fondsen ontvangt. Best slim!

👉 Asynchrone betalingen

Iedereen die ooit een transactie op het Lightning Network heeft gedaan, weet dit: je kunt alleen geld naar iemand sturen als diegene online is om de fondsen te ontvangen 🙃.

Wanneer je fysiek betaalt in een winkel, is dat vrij eenvoudig omdat de handelaar verbonden zal zijn, maar de situatie is ingewikkelder bij betalingen op afstand. "Als ik niet verbonden ben met mijn wallet, kan niemand mij geld sturen," merkt Simon Glâtre op.

Dit systeem is vrij inefficiënt, en om het te verbeteren wordt er gewerkt aan een nieuwe functie voor "asynchrone betalingen".

Het idee van deze functie is dat je een betaling kunt doen die in de wacht wordt gezet en wordt voltooid zodra de andere persoon verbinding maakt. "Vandaag kunnen we fondsen dagenlang vast hebben zitten op het netwerk omdat iemand niet verbonden is geweest. Dit is een echt probleem. Het is een van de functies die de meeste verandering zal brengen," legt Simon Glâtre uit.

👉 Wallets

Last but not least is er het onderwerp wallets, ongetwijfeld het belangrijkste onderwerp. En waarom? Omdat het de filosofische vraag oproept van het bezit van bitcoins.

Vandaag zijn er twee soorten wallets op de markt: custodial en non-custodial (je bent zelf de houder van je fondsen).

Hoewel het grootste deel van de community hun bitcoins zelf zou willen houden op een non-custodial wallet, zijn het duidelijk de custodial wallets die het gemakkelijkst te gebruiken zijn. De bekendste hiervan is de Wallet of Satoshi. "Het is vrij eenvoudig te gebruiken en het voordeel van custodial is dat je niets hoeft te beheren behalve je transacties," legt Lounès Ksouri uit, ingenieur bij LNMarkets en Lightning Network-specialist.

Het nadeel van dit systeem is dat de Wallet of Satoshi je bitcoins houdt. "Bij hen ben je niet echt eigenaar van de fondsen. In werkelijkheid gebruik je niet de LN, maar een gecentraliseerde speler die het voor jou doet. Wallet of Satoshi heeft een grote node en ze hebben veel betalingskanalen," merkt Simon Glâtre op.

Aan de non-custodial kant zijn er veel wallets zoals Phoenix van Acinq, maar om deze te gebruiken heb je meer controle nodig. "Je moet zelf je kanalen openen," legt Josef Tětek uit. "Je kunt niet soeverein willen zijn over je crypto's en niets zelf beheren," countert Pierre-Marie Padiou.

In een poging een gulden middenweg te vinden, pleiten sommigen voor een hybride systeem dat deels op custodial zou zijn gebaseerd: federated wallets.

Het doel van "federated wallets", zoals Fedimint, is om het beste van custodial (vooral efficiëntie) en het beste van non-custodial met de bescherming van privacy te combineren. Het idee is om een custodial instantie aan te wijzen voor een beperkt aantal houders.

"Een van de voor de hand liggende toepassingen is de familiekring," legt Simon Glâtre uit. Maar het zou ook heel goed op grotere schaal beheerd kunnen worden, benadrukt hij. Maar het is niet zeker dat iedereen er fan van zal worden!

Beschouwd als de wonderoplossing om de prestaties van het Bitcoin-netwerk te verbeteren, is het Lightning Network nog ver verwijderd van het waarmaken van al zijn beloften, met name op het gebied van gebruikerservaring..