Das Lightning Network rückt näher

Joseph Poon und Thaddeus Dryja veröffentlichten im Januar 2016 das Whitepaper zum Lightning Network (LN). „Die Bitcoin-Blockchain birgt großes Potenzial für verteilte Ledger“, heißt es in dem Dokument. „Doch die Blockchain als Zahlungsplattform allein kann den weltweiten Handel in naher Zukunft nicht abdecken.“

Poon und Dryja nutzen einen bekannten Vergleich, um ein mögliches Problem für die Zukunft von Bitcoin aufzuzeigen: die Fähigkeit des Netzwerks, hohe Transaktionsvolumina zu bewältigen. Das Visa-Netzwerk erreichte während der Feiertage 2013 47,000 Transaktionen pro Sekunde (TPS) und verzeichnet aktuell durchschnittlich Hunderte Millionen Transaktionen pro Tag. Bitcoin hingegen unterstützt weniger als 7 Transaktionen pro Sekunde bei einer Blockgröße von 1 Megabyte.

„Wenn wir von durchschnittlich 300 Bytes pro Bitcoin-Transaktion ausgehen und unbegrenzte Blockgrößen annehmen“, argumentieren die Autoren, „würde eine Kapazität, die dem Spitzenvolumen der Visa-Transaktionen von 47,000 Transaktionen pro Sekunde entspricht, fast 8 Gigabytes pro Bitcoin-Block betragen, im Durchschnitt alle zehn Minuten.“

„Eine Visa-ähnliche Leistungsfähigkeit im Bitcoin-Netzwerk zu erreichen, ist derzeit nicht realisierbar.“
— – Joseph Poon und Thaddeus Dryja, The Lightning Network

Das LN-Whitepaper schlug eine Lösung auf Basis einer einfachen Idee vor: Es ist vorteilhaft, nur die absolut notwendigen Informationen in der Blockchain zu speichern. Durch die Verschiebung von Transaktionen und der Nettoabwicklung auf einen späteren Zeitpunkt könnten Bitcoin-Nutzer viele Transaktionen durchführen, ohne die Blockchain unnötig aufzublähen oder Vertrauen in eine zentrale Gegenpartei zu schaffen.

Die Arbeit schlägt die Nutzung von Zahlungskanälen zur Auslagerung von Transaktionsdaten vor. Vereinfacht ausgedrückt: Zwei Parteien eröffnen einen Zahlungskanal, führen beliebig viele Transaktionen durch und übertragen das Ergebnis anschließend in einer einzigen Abrechnung an die Blockchain.

Mehrere Entwicklungsteams arbeiten an der Bereitstellung von Lightning-Netzwerk-Lösungen. Einige dieser Teams haben sich auf eine Reihe von Lightning-Netzwerk-Spezifikationen, die sogenannten Basis of Lightning Technologies ( BOLTs ), geeinigt. Ähnlich wie bei Bitcoin-Wallets handelt es sich bei jeder Lightning-Netzwerk-Lösung um eine separate Software, die dasselbe Netzwerk nutzt.

Obwohl keines der Entwicklerteams über ein vollständiges, funktionierendes Beispiel einer LN-Client-Software verfügt, wurde am 10. Januar von den ursprünglichen Architekten des Netzwerks, Dryja und Poon, eine Entwickler-Alpha-Version namens Lightning Network Daemon veröffentlicht.

Obwohl wir noch nicht wissen, wie die Anwendung aussehen wird, ist Poon zuversichtlich, dass wir es bald erfahren werden. „Ich denke, einige Aspekte der Benutzerführung werden in den kommenden Monaten optimiert, aber wir erwarten, dass der Zahlungsprozess einfacher als bei Bitcoin sein und PayPal deutlich ähnlicher sein wird“, sagte Poon gegenüber BraveNewCoin. „Der Verkäufer erstellt eine Rechnung, der Käufer bezahlt sie, erhält eine Bestätigung, und fertig.“

„Um Lightning nutzen zu können, benötigen Sie kompatible Software oder Händler. Ich gehe jedoch von Abwärtskompatibilität aus, sodass Sie auch On-Chain-Transaktionen durchführen können.“

• Poon

Das Netzwerk wird, ähnlich wie das Bitcoin-Netzwerk, aus Knoten bestehen, deren Hardwareanforderungen minimal sind. Poon schlägt vor, dass sie parallel zu den Bitcoin-Knoten betrieben werden könnten, beispielsweise auf einem 5-Dollar-Raspberry Pi, „um maximale Sicherheit zu gewährleisten“.

Der Entwickler gibt an, dass es mehrere Anreize für das Betreiben eines LN-Knotens geben wird: „Für Zahlungsabwickler und Börsen bieten die Vorteile der sofortigen Zahlungsabwicklung erhebliche Geschäftsvorteile, daher hoffe ich auf eine schnelle Akzeptanz, aber das muss letztendlich der Markt entscheiden.“

Rusty Russel von Blockstream erklärte gegenüber BraveNewCoin, dass er davon ausgeht, dass LN-Knoten anfänglich ein bis drei Kanäle einrichten werden, sofern sie über Guthaben verfügen. Andernfalls könnte die Einrichtung eines Kanals der erste Schritt sein, den sie nach dem Erhalt von On-Chain-Guthaben unternehmen.

Anfangs werden naturgemäß nur wenige Knotenpunkte Zahlungskanäle offen halten, aber diejenigen, die dies tun, können Gebühren erheben. Jeder Lightning-Knotenpunkt berechnet eine Grundgebühr zuzüglich eines Prozentsatzes, der fällig wird, wenn Nutzer Zahlungen über diesen Knotenpunkt abwickeln. „Lightning berechnet die Gebühren logischerweise nach Betrag, im Gegensatz zu Bitcoin, wo sie nach Transaktionsgewicht berechnet werden“, erklärte Russel. „Ich gehe davon aus, dass die Gebühr zwischen 0.1 % und 1 % des Gesamtbetrags liegen wird, zuzüglich einiger Satoshi als Grundkosten.“

Die Gebührenstruktur hat in der Bitcoin-Branche Bedenken hervorgerufen. Manche befürchten, dass die Umleitung von Gebühren weg von den Bitcoin-Minern das Bitcoin-Netzwerk schwächen könnte. Poon argumentiert, dass das Lightning Network (LN) mit Transaktionen geringer Werte auf Plattformen konkurrieren wird, die bereits Off-Chain-Transaktionslösungen wie Coinbase und Blockchain-Wallets nutzen. Das LN „erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Menschen langfristig direkt mit der Blockchain interagieren“.

Sowohl Russel als auch Poon weisen auf ein anfängliches Limit von 0.042 BTC für eine LN-Transaktion hin, wodurch sich das Netzwerk für Mikrozahlungen und kleine Einkäufe wie Mittagessen oder Kaffee eignet. Das Limit wird jedoch erhöht, sobald die Integrität des Netzwerks nachgewiesen ist.

„Bei geringen Beträgen geht es nicht um die Wahl zwischen Lightning Network und On-Chain, sondern um Lightning Network und gehostete Wallets.“
— – Poon

Ziel ist die Dezentralisierung, bei der jede LN-kompatible Wallet als Knoten fungiert. Sobald dies erreicht ist, könnten dedizierte Knoten durch Smartphones ersetzt werden, was Russel aus Sicht einer radikalen Dezentralisierung sehr reizvoll findet. „Es ist nicht abwegig, dass Mobiltelefone zu zuverlässigen Peers im Netzwerk werden“, sagte Russel. „Die Netzabdeckung ist nahezu flächendeckend, IPv6 bietet eine einfache, direkte Verbindung und die Bandbreite ist relativ günstig.“

Die kürzlich veröffentlichte Alpha-Version des Lightning Network Daemons bietet nun Unterstützung für Onion-Routed Micropayments , die Zahlungsdetails durchgängig verschlüsseln. Der Onion Router (TOR) ist ein Webbrowser, der Nutzern nahezu vollständig anonymes Surfen ermöglicht, indem er über ein globales Netzwerk anderer TOR-Nutzer geleitet wird und dabei die IP-Adressen maskiert. Der Onion-Routing-Code stammt von einem Lightning-Network-Entwicklungsteam bei Bitfury.

Bitfury, Blockstream und Poons Team gehören zu mindestens fünf Teams, die aktuell an ihrer eigenen Version des Lightning Network arbeiten. Obwohl jedes dieser Teams seine eigene Vision der Funktionsweise verfolgt, ist ihre Software Open Source, sodass sie die benötigten Komponenten aus den Projekten der anderen beliebig kombinieren können.

Die aktuellen Implementierungen basieren jedoch auf einem Bitcoin-Softfork namens Segwit . Eine Ablehnung des Patches würde die Lightning-Entwickler zwingen, ihre jeweiligen Ansätze zu überdenken. In der Zwischenzeit wird Lightning Network voraussichtlich zuerst für Litecoin eingeführt, da der Litecoin-Segwit-Softfork voraussichtlich zuerst akzeptiert wird.