Crypto Research

Lightning Network

22.06.2021

Das Lightning Network, Bitcoins Layer-2-Lösung für schnelle und günstige Transaktionen, wurde in El Salvador eingesetzt und hat daher bereits kleine Bitcoin-Überweisungen in die Höhe getrieben.

Da der Präsident von El Salvador als erstes Land Bitcoin als gesetzliches Zahlungsmittel anerkennt und auch den Bau von Bitcoin Mininganlagen zwischen den Vulkanen in El Salvador aktiv fördert und begrüsst, ist das Land – obwohl diese Entwicklungen relativ neu sind – auf einem guten Weg im Bitcoin-Alltag.

Das Lightning Network, Bitcoins Layer-2-Lösung für schnelle und günstige Transaktionen, wurde in El Salvador eingesetzt und hat daher bereits kleine Bitcoin-Überweisungen in die Höhe getrieben. Zum Zeitpunkt des Schreibens hat das Lightning Network den Kapazitätsmeilenstein von 1.500 BTC (> 50 Mio. USD) überschritten. Seit die Plattform Strike, das weltweit führende digitale Wallet, welches auf dem Lightning Network von Bitcoin basiert, im März für Kunden in El Salvador gestartet wurde, hat sich Strike schnell zu einer der am häufigsten heruntergeladenen App des Landes entwickelt. Laut Daten des Blockchain-Analyseunternehmen Chainalysis beliefen sich die monatlichen Bitcoin-Überweisungen von weniger als 1‘000 USD im Mai auf 1.7 Millionen USD, verglichen mit 424‘000 USD ein Jahr zuvor. Mithilfe dieser technischen Infrastruktur kann demzufolge Bitcoin eine unglaublich effiziente Methode zum Senden und Empfangen von Überweisungen sein.

Doch was ist das Bitcoin Lightning Network?

Die maximale Transaktionsverarbeitungskapazität bei Bitcoin, die anhand einer durchschnittlichen oder mittleren Transaktionsgrösse geschätzt wird, liegt zwischen 3,3 und 7 Transaktionen pro Sekunde. Verglichen mit Visa, die im Schnitt 3000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann, ist Bitcoin ziemlich langsam. Und je mehr Bitcoin wächst, umso höher werden auch die Transaktionskosten. Aber es gibt eine Lösung an der immer weitergearbeitet wird und die nennt sich Lightning Network. Der Hauptgedanke dahinter ist, das alltägliche und kleinere Transaktionen nicht auf der Hauptblockchain gespeichert werden müssen, sondern Off-Chain passieren.

Das Lightning Network ist ein eigenes Netzwerk, das Bitcoin senden und empfangen kann. Dies ist ein grosser Vorteil, da die Transaktionen nicht in der Main-Layer (Layer 1) von Bitcoin abgebildet werden müssen und weil die Layer 1 von Bitcoin relativ teuer ist – für kleine Zahlungen fast nicht verwendbar. Um Skalierbarkeit zu erzielen und gleichzeitig das Sicherheitsmodell beizubehalten und die Dezentralisierung nicht zu verringern, muss man eine Lösung mit sogenannten Layer 2 und 3 (dt. "Ebene 2 oder 3") in Betracht ziehen. In vielerlei Hinsicht kann die Blockchain selbst als Layer 1 betrachtet werden, welches auf der Grundlage des Internets (Layer 0) entwickelt wurde, da die Blockchain ohne sie nicht funktionieren würde. Infolgedessen werden die Layer 2 und 3 auf der Hauptblockchain (Main-Layer) erstellt und erfordern keine grundlegenden Änderungen an der ursprünglichen Blockchain. Lightning Network wird als Protokolle der Layer 2 betrachtet und über oder neben der Protokollschicht einer bestimmten Blockchain ausgeführt.

Wie funktioniert dieses Netzwerk?

Nehmen wir ein Beispiel: Ein Kunde kauft einen Kaffee für 3 USD, den er mit Bitcoin auf Layer 1 macht. Die Transaktionskosten sind hoch, die je nach Priorität teurer sein können als der Kaffee selbst. Wenn der Kunde das Lightning Network hat, könnten der Kunde und das Café einen sogenannten Payment Channel (Zahlungskanal) eröffnen. Dazu hinterlegen beide Parteien jeweils einen bestimmten Betrag Bitcoin auf eine sogenannte Multi-Signatur-Adresse. Nehmen wir an, der Kunde zahlt 0,0030 Bitcoin (im Wert von 100 USD) an eine Multi-Signatur-Adresse ein. Neben der Einzahlung gibt es auch eine Bilanz, aus der hervorgeht, wem aktuell wie viel des Geldes gehört. Dies bedeutet, dass der Kunde zu Beginn Anspruch auf 0,003 Bitcoin hat. Diese Bilanz findet auch auf der Hauptblockchain statt, damit jeder ihn sehen kann. Wenn der Kaffee 3 USD kostet - umgerechnet rund 0,00091 BTC – ändert sich für den Kunden einfach der Saldo um diesen Betrag, sodass der Saldo auf der Kundenseite nun um 0.000091 BTC kleiner ist und das Café auf seiner Saldoseite 0.000091 BTC hat. Beide Vertragsparteien versehen diese Transaktion mit einer digitalen Signatur mit ihrem privaten Schlüssel (Private Key) und bewahren eine Kopie der Bilanz zur sicheren Aufbewahrung auf. Der Kunde kann nun Dutzende von Bestellungen nach diesem genauen Muster aufgeben, sofern genug Geld dafür eingezahlt wurde. Der Zahlungskanal kann jederzeit von einem der Partner gekündigt werden. Alles, was man tun muss, ist die aktuelle Bilanz, die von beiden unterschrieben wurde, an das Bitcoin-Netzwerk (Layer 1) zu senden. Die Miner erfassen diese Transaktionen dann in der Blockchain und das Geld wird freigegeben und in eine Transaktion aufgeteilt und in der Bilanz beschrieben. Dies reduziert die Belastung der Blockchain (Layer 1) erheblich, da lediglich 2 Transaktionen erforderlich sind:

- Eine Transaktion zum Eröffnen des Payment Channels und

- die zweite Transaktion zum Schliessen.

Das Interessante an diesen Payment Channels (Zahlungskanälen) ist, dass man nicht bei jeder Partei eigene Zahlungskanäle eröffnen müssen. Die Zahlungskanäle können auch von anderen Parteien genutzt werden, denn wichtig ist nur, dass eine übergreifende Zahlungskanalverbindung besteht, die von einer Partei zur anderen führt und auf diesem Weg genügend Geld eingezahlt wird. Das System sucht dann automatisch den Weg mit den wenigsten Zwischenparteien. Der Anreiz, den eigenen Zahlungskanal offen zu lassen und für andere nutzbar zu machen, könnte darin bestehen, dass man dafür eine geringe Gebühr erhebt.

Das Lightning Network und andere Layer-2-Lösungen zeigen, dass es Instrumente gibt, um Bitcoin auf dem Weg zu einer breiten Akzeptanz zu unterstützen. Bitcoin ist skalierbar und dieses Instrument hat es bereits bezeigt.