Was ist das Lightning-Netzwerk und wie funktioniert es?

Die Lösung des Bitcoin-Skalierbarkeitsproblems ist keine leichte Aufgabe. Dieses Problem wurde schon lange und jetzt untersucht Die Lösung könnte unter uns sein. Sein Name ist Lightning Network und es könnte Bitcoin an die Schwelle der Skalierbarkeit bringen, um der Massenvermehrung von Kryptowährungen zu begegnen.

El Protokoll Blitznetzwerkist ein Protokoll, das die Skalierbarkeit von Bitcoin verbessern soll. Dies ist möglich, da es als zweite Schicht fungiert Bitcoin Es ermöglicht Ihnen, Dinge zu tun, die Sie normalerweise nicht tun könnten, und zwar konkreter; Sofortige Transaktionen und mit sehr niedrigen Provisionen.

Die Entwicklung dieses Protokolls begann mit der Arbeit von Joseph Poon y Thaddeus Dryja. Aber derzeit sind es Unternehmen wie Blockstream, Lightning Labs y UM FÜNF diejenigen, die seine Entwicklung fördern. Er Whitepaper Darin liegt der Grund für diese Entwicklung Link von seiner Hauptwebsite.

Um das Potenzial dieser Technologie ein wenig zu verstehen, müssen wir zwei Dinge im Auge behalten. Das erste ist, dass Bitcoin als erstellt wurde digitale Geldlösung. Das zweite ist das Dieses Ziel ist mit dem aktuellen Stand des Bitcoin-Netzwerks und der Bitcoin-Software nicht zu erreichen. Der Grund dafür ist ganz einfach: Bitcoin hat Probleme bei der Skalierung.

Heute Bitcoin kann nur 7 bis 8 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. Dies ist eine sehr kleine Kapazität und kann den massiven Einsatz von Kryptowährungen nicht bewältigen. Infolge, Das Bitcoin-Netzwerk wird langsam und sehr teuer, wenn es um die Zahlung von Provisionen geht.

Aus diesem Grund wurde eine neue Möglichkeit benötigt, Transaktionen schnell durchzuführen, die einfach zu bedienen und mit Bitcoin kompatibel ist, ohne dass größere Änderungen vorgenommen werden müssen. Die Antwort auf diese Bedürfnisse ist Lightning Network.

Warum muss die Skalierbarkeit von Bitcoin verbessert werden?

Wenn Bitcoin über ein so leistungsstarkes und umfangreiches Netzwerk verfügt, warum sollte es dann seine Skalierbarkeit verbessern? Die kurze Antwort lautet: Denn durch die Verbesserung der Skalierbarkeit werden Transaktionen schneller und kostengünstiger durchgeführt.

Um die Antwort ausführlich zu erklären, machen wir eine kleine Übung. Stellen Sie sich vor, Sie tätigen eine Transaktion in Bitcoin. Zu diesem Zeitpunkt hat das Netzwerk nur eine sehr geringe Nutzung und die Provisionskosten für jede Transaktion sind sehr gering.

Jedoch Die Provisionskosten können mit zunehmender Netzwerknutzung steigen. Dies liegt daran, dass eine Warteschlange oder ein Überschuss an Transaktionen im generiert wird mempool. Dabei priorisieren Miner in der Regel Transaktionen mit den höchsten Provisionen, um höhere Gewinne zu erzielen. Wenn Sie also eine schnelle Abwicklung einer Transaktion wünschen, müssen Sie höhere Gebühren zahlen.

Dieser letzte Fall zeigt uns aber auch, dass die Provisionskosten so weit steigen werden, dass wir keine Mikrozahlungen mehr leisten können. Wenn Sie beispielsweise 1 US-Dollar senden, fallen möglicherweise mehr als 1 US-Dollar an Gebühren an. Dies ist eine bedeutungslose Situation, die durch eine Verbesserung der Skalierbarkeit gelöst werden kann. Daher besteht die Notwendigkeit, diese Funktion zu verbessern.

Wie funktioniert das Lightning Network?

