Lightning Network: What is it And Can It Help Bitcoin?

Ameer Rosic

3 months ago
Lightning Network: What is it And Can It Help Bitcoin?

Lightning-Netzwerk

Zuerst von Joseph Poon und Tadge Dryja entwickelt, um Bitcoin zu skalieren, ist das Lightning-Netzwerk zu einer der kritischsten Layer-2-Innovationen im Kryptoraum geworden. Die Chancen sind, dass Sie in naher Zukunft wahrscheinlich ausschließlich das Lightning-Netzwerk verwenden werden, um alle Ihre Bitcoin-Transaktionen durchzuführen. Also, was genau ist und wie funktioniert es? Und warum haben wir das überhaupt gebraucht? Wir werden alles darüber in diesem Leitfaden erfahren.

Die Notwendigkeit für Lightning-Netzwerk

Bitcoins Skalierbarkeitsproblem ist nichts Neues. Die Gemeinschaft spricht seit drei Jahren über dieses Thema. Kurz gesagt, die ursprüngliche Architektur von Bitcoin ist nicht für Massenakzeptanz und Nutzung geeignet. Darüber haben wir bereits ausführlich gesprochen, was Sie hier lesen können. Es gibt jedoch noch ein mögliches Hindernis, das die Mainstream-Annahme hemmt. Gegen Ende 2019 prognostizierte Blockchain Capital, dass die Gebühren für On-Kette Bitcoin-Transaktionen im Jahr 2020 $100 erreichen werden. Dies ist aus folgenden Gründen sinnvoll:

Mit erhöhten Use-Cases und Mainstream-Akzeptanz wird die Nachfrage nach Bitcoin steigen, was unweigerlich die Transaktionsgebühren erhöhen wird.

Viele Benutzer wollen die Warteschlange springen und ihre Transaktionen schneller verarbeiten, indem sie ihre Gebühren erhöhen. Wenn eine Mehrheit der Benutzer folgen, wird es zwangsläufig die durchschnittlichen Gebühren erhöhen.

Hinweis: Wenn alle Bitcoins abgebaut werden, wird spekuliert, dass die Transaktionsgebühren hoch genug sind, um die Miner wirtschaftlich anzuregen, das Netzwerk weiterhin zu bedienen.

Dies ist jedoch nicht ideal für die Mainstream-Adoption. 3,4 Milliarden Menschen verdienen weniger als 5,50 Dollar pro Tag. Für sie ist es nicht wirklich praktisch, so hohe Gebühren zu zahlen. Genau aus diesem Grund ist Lightning Network eine so wichtige Innovation. Laut Spencer Bogart von Blockchain Capital wird diese Erhöhung der Bergbaugebühren nur die Nachfrage nach Lightning Network erhöhen.

Lightning Network - Blick unter die Haube

Das Lightning-Netzwerk ist ein Zwei-Wege-Zahlungskanal zwischen Benutzern, der es ihnen ermöglicht, Transaktionen durchzuführen, die normalerweise auf der Blockchain auftreten würden, außerhalb der Blockchain. Ein Zahlungskanal ist eine spezialisierte Form des staatlichen Kanals. In einem Zustandskanal wird ein Teil der Blockchain durch Multi-Signatur- oder Smart-Contract abgesperrt, was von den Teilnehmern vorher vereinbart wird. In diesem Kanal:

Die Teilnehmer können direkt miteinander interagieren, ohne den Bergleuten etwas vorzulegen.

Diese Teilnehmer können sich an mehreren Mikrotransaktionen untereinander beteiligen.

Wenn der Zahlungskanal geschlossen wird, wird das endgültige TransaktionsSet der Blockchain hinzugefügt.

Betrachte es als eine Reihe von IOs zwischen zwei Parteien. Betrachten Sie dieses Beispiel. Alice und Bob müssen häufig miteinander kommunizieren. Der Betrag, den sie während dieser Transaktionen tatsächlich übertragen, ist jedoch nicht signifikant. In diesem Fall ist die Verwendung der Bitcoin-Blockchain für sie nicht praktisch. Stattdessen können sie dies tun:

Sowohl Alice und Bob legen jeweils $20 beiseite.

Die kombinierten $40 werden in einem Schließfach aufbewahrt. Beide besitzen die Hälfte des Zugangscodes

Es gibt auch ein Buch, das den Saldo feststellt, den jeder von ihnen besitzt. Also, am Anfang haben beide $20 gegen ihre Namen.

Wenn Alice Bob $10 bezahlen muss, braucht sie das Bargeld nicht zur Hand. Beide können einfach das Schließfach öffnen und ihren Saldo im gemeinsamen Buch aktualisieren. Also, nach dieser speziellen Transaktion wird Alice $10 und Bobs $30 sein.

Solange die Parteien einander vertrauen können, müssen sie die Waagen in der realen Welt nicht begleichen. Denken Sie daran, wie Sie im wirklichen Leben mit Ihren Freunden im Auge behalten.

Diese Zustandskanäle können an einem von den Teilnehmern vorgegebenen Punkt geschlossen werden. Diese vordefinierten Bedingungen können eine der folgenden sein:

Eine gewisse Zeit ist vergangen.

Eine bestimmte Anzahl von Transaktionen wurde verarbeitet.

Wie bereits erwähnt, werden staatliche Kanäle, die nur in Zahlungen handeln, als Zahlungskanäle bezeichnet. Die wichtigsten Zahlungswege sind die folgenden:

Nakamoto Hochfrequenz-Transaktionen.

Zahlungskanal im Spillman-Stil.

CLTV-Stil Zahlungskanäle.

Hashte Timelock Contracts (HTLC)

HTLCs sind die bequemste Anwendung der Zahlungskanäle. Mit HTLC kann man Zahlungskanäle öffnen, auf denen Gelder vor einer vorher vereinbarten Frist zwischen den Parteien übertragen werden können. Die Zahlungen werden zwischen den Parteien durch die Einreichung von kryptographischen Beweisen bestätigt. HTLCs haben drei ziemlich erstaunliche Funktionen:

Es ermöglicht einer Partei, die ihnen gegebene Zahlung zu verfallen und sie an den Zahler zurückzugeben. Dies wäre in einer herkömmlichen Blockchain-Transaktion nicht möglich.

Es ermöglicht Cross-Ketten-Transaktionen auch bekannt als Atom-Swaps. In einfachen Worten, diese Funktion ermöglicht es Benutzern, eine Kryptowährung auf einer Kette mit einer Kryptowährung in einer anderen Kette zu tauschen.

Das Lightning-Protokoll ist eine Implementierung des HTLC.

Wie verbinden sich die Knoten im Lightning-Netzwerk?

Das Lightning-Netzwerk kann verwendet werden, um zu Zahlungsnetzwerken von Tausenden oder sogar Millionen von Benutzern zu verbinden. Nehmen wir ein Beispiel. Stellen Sie sich diese Situation vor:

Bob und Charlie sind Partner in einem Unternehmen und haben bereits einen Zahlungskanal zwischen ihnen für Spesenzwecke.

Bobs Frau Alice will mit Charlie abhandeln. Bob und Alice haben zufällig einen Zahlungskanal zwischen ihnen für Haushaltsausgaben.

Durch Bob, Alice und Charlie werden in der Lage sein, einen Zahlungskanal für ihre Blitz-Transaktionen zu erstellen.

Nun, lasst uns das vergrößern. Stellen Sie sich vor, Alice, Bob, Charlie haben 50 einzigartige Zahlungskanäle mit anderen Benutzern und jeder dieser Benutzer hat 50 andere Zahlungskanäle. Dies führt möglicherweise dazu, dass Millionen von eindeutigen Knoten miteinander über das Lightning-Netzwerk transaktionsfähig sind.

Wie bewahrt das Lightning-Netzwerk seine Sicherheit?

Es ist sicher anzunehmen, dass all diese Blitznetzwerk-Kanäle insgesamt Millionen von Dollar pro Tag in naher Zukunft tätigen werden. Das stellt also die Frage. Wie halten diese Kanäle ihre Sicherheit aufrecht? Was wird verhindern, dass ein böswilliger Benutzer mit all dem Geld in diesen Kanälen abfährt? Nun, schauen wir uns mal an.

#1 Geführt von Smart Contracts

Das Lightning-Netzwerk wird von Smart Contracts geleitet und gesteuert. Smart Contracts sind selbstausführende, automatisierte Verträge, die von zwei Parteien genutzt werden können, um direkt miteinander zu interagieren, ohne einen Vermittler durchlaufen zu müssen. Ein intelligenter Vertrag stellt sicher, dass Benutzer Transaktionen nicht stören und im Interesse des Systems handeln.

#2 Timelocks

Wie bereits erwähnt, müssen sich die Teilnehmer vorher darüber einigen, wie lange sie den Zahlungskanal öffnen wollen. Timelocks können verwendet werden, um eine Obergrenze für die Lebensdauer des Kanals festzulegen. Dies wird nicht nur Transaktionen effizienter machen, sondern es wird auch verhindern, dass ein Teilnehmer verschwindet und das Guthaben in der Brieftasche gesperrt bleibt.

#3 Asymmetrische Widerrufsverpflichtungen

Asymmetrische Widerrufsverpflichtungen sind eine Technik, die verwendet werden kann, um Benutzer zu bestrafen, die versuchen, das System zu betrügen. Das Lightning-Netzwerk verwendet dies, um Benutzern zu ermöglichen, Bedingungen festzulegen, in denen der betrogene Benutzer das volle Guthaben eines Wallet beanspruchen kann.

Wie teuer ist das Blitznetz?

Die Gebühren, die im Lightning-Netzwerk verbunden sind, sind im Vergleich zu den Gebühren, die von den Bergleuten auf der Bitcoin-Blockchain erhoben werden, vernachlässigbar. Der Grund dafür ist einfach. Die Arbeit von Minerknoten ist wesentlich schwieriger und wichtiger als die Arbeit der Blitzknoten. Da das Blitznetz jedoch stark genutzt wird, sollten die gesammelten Gebühren mehr als ausreichen, um die Knoten für ihre Dienste zu kompensieren.

Wie verwenden Sie Lightning-Netzwerk?

Zurück zu unserem vorherigen Beispiel möchte Alice Transaktionen mit Charlie über Bob durchführen.

Alice öffnet einen Kanal mit Bob und Bob öffnet einen Kanal mit Charlie.

Angenommen, Alice erklärt, dass sie mit Charlie interagieren will.

Charlie deklariert eine Zufallszahl und generiert ihren SHA256-Hash und übergibt sie Alice. Grundsätzlich, wenn Charlie eine Zahl A wählt, dann wird er den Hash der Zahl H (A) geben.

Alice sendet 0.1 BTC an Bob mit der Bedingung, dass nur jemand, der die Daten übermitteln kann, die benötigt werden, um den gleichen Hash zu erhalten, die Zahlung abrufen kann. Damit Bob die Mittel missbraucht, muss er die Daten haben, auch bekannt als das Pre-Image, das notwendig ist, um diesen Hash zu generieren. Im Grunde muss Bob „A“ geben, was er nicht hat.

Bob übergibt Charlie das Geld jetzt unter der gleichen Bedingung. Charlie beendet die Zahlung von Bob, indem er ihm das Pre-Image „A“ übergibt.

Bob beendet die Zahlung von Alice, indem sie ihr „A“ übergibt.

Ist das Lightning-Netzwerk live? Statistik

Wir werden unsere Statistiken von 1ml.com nehmen.

Wie im Screenshot, hier sind einige wichtige Statistiken, die Sie beachten müssen die folgenden wichtigsten Statistiken:

Es gibt 11.563 Knoten, davon 6.379 mit aktiven Kanälen.

Insgesamt gibt es 36.328 Kanäle insgesamt.

Ab jetzt haben diese Kanäle eine Kapazität von 897,91 BTC, was ungefähr gleich $8,7 Millionen ist.

Sehen wir uns nun die Distributionen dieser Blitzknoten auf den Kontinenten an:

Nordamerika und Europa haben bei weitem die dichteste Konzentration von Knoten und Kanälen.

Nordamerikanische Kanäle haben die größte Kapazität mit 223,60 BTC, während Europa ist eine entfernte zweite 186,82 BTC.

Interessanterweise hat Asien nur 89 Knoten und 390 Kanäle mit 26,57 BTC Kapazität.

Betrachten wir nun die Länder mit der höchsten Anzahl von Blitzknoten und Kanälen:

Die Vereinigten Staaten sind mit einem erstaunlichen 413 Knoten und 2.598 Kanälen der Ausreißer in dieser Abteilung führend.

Sowohl Deutschland als auch Frankreich haben mehr Knoten und Kanäle als Australien, aber letzteres hat eine höhere Kapazität als beide.

Wir können sogar die Städte mit den meisten Blitzaktivitäten betrachten.

Columbus hat die höchste Kapazität von fast 32 BTC.

Ashburn hat die höchste Anzahl an Knoten und Kanälen.

Die einzigen nicht-amerikanischen Städte in den Top 5 sind Kapstadt und Dublin.

Vorteile des Lightning-Netzwerks

Warum also das Lightning Network verwenden? Schauen wir uns die Vorteile an:

Schnelle Transaktionen: Die durchschnittliche Bestätigungszeit für Bitcoin beträgt etwa 10 Minuten. Diese Zeit kann mit dem Lightning-Netzwerk erheblich reduziert werden. Über diese Kanäle können Mikrotransaktionen in Sekundenschnelle durchgeführt werden.

Niedrige Transaktionsgebühren: Normale Bitcoin-Transaktionsgebühren können zwischen $0,2 - $4 liegen. Wie bereits erwähnt, sind die Gebühren für Blitztransaktionen deutlich niedriger. In der Tat, diese Gebühren liegen zwischen 1—10 Satoshi ($0.00008 - $0.0008), so dass sie ideal für schnelle tägliche Transaktionen.

Reduzieren Blockchain-Blähungen: Da das Lightning-Netzwerk Transaktionen in Layer-2 durchführt, bläht es nicht die Basis-Blockchain.

Atomic Swaps: Verschiedene Blockchains können sich über Zahlungskanäle miteinander verbinden. Über diese Kanäle können Benutzer Atom-Swaps durchführen, um Kryptowährungen miteinander auszutauschen.

Hohe Sicherheit: Die Protokolle im Lightning Network machen die Zahlungen sicher und nicht anfällig für Angriffe. Insbesondere verwendet es Zwiebel-Routing für seine HTLCs.

Ständige Aktualisierung: Als eines der heißesten Projekte im Kryptoraum ist es keine Überraschung, dass das Lightning-Netzwerk es geschafft hat, eine sehr gesunde Entwicklergemeinschaft anzuziehen. Neue und aufregendere Funktionen und Upgrades werden dem Lightning Network ziemlich regelmäßig hinzugefügt.

Nahtlose Benutzererfahrung: Auf dem Papier klingt das Lightning Network ziemlich kompliziert, oder? Die Benutzeroberfläche wurde jedoch speziell entwickelt, um eine nahtlose Benutzererfahrung zu ermöglichen. Es verwendet eine angemessene Menge an Abstraktion, um alle komplizierten Details vor dem Benutzer zu verbergen.

Fehler des Lightning-Netzwerks

Teilnehmer müssen online sein: Traditionelle Bitcoin-Transaktionen sind asynchron, d. h. Teilnehmer müssen nicht online sein, um Transaktionen zu empfangen. Damit ein Blitzkanal jedoch funktionsfähig ist, müssen die Teilnehmer online sein, um Transaktionen durchzuführen.

Private Schlüssel können anfällig sein: Um diese Blitzkanäle nutzen zu können, müssen die Teilnehmer ihr entsprechendes Geld in einem Hot Wallet aufbewahren. Hot Wallets sind jedoch unglaublich unsicher und können Sie anfällig für Hacks machen.

Das ist noch früh: Während das Blitznetzwerk eine große Innovation ist und eine sehr aktive Entwicklergemeinschaft hat, ist die Realität, dass dies noch in den frühen Tagen ist. Daher kann der Code immer noch anfällig für Bugs sein. Insbesondere ein Fehler könnte es einem Angreifer erlauben, einen Kanal zu öffnen, aber entweder nicht an den Peer zu zahlen oder nicht den vollen Betrag zu zahlen. Zum Glück wurde der Fehler identifiziert und schließlich behandelt.

Beste Lightning Netzwerk-Geldbörsen

Also, Sie sind aufgeregt, das Lightning-Netzwerk zu verwenden? Hier sind einige der Brieftaschen, die Sie verwenden können, um mit Leichtigkeit auf das Netzwerk zuzugreifen.

Bitcoin Lightning Wallet (BLW): BLW verfügt über eine leistungsstarke und gut unterstützte Lightning-App, mit der die Benutzer Bitcoin-Zahlungen senden und empfangen können. Diese Brieftasche ist auf Android verfügbar.

Eclair: Erstellt von ACINQ, Eclair ist eine der beliebtesten Lightning Wallets und ermöglicht seinen Benutzern die Möglichkeit, traditionelle Bitcoin-Wallets zu erstellen. Unterstützt von einem aktiven Entwicklerteam genießt Eclair häufige Updates, die für einen Kryptoenthusiasten ziemlich aufregend sein könnten. Diese Brieftasche ist auf Android verfügbar.

Zap: Zap bietet eine saubere und einfache Benutzeroberfläche, mit der Transaktionen im Lightning Network ausgeführt werden können. Diese Brieftasche ist für iOS, Windows, Mac und Linux verfügbar.

Tippin.me: Dies ist eine Portemonnaie, die leicht über einen Webbrowser wie Chrome oder Firefox zugegriffen werden kann. Wie der Name schon sagt, können Benutzer dies verwenden, um andere über die Lightning Network-Technologie zu tippeln und sogar eine Schaltfläche „Lightning-Tipp“ zu ihren eigenen Websites hinzuzufügen.

Bluewallet: Die Bluewallet wurde erstellt, um Lightning Network-Transaktionen ohne Konfiguration auf Android- und iOS-Geräte zu übertragen. Obwohl diese standardmäßig als Depotfunktion verwendet wird, haben Sie die Möglichkeit, ihn mit Ihrem Knoten zu verbinden. Bluewallet hat auch einen Marktplatz von „Lapps“ (Lightning Anwendungen) wie Bitrefill, Yalls, Zigzag, Ln Roulette und Pollo Feed.

Litecoin und Lightning Network

Während wir im Zusammenhang mit Bitcoin über das Lightning-Netzwerk gesprochen haben, ist das Konzept der bidirektionalen Zahlungskanäle nichts Neues. Litecoin hat auch seine eigene Iteration des Blitznetzwerks. Hier sind einige der Statistiken rund um das Lightning-Netzwerk von Litecoin.

Es gibt 220 Knoten in Litecoins Lightning Network mit 666 Kanälen.

Dieses Netzwerk hat derzeit eine Kapazität von 162.04 LTC oder ~$12.800.

Zusammen mit Bitcoin arbeiten mehrere Projekte wie Decret, Ethereum usw. an ihren eigenen Implementierungen von bidirektionalen Zahlungskanälen.

Schlussfolgerung

Das Lightning-Netzwerk kann als eine der wichtigsten Innovationen im Kryptobereich ausfallen. Das größte Hindernis, das die Mainstream-Übernahme von Kryptowährungen zurückhält, war, dass sie im wirklichen Leben nicht praktisch waren. Aber jetzt mit dem Lightning Network können Transaktionen extrem schnell werden, was Kryptowährungen sehr nutzbar macht. Es wird spannend sein zu sehen, wie das Netzwerk in naher Zukunft wächst.

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