Was ist Lightning Network? Die Skalierbarkeitslösung von Bitcoin

Bitcoin wurde durch seine eigene Popularität behindert. Dank der Art und Weise, wie Blockchain entwickelt wurde, ist die Geschwindigkeit der Transaktionen langsam und die Transaktionskosten sind gestiegen.

Forscher, Entwickler und die Bitcoin-Community haben versucht, eine Möglichkeit zu finden, Bitcoin – und andere – zuzulassen Kryptowährungen– um mehr Transaktionen zu ermöglichen.

Ihre bisher besten Bemühungen konzentrierten sich auf etwas namens „ Blitznetzwerk. Kann es die Skalierungsprobleme der Kryptowährung beheben? Das erfahren wir weiter unten.

Die aktuellen Einschränkungen von Bitcoin: Geschwindigkeit und Kosten

Es gibt zwei Einschränkungen, die wir im Zusammenhang mit Blockchain erklären müssen, bevor wir untersuchen können, wie die Leute versuchen, das Problem zu beheben.

Die erste ist, Geschwindigkeit.

In einer Blockchain sind Blöcke im Wesentlichen Gruppen von Transaktionen, die zusammengefasst werden. Aufgrund des Designs einer Blockchain gibt es nur eine begrenzte Anzahl an Transaktionen, die in einen Block aufgenommen werden können.

Wenn Ihre Transaktion es nicht in den aktuellen Block schafft, wird sie in eine Warteschlange aufgenommen. Die Verarbeitung dieser Warteschlange kann zwischen einigen Minuten und möglicherweise einem Tag oder länger dauern, je nachdem, wie viele andere Transaktionen in der Warteschlange stehen mempool.

Das schränkt die Nutzung der Blockchain als Medium zur Abwicklung schneller Transaktionen, wie etwa dem Kauf einer Tasse Kaffee, ein. Niemand möchte darauf warten, dass das Netzwerk bestätigt, dass Sie das Geld haben.

Die zweite Einschränkung ist kosten.

Das Bitcoin-Netzwerk und andere basieren auf einem Konsensprotokoll namens Nachweis der Arbeit.

Das ist wo Bergleute Verbringen Sie Energie damit, ein schwieriges Rätsel zu lösen. Um die bei dieser Berechnung verwendeten Kosten für Ausrüstung und Energie auszugleichen, erheben Bergleute Transaktionsgebühren.

Wenn das System klein ist und nur wenige Transaktionen überprüft werden müssen, funktioniert das Netzwerk gut und die Transaktionskosten sind niedrig. Mit dem Wachstum des Netzwerks steigen jedoch auch die Kosten für die Transaktionsgebühren, da in jedem neu geschürften Block nur begrenzter Platz zur Verfügung steht. Infolgedessen werden in Zeiten hoher Auslastung nur die Transaktionen mit den höchsten Gebühren in hohem Maße verarbeitet.

Die Herausforderung der Skalierbarkeit von Bitcoin wurde gegen Ende 2017 deutlich, als Millionen von Menschen auf den Bitcoin-Zug aufsprangen kämpfte, damit umzugehen mit der Anzahl der Transaktionen. Auf ihrem Höhepunkt im Dezember 2017 betrugen die durchschnittlichen Kosten für die Verarbeitung einer Transaktion auf der Bitcoin-Blockchain – egal ob für 1 $ oder 1,000 $ $37. Das machte Bitcoin als Währung unwirtschaftlich, da die Transaktionsgebühr bei vielen kleinen Transaktionen höher wäre als die tatsächliche Zahlung. Hier kommt das Lightning Network ins Spiel.

Wir haben einen ganzen Artikel, der mehr darüber erklärt Einschränkungen von Bitcoin.

Was ist das Lightning-Netzwerk?

Das Lightning Network ist eine „Second-Layer-Lösung“, die auf dem Bitcoin-Netzwerk aufbaut, was bedeutet, dass es separat vom Bitcoin-Netzwerk aufgebaut ist, aber mit diesem interagiert. Es besteht aus einem System von Kanälen, die es Personen oder Unternehmen ermöglichen, Geld untereinander zu transferieren, ohne die Blockchain zur Überprüfung der Transaktion nutzen zu müssen.

Es weist Ähnlichkeiten mit dem aktuellen Abrechnungssystem auf, das von Unternehmen wie Visa und Mastercard verwendet wird. Wenn Sie etwas bezahlen, ist es nicht sofort beglichen.

Stattdessen erfolgt eine schnelle Überprüfung der Mittel des Käufers und die Anfrage des Verkäufers – was grünes Licht für die Durchführung einer Transaktion gibt. Die Auszahlung der Gelder erfolgt später – in manchen Fällen Tage oder Wochen später.

Das Lightning Network wird von einem Netzwerk von Knotenpunkten betrieben, die Zahlungen verarbeiten, und Transaktionen werden üblicherweise mithilfe von QR-Codes durchgeführt – anstelle komplexer öffentlicher Schlüssel. Das Endergebnis ist, dass es schnellere Zahlungen bei geringeren Gebühren ermöglicht.

Theoretisch könnte es die sofortige Durchführung von Tausenden oder sogar Hunderttausenden Transaktionen ermöglichen, was es ideal für kleine Transaktionen macht.

Wer kam auf die Idee?

Das Lightning Network hat seinen Ursprung in Überlegungen von Satoshi Nakamoto, dem pseudonymen Schöpfer von Bitcoin, wurde aber von den Forschern Joseph Poon und Thaddeus Dryja formalisiert, die eine veröffentlichten Whitepaper für das Lightning Network am 14. Januar 2016.

Darin argumentierten sie, dass ein Netzwerk aus Mikrozahlungskanälen die Skalierbarkeitsprobleme des Bitcoin-Netzwerks beheben könnte, anstatt das Bitcoin-Netzwerk selbst zu ändern, um mehr Transaktionen zu ermöglichen.

Lightning Labs, ein Blockchain-Engineering-Labor, half im März 2018 bei der Einführung einer Beta-Version des Lightning Network – zusammen mit einer Vielzahl von Einzelpersonen und anderen Unternehmen, darunter ACINQ und Blockstream. Die Finanzierung erfolgte zunächst über eine Seed-Investitionsrunde in Höhe von 2.5 Millionen US-Dollar, zu der auch der bekannte Investor Jack Dorsey gehörte (dessen Unternehmen Square seitdem mehrere finanziert hat). für Balkonkraftwerke Reduzierung für Bitcoin- und Lightning Network-Projekte). Die erste Version des Lightning Network wurde im März 2018 auf Bitcoin gestartet.

Das Lightning Network war der erste Versuch einer Second-Layer-Lösung, es folgten jedoch weitere.

Wie funktioniert das Lightning-Netzwerk?

Das Lightning Network beschleunigt Transaktionen und senkt gleichzeitig die Kosten, indem es die Hauptblockchain von Bitcoin umgeht. Es handelt sich um ein unstrukturiertes Netzwerk, das um ihn herum aufgebaut ist.

Kanäle sind Ad-hoc-Peer-to-Peer-Verbindungen, über die Zahlungen erfolgen. In einem Kanal können beliebig viele Zahlungen versendet werden.

Das Netzwerk wird von Knoten verwaltet, die Zahlungen weiterleiten. Knoten werden von gewöhnlichen Menschen – oder Unternehmen – betrieben, die ein Programm auf ihren Desktops, Laptops oder Raspberry Pis ausführen. Dadurch bleibt das Lightning Network dezentral.

Um das Lightning Network nutzen zu können, muss eine beliebige Menge Bitcoin in einem Zahlungskanal gesperrt werden. Anschließend kann es im gesamten Lightning-Netzwerk ausgegeben werden, bis der Kanal geschlossen wird.

Wenn jemand eine Transaktion erhalten möchte, erstellt er eine sogenannte Rechnung. Hierbei handelt es sich um eine lange alphanumerische Ziffernfolge, die häufig durch QR-Codes dargestellt wird. Die Person, die die Zahlung durchführen möchte, muss lediglich diese Rechnung mit ihrem Lightning Wallet scannen und (durch Bereitstellung einer digitalen Signatur) bestätigen, dass sie die Zahlung ausführen möchte.

Wenn eine Zahlung erfolgt, wird die Bestätigung über das Netzwerk an die Person gesendet, die die Anfrage ursprünglich gestellt hat. Dies wird als Peer-to-Peer-Netzwerk bezeichnet und bedeutet, dass die Zahlungsabwicklung nicht von einer Partei abhängig ist. Dies geschieht normalerweise in nur wenigen Sekunden – daher der Name Lightning.

Da Zahlungen nicht auf der Bitcoin-Blockchain erfolgen, fallen keine langen Wartezeiten und hohen Gebühren an. Das bedeutet, dass viel kleinere Zahlungen, sogenannte Mikrozahlungen, bereits für nur einen Satoshi (einhundertmillionstel Bitcoin) getätigt werden können. Dadurch eignet es sich besser für alltägliche Transaktionen – während größere Transaktionen über das Bitcoin-Netzwerk durchgeführt werden können.

Sobald jemand die Nutzung des Lightning-Netzwerks beendet hat, kann er seinen Kanal schließen und das Netzwerk verlassen. Dies bedeutet, dass sie ihre Bitcoin wieder im Standard-Bitcoin-Netzwerk verwenden können.

Eine komplexere technische Einführung in das Lightning Network finden Sie im Leitfaden von Elizabeth Stark, CEO von Lightning Labs Münzzentrum.

Wie bezahle ich mit Bitcoin über das Lightning Network?

Nehmen wir an, Sie möchten mit Ihrem örtlichen Café Geschäfte abwickeln. Zunächst müssen Sie Bitcoin an eine Wallet senden, für deren Freigabe mehr als eine Signatur oder ein Schlüssel erforderlich ist.

Diese werden allgemein als bezeichnet multisig Geldbörsen. Diese Multisig-Wallets erfordern mehr als eine Signatur, um Gelder freizugeben. Im Fall des Lightning Network ermöglicht es den Menschen, eine Vereinbarung zu treffen, die sicherstellt, dass sie die vereinbarte Zahlung erhalten. Im Endeffekt wird eine Bilanz erstellt.

Jedes Mal, wenn Sie eine Tasse Kaffee kaufen, erstellen Sie eine neue Bilanz und signieren diese mit Ihrem öffentlichen Schlüssel, um anzuzeigen, was sich noch in Ihrem Portemonnaie befindet und was sich im Portemonnaie des Cafés befindet.

Wenn Sie in diesem Café keinen Kaffee mehr kaufen möchten, können Sie den Kanal schließen und die daraus resultierende Bilanz wird als dauerhafte Aufzeichnung in der Blockchain gespeichert.

Zahlungsstreitigkeiten können auch durch Bezugnahme auf die letzte unterzeichnete Bilanz zwischen den beiden Parteien geklärt werden.

Was passiert, wenn Sie keinen direkten Kanal zum nächsten Ort haben, an dem Sie etwas kaufen möchten? Das Netzwerk findet über andere im Netzwerk den kürzesten Weg zwischen Ihnen und dem Shop.

So stellen Sie eine Verbindung zum Bitcoin Lightning-Netzwerk her

Sie können eine Verbindung zum Lightning-Netzwerk herstellen, indem Sie entweder einen Knoten ausführen oder eine Lightning-Wallet verwenden. Hier sind unsere Top-Tipps:

Bitcoin Lightning Wallet für Android

Wenn Sie nicht das Full-Node-Erlebnis wünschen, können Sie das herunterladen Bitcoin-Lightning-Wallet App auf Ihrem Android-Telefon, die alles im Hintergrund regelt und Ihnen eine Verbindung zum Lightning-Netzwerk ermöglicht. Damit können Sie einen Lightning-Kanal öffnen und Transaktionen mit anderen Benutzern durchführen. Es ist außerdem „non-custodial“, was bedeutet, dass Sie sich um Ihre eigenen Schlüssel kümmern und Ihre Bitcoins in Ihren Händen behalten. (Wir haben es ausprobiert, indem wir für a bezahlt haben Taxifahrt).

Lesen Sie unseren Bericht über die Bitcoin-Lightning-Wallet.

Blue Wallet für iOS und Android

Wenn Sie das Lightning Network nutzen möchten, sich aber nicht um Ihr eigenes Geld kümmern möchten, Blaue Geldbörse ist ein Depotdienst, der einen Knoten für Sie betreibt. Sie können damit Lightning-Zahlungen senden und empfangen, Ihre Bitcoins jedoch nicht vom Lightning-Netzwerk abheben.

Bitcoin voller Knoten

Um das volle Lightning Network-Erlebnis zu erhalten, können Sie es versuchen Ausführen eines vollständigen Knotens.

Was bedeutet das also? Zunächst einmal unterstützen Sie jetzt das Bitcoin-Netzwerk und das Lightning-Netzwerk, indem Sie überprüfen, ob Transaktionen legitim sind. Das bedeutet auch, dass Sie es an Ihren Computer anschließen und Transaktionen von Ihrem eigenen Knoten aus durchführen können. Das macht Sie im wahrsten Sinne des Wortes zu Ihrer eigenen Bank; Sie sind die einzige Person, die Ihr Geld besitzt und kontrolliert. Beängstigend, oder?

Eclair Blitzknoten

Wenn Sie ehrgeiziger sind, können Sie einen vollständigen Lightning Node einrichten. Die Ausführung erfordert viel mehr Computer-Know-how. Es bedeutet Herunterladen Eclair auf Ihren Computer – oder einen selbstgebauten Raspberry Pi – laden und ausführen. Anschließend leiten Sie Transaktionen im Netzwerk weiter und können Ihre eigenen Transaktionen durchführen.