Wie das Lightning Network funktioniert, hängt von mehreren technischen Faktoren und einem Prozess ab, der die sichere Nutzung gewährleistet. Erstens, Lightning Network ist darauf angewiesen, dass die Unverformbarkeit der Kryptowährung gewährleistet ist. Auf diese Weise wäre es für Dritte unmöglich, die Informationen über die Transaktionen oder Kryptowährungen während des Verifizierungs- oder Generierungsprozesses zu ändern.

In Bitcoin und Litecoin das Eigentum von nicht Formbarkeit von Transaktionen wurde dank der Ankunft von eingeführt SegWit (Segregated Witness). Mit diesem weiche GabelBitcoin hat dieses Problem gelöst und den Grundstein für eine neue Möglichkeit zur Skalierung seiner Fähigkeiten gelegt.

So begann die Entwicklung des Lightning Network und seiner sogenannten Zahlungskanäle. Diese Zahlungskanäle sind der Eckpfeiler des Netzwerkbetriebs und der Schlüssel zur Ermöglichung einer beispiellosen Skalierbarkeit bei Bitcoin.

Was sind Zahlungskanäle?

Die Zahlungskanäle o Zahlungskanäle Sie sind die Basis des Lightning Network. Ein Zahlungskanal ist eigentlich eine Multi-Signatur-Transaktion auf der Blockchain wobei mindestens einer von ihnen Geld sendet. Bei diesem Kanal verfügt jede Person über einen privaten Schlüssel und jede zukünftige Transaktion kann nur durchgeführt werden, wenn die Schlüssel beider Parteien unterschreiben. Dies dient als Konsens darüber, dass die Transaktion von beiden Parteien zur Durchführung genehmigt wurde.

Zusätzlich Zahlungskanäle können für einen bestimmten Zeitraum geöffnet sein. Normalerweise dauert dies etwa 10 Minuten oder wie lange es auch dauert, bis der nächste Block in der Kette abgebaut wird. Sobald der Kanal jedoch geöffnet ist, können seine Teilnehmer mithilfe der in diesem Kanal gespeicherten Gelder sofort Vermögenswerte untereinander austauschen. Das bedeutet in aller Kürze das Parteien, die Teil eines Lightning Netwok-Zahlungskanals sind, können sofort Zahlungen aneinander leisten.

Trotz dieses Verhaltens sind die in diesem Zahlungskanal getätigten Transaktionen in der Blockchain vollständig gültig, da nach der Schließung des Kanals die Transaktionen Die getätigten Transaktionen werden an das Netzwerk gesendet, überprüft und in einen Bitcoin-Block aufgenommen.

Erklären Sie Schritt für Schritt, wie das Lightning Network funktioniert

Um zu verstehen, wie das Lightning Network funktioniert, ist es am besten, seinen gesamten Betriebsprozess Schritt für Schritt aufzuschlüsseln. Aus diesem Grund erklären wir Ihnen anhand einer einfachen Übung, wie dieser Vorgang abläuft, zusammen mit anderen interessanten Punkten, um alle Ihre Zweifel auszuräumen.

Erstens werden wir innerhalb von Lightning zwei Teilnehmer haben, die eine erste Transaktion in der Blockchain von 20 $ erstellen. Von diesen 20 $ werden 10 $ von Carmen und 10 $ von Aitor stammen. Diese Verteilung könnte unterschiedlich sein und innerhalb des oben erwähnten Kanals variieren, so dass Carmen am Ende aller Börsen 15 $ und Aitor 5 $ haben könnte.

Was Lightning macht, ist, die Technologie hinter den Zahlungskanälen zu nutzen und ein Netzwerk zu schaffen, das sie nutzt Smart Contracts um sicherzustellen, dass das Netzwerk dezentral arbeiten kann.

In diesem Sinne würde sich folgende Aufteilung des Prozesses ergeben:

1. Carmen eröffnet einen Bezahlkanal mit Aitor, der wiederum einen Kanal mit Laura hat, die wiederum einen offenen Kanal mit David hat.
2. Derzeit nehmen vier Parteien an verschiedenen Zahlungskanälen teil.
3. Carmen möchte mit David Vermögenswerte tauschen, damit sie Gelder über Aitor und Laura senden kann, damit diese letztendlich David, den Empfänger, erreichen.
4. Aufgrund der Natur des Lightning-Netzwerks müsste Carmen Aitor und Laura in diesem Prozess nicht vertrauen, da Kryptografie verwendet wird, um sicherzustellen, dass die Gelder, die David erhält, genau die gleichen sind wie die, die Carmen gesendet hat. Andernfalls werden sie automatisch an Carmen zurückgesandt.

Nun bleiben uns eine Reihe von Fragen, die es zu beantworten gilt: Wie kann man Schritt 3 vertrauen? Was passiert mit der Verfügbarkeit? Und wie bekämpft man Täuschung? Diese drei Fragen werden wir im Folgenden beantworten.

Wie kann man Schritt 3 vertrauen?

Eigentlich Aitor und Laura fungieren als Knoten innerhalb des Netzwerks, das wir mit den Minern des Bitcoin-Netzwerks gleichsetzen können. Dies liegt daran, dass sie alle Transaktionen dezentral abwickeln, ohne die Kontrolle über die Gelder zu haben, die sie bewegen.

Aus diesem Grund konnten Aitor und Laura zu keinem Zeitpunkt das Geld stehlen von Carmen, da die zu sendenden Gelder nur dann eingehen, wenn die ausgehende Transaktion bereits an den endgültigen Empfänger, in diesem Fall David, erfolgt ist.

Wie sieht es mit der Verfügbarkeit aus?

Wenn Aitor die Verbindung trennt, Die Gelder des Kanals würden darin nicht auf unbestimmte Zeit gefangen bleiben, aber innerhalb des intelligenten Vertragsmechanismus des Lightning Network können Benutzer Kanäle einseitig schließen. Sollte Aitor verschwinden, könnte Carmen auf diese Weise dank der zusätzlichen Zeitzusage im Vertrag ihr Geld wiederbekommen.

Wenn ein Kanal gleichzeitig geschlossen wird, nachdem auf ihm eine unbestimmte Anzahl von Transaktionen stattgefunden hat, werden die endgültigen Mittel jeder Partei 10 Minuten lang oder wie lange es dauert, bis der nächste Block erscheint, auf der Blockchain angezeigt.

Wie bekämpfen Sie Täuschung?

Wenn Carmen Geld von ihr schicken würde Multi-Signatur-Adresse an David im Lightning Network, aber es hält sich nicht daran und gibt eine alte Transaktion auf der Blockchain aus, um den Kanal in dem Zustand zu schließen, in dem er sich vor dem Senden der Transaktion an David befand, die Software selbst sucht nach dieser Art von Aktionen führen dazu, dass Carmen alle an David gesendeten Gelder verliert. Dies ist eine Strafe für eine solche Aktion, d. h. jeder, der versucht, eine alte und ungültige Transaktion zu übermitteln, wird bestraft.

Dank dieses Netzwerks von Person-zu-Person-Kanälen ist es möglich, innerhalb des Netzwerks ein Muster zu finden, durch das Transaktionen ohne Einschränkungen außerhalb der Blockchain übertragen werden können. Und das alles, ohne das Vertrauen zu verlieren, dass es später und nach dem Schließen des Kanals in der Bitcoin-Blockchain erscheint.

Lightning-Netzwerksicherheit

Zum Thema Sicherheit gibt es ein 2019 veröffentlichtes Papier, das eine eher technische Analyse der Robustheit dieser Entwicklung durchführt.

Die Autoren Aggelos Kiayias (IOHK und University of Edinburgh) und Orfeas Stefanos Thyfronitis Litos (IOHK) führten durch Ein umfassender Blick auf die Lightning-Netzwerksicherheit Das Ergebnis ist ein 84-seitiges Dokument, das Sie einsehen und herunterladen können, indem Sie auf das folgende Bild klicken.

Klicken Sie auf das Bild, um das Dokument herunterzuladen

Vor- und Nachteile des Lightning Network

Vorteil

1. Zunächst einmal Lightning bietet eine der leistungsstärksten Optionen zur Verbesserung der Bitcoin-Skalierbarkeit. