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Know-How

Das Bitcoin Lightning Netzwerk

Bitcoin Lightning

Bitcoin ist bis heute die bekannteste Kryptowährung, unterliegt aber wesentlichen technischen Einschränkungen wie einer verhältnismäßig geringen Kapazität. Das ist soweit verständlich, da Bitcoin als Pionierprojekt im Bereich der Kryptowährungen zuerst ein Beweis dafür sein sollte, dass diese Technologie überhaupt funktionieren kann. Viele andere Kryptowährungen sind mit dem Anspruch angetreten, diese Beschränkungen zu überwinden. Das Bitcoin Lightning Netzwerk hingegen ist ein Projekt, das auf dem Bitcoin Netzwerk selbst aufsetzt und auch dieses Ziel einer höheren Kapazität verfolgt.

Was sind die Auswirkungen des Kapazitätsproblems von Bitcoin?

In die Blockchain von Bitcoin können pro Sekunde nur sieben Transaktionen aufgenommen werden. Das ist verschwindend wenig im Vergleich mit dem Durchsatz von Zahlungen auch nur einer großen Kreditkartenfirma wie Mastercard.
Steigen die Anforderungen an das Bitcoin Netzwerk durch eine höhere Anzahl von Transaktionen, erhöht das die Kosten dieser Eintragungen auf die Blockchain. Die Miners verarbeiten dann zuerst diejenigen Aufträge, die höhere Gebühren anbieten. Für diese sind nämlich nur Untergrenzen eingeführt, jeder Auftraggeber kann die angebotenen Profite für Miners beliebig anheben. Das bedeutet dann, dass Transaktionen mit geringeren Gebühren lange gar nicht ausgeführt werden.

Für Bitcoinbesitzer bedeutet das also hohe Kosten und eine längere Dauer für die Durchführung von Transaktionen.
Überdies dauert es an sich schon 10 Minuten, bis ein neuer Block an die Blockchain angefügt wird. Bis die in diesem Block enthaltenen Transaktionen stabil auf der Blockchain gespeichert sind, müssen die Auftraggeber in etwa eine Stunde warten. Vor diesem Hintergrund ist es nicht überraschend, dass Bitcoin als Zahlungsmittel noch nicht sehr weit verbreitet ist. Doch hier kommt Lightning ins Spiel!

Ziele und Eigenschaften von Bitcoin Lightning

Bitcoin Lightning wurde im Jahr 2015 präsentiert und mit dem Ziel schnellerer und billigerer Transaktionen entwickelt. Das Protokoll ermöglicht Zahlungen in Sekundenschnelle, die also wesentlich schneller durchführbar sind als auf der Bitcoin Blockchain selbst.

Für die Verwendung sind ein eigener Lightning Client und eine Wallet erforderlich, die das Protokoll unterstützt. Am besten wählt man eine Wallet, die sowohl mit der Blockchain von Bitcoin als auch mit dem Lightning Netzwerk in Verbindung treten kann. Im Bitcoin Lightning Netzwerk gibt es keine Miners, die Funktionalität wird durch Smart Contracts realisiert. Das gesamte Lightning Netzwerk funktioniert umso besser, je mehr Teilnehmer es besitzt.

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Wie funktioniert Bitcoin Lightning?

Die Grundidee des Lightning Protokolls besteht darin, Transaktionen ohne den direkten Zugriff auf die Bitcoin Blockchain durchzuführen. Sie werden gespeichert und in größerer Zahl gemeinsam auf der Bitcoin Blockchain verbucht. Das Bitcoin Protokoll wird als die Schicht 1 (Layer 1), Lightning als die darüber angesiedelte Schicht 2 angesehen.
Für eine Transaktion mit Lightning muss ein Nutzer zuerst einen Kanal zu einem anderen Nutzer öffnen. Dazu wird ein Betrag in Bitcoin reserviert, was auf der Bitcoin Blockchain eingetragen werden muss. Der erste Schritt findet also auf Schicht 1 statt und kostet dort auch eine Transaktionsgebühr.

Der Empfänger von Bitcoin im Lightning Netzwerk kann dann beliebig oft Bitcoinbeträge beim ersten Nutzer in Rechnung stellen. Dieser zahlende Nutzer kann auch weitere Beträge reservieren und so im Lightning Netzwerk verfügbar machen.

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Diese Transaktionen können im Lightning Netzwerk verbucht werden, ohne dass ein Eintrag auf der Bitcoin Blockchain selbst notwendig ist. Eine solche Übertragung kann auch über mehrere Teilnehmer im Lightning Netzwerk abgewickelt werden. Zwischen Zahler und Empfänger muss nur eine Kette von solchen Teilnehmern gefunden werden, die jeweils paarweise durch einen etablierten Kanal verbunden sind.

Das Lightning Netzwerk erzeugt smart contracts, die eine Übertragung von Bitcoin in einem Kanal regeln. Ist ein Kanal dann nicht mehr notwendig oder möchten die Teilnehmer die reservierten Bitcoin verwenden, schließen sie den Kanal. Alle in diesem Kanal durchgeführten Transaktionen werden dann zusammengefasst und so auf der Bitcoin Blockchain gemeinsam verbucht. Sowohl das Öffnen als auch das Schließen eines Kanals findet also auf der originalen Schicht 1 (Layer 1) statt.

Vorteile von Bitcoin Lightning

  • Die Transaktionen sind sowohl erheblich schneller als auch billiger als auf der originalen Blockchain.
  • Nachdem die Transaktionen in einem Kanal nur gemeinsam in der Blockchain abgelegt werden, sind sie einzeln nicht öffentlich einsehbar. Die Teilnehmer genießen also einen höheren Grad an Diskretion betreffend ihre Transaktionen.

Nachteile von Bitcoin Lightning

  • Nachdem ein eigener Client und eine für das Protokoll geeignete Wallet verwendet werden müssen, ist ein gewisser technischer Aufwand mit der Benutzung des Protokolls verbunden. Gerade Nutzer mit Interesse an einer einfachen und schnellen Abwicklung von kleinen Transaktionen werden damit in vielen Fällen überfordert sein.
  • Wenn einer der Teilnehmer an einem Kanal seine Bitcoin aus dem Protokoll herausziehen möchte, muss der gesamte Kanal geschlossen werden. Es ist nicht möglich, nur einen Teil der reservierten Bitcoin anderweitig zu verwenden.
  • Das Lightning Protokoll ermöglicht in bestimmten Situationen Betrug an anderen Teilnehmern. Ist ein Teilnehmer an einem Kanal offline, kann der andere den Kanal schließen und das dazu benützen, die im Kanal gebundenen Bitcoin zu stehlen.

Es gibt also durchaus noch ein paar Dinge zu tun, um das Bitcoin Lightning Network zu weiterzuentwickeln. Das Gute ist, dass die besten Entwickler weltweit genau das tun. Viele sind überzeugt, dass das Lightning Netzwerk Bitcoin so weiterentwickeln kann, dass fast alle anderen Kryptowährungen obsolet gemacht werden könnten.

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