Eclair bietet auch eine mobile Version für Android-Nutzer namens Eclair-Mobil. Dies ist ein abgespeckter Lightning-Knoten, was bedeutet, dass Sie die Kontrolle über Ihre Bitcoin behalten. Sie können es mit Ihrem eigenen Eclair Lightning Node verbinden, wenn Sie einen betreiben. Es gibt nur einen Haken: Sie können dort keine Zahlungen erhalten. Eclair erklärt warum in dieser Blog-Post. TL;DR, es ist sicherer und einfacher für sie.

Blitz Joule

Was kommt als Nächstes, wenn Sie Ihren eigenen Knoten eingerichtet haben? Sind Sie nicht mehr auf die Verwendung einer Desktop-App angewiesen? Blitz Joule ist eine Browsererweiterung, mit der Sie Ihren Lightning Node mit Ihrem Browser verbinden können, sodass Sie problemlos Zahlungen in Chrome, Firefox, Opera usw. tätigen können Trotzen. Es ist ein praktischer Hack.

Was können Sie mit dem Bitcoin Lightning Network machen?

Zunächst einmal können Sie Zahlungen an alle anderen Personen leisten, die eine Lightning-Wallet eingerichtet haben. Aber das Lightning Network bietet noch mehr als nur das. Da es sich um eine digitale Währung handelt, lässt sie sich problemlos in Websites integrieren, ohne dass Dritte eingreifen müssen.

Obwohl die überwiegende Mehrheit der Krypto-Unternehmen Lightning-Transaktionen noch nicht akzeptiert, wächst die Zahl der Plattformen, die dies tun, langsam. Dennoch ist derzeit eine breite Palette beliebter Lightning-fähiger Plattformen in Betrieb, darunter Kryptowährungsbörsen wie Bitfinex und MercuriEX, Online-Händler und Händler wie Bitrefill sowie eine Vielzahl von Casinos und anderen Dienstleistern.

Wenn Sie nach einem Ort in der Nähe suchen, finden Sie möglicherweise etwas in der Nähe Akzeptiere Lightning oder auf der Lightning Network Stores.

Hier sind einige Beispiele für Dinge, die Sie mit dem Lightning Network tun können:

Holen Sie sich Satoshis mit einem Lightning Faucet

Sie können noch mehr Bitcoin bekommen. Faucets sind seit langem eine Möglichkeit, kleine Mengen an Bitcoin und anderen Kryptowährungen zu verteilen, und das ist beim Lightning Network nicht anders. Das Blitz Wasserhahn ermöglicht es Ihnen, das Senden und Empfangen von einer Lightning-Wallet zu testen; Sie können 14 Satoshis gleichzeitig abheben, was etwas mehr als 0.004 $ entspricht. Irgendwo muss ich aber anfangen.

Trinke Leute in Satoshis auf Twitter

Wünschen Sie sich, dass Social Media lohnender wäre? Nun ja, jetzt ist es soweit. Über das Lightning Network können Sie anderen Leuten ein Trinkgeld in Bitcoin geben – und sie können Ihnen ein Trinkgeld geben. Einfach integrieren Tippin.me und es fügt jedem Tweet ein kleines Blitzsymbol hinzu.

Zum Versenden von Trinkgeldern benötigen Sie ein eigenes Wallet (siehe oben). Alle coolen Kids machen das Jack Dorsey, Mitbegründer von Twitter.

Wie groß ist das Bitcoin Lightning Network?

Es ist schwer, etwas zu begreifen, das aus Tausenden kleiner Teile besteht, die Millionen von Interaktionen miteinander ermöglichen. Es ist ein bisschen so, als würde man versuchen, sich alles vorzustellen, was in seinem Gehirn vorgeht. Um dies etwas einfacher zu machen, haben wir eine Reihe visueller Diagramme verwendet. So sieht das Lightning Network von oben aus.

Eine großartige Ressource für Lightning Network-Daten ist 1ML, eine Such- und Analysemaschine. Es liefert Daten darüber, welche Geschäfte Lightning-Zahlungen akzeptieren, und Informationen über aktuelle Knoten. Es bietet aber auch eine spektakuläre Visualisierung des Lightning Network, die alle Knoten und ihre Verbindung untereinander zeigt. Schauen Sie es sich unten an.

Wenn das nicht abgefahren genug wäre, hier ist ein 3D-Ansicht des Lightning-Netzwerks, das Sie erkunden können. Und wenn Sie noch tiefer in das Netzwerk eintauchen möchten, können Sie eine VR-Brille aufsetzen, um das volle Erlebnis zu genießen.

Dieser Visualisierung lässt das Lightning Network wie eine Art futuristischen Planeten aussehen. Dies ist die Ansicht vom Knoten einer Person. Je größer die Bereiche, desto mehr Bitcoin in den Lightning-Kanälen. Interessanterweise heißt der große blaue Bereich rechts „DeutscheTestnetBank“, wer auch immer das sein mag.

Der aktuelle Status des Lightning Network

Am 20. März 2018 erlebte das Netzwerk seinen ersten großen Diebstahl, als a verteilte Denial-of-Service-Attacke zerstörte etwa 200 Lightning-Knoten, was zu diesem Zeitpunkt etwa 20 % des Netzwerks ausmachte – was bedeutete, dass das Netzwerk Schwierigkeiten hatte, Transaktionen zu verarbeiten. Nachdem vorbeugende Maßnahmen ergriffen wurden, wuchs die Zahl auf insgesamt 7,000 Knoten.

Seitdem ist das Lightning Network kontinuierlich gewachsen. Mit unserem letzten Update sind über 17,000 Lightning-Knoten und über 84,000 Kanäle in Betrieb. Die gesamte Netzwerkkapazität des Lightning Network liegt nun bei 3,815 BTC (oder etwa 113.2 Millionen US-Dollar nach aktuellen Werten).

Jeder Lightning-Knoten ist für die Interaktion mit anderen Knoten verantwortlich, um Geldtransaktionen zu unterstützen, während die Kanäle im Wesentlichen die Autobahnen sind, die den Geldtransfer zwischen Knoten im Netzwerk ermöglichen. Je mehr Knoten und Kanäle vorhanden sind, desto einfacher können größere Transaktionen erfolgreich abgeschlossen werden.

Die Zukunft des Lightning Network

Die Popularität von Kryptowährungen und deren Transaktionen haben innerhalb weniger Jahre zu einer zunehmenden Belastung der Blockchains, auf denen sie basieren, geführt.

Zwar gab es kleinere Änderungen – und zwar in einigen Fällen Gabeln– Um den Netzwerken zu helfen, die Nachfrage besser zu bewältigen, könnte das Lightning Network im Erfolgsfall dazu beitragen, die Tür für eine weit verbreitete Einführung von Kryptowährungen und ihren Anwendungen zu öffnen.

Im August 2020 wurde das Lightning Network aktualisiert, um Unterstützung für das aufzunehmen Wumbo Funktion. In den frühen Tagen von Lightning beschränkten die Entwickler die Menge an Bitcoin, die in einem Lightning-Zahlungskanal gehalten werden konnte, auf 0.1677 BTC; Wumbo-Kanäle ermöglichen es Knoten, größere Transaktionen und höhere Volumina abzuwickeln.

Eine wachsende Zahl von Krypto-Börsen unterstützt mittlerweile das Lightning Network, darunter Kraken, OKEx, Bitstamp und Bitfinex sowie Finanzhandels-App Robin Hood. Allerdings gibt es zwei große Börsen, Binance und Coinbase, haben noch keine Unterstützung für Lightning Network eingeführt.

Und El Salvador, das im Juni 2021 ein Gesetz verabschiedet hat Bitcoin gesetzliches Zahlungsmittel machen, Anbieter sind mit Lightning Network um kleine Zahlungen zu erleichtern, während die staatlich geförderte Chivo-Wallet dies auch tun wird Lightning Network integrieren. Laut dem Mitbegründer von AlphaPoint, einem Entwickler, der an der Chivo-Wallet arbeitet, ist dies möglicherweise das erste Beispiel dafür, dass Bitcoin für weit verbreitete alltägliche Transaktionen verwendet wird, und „der erste Einsatz von Lightning in dieser Größenordnung“.

Im April 2022 haben Lightning Labs erhöhte $ 70 Millionen um die Entwicklung des Taro-Protokolls zu finanzieren, was dazu beitragen wird, dies zu ermöglichen Stablecoin Transaktionen im Lightning Network.

Das Lightning Network verbreitet sich auch über Bitcoin hinaus. Blockstream hat eine eigene Implementierung des Lightning Network namens „ c-Blitz die in der Programmiersprache C erstellt wurde, die den meisten Entwicklern vertraut ist. Litecoin hat auch eine eigene Version – das Litecoin Lightning Network – das im Vergleich zur Bitcoin-Version klein ist, aber langsam wächst.

Weitere Informationen zum Lightning Network finden Sie auf der Ressourcenseite von Jameson Lopp hier.

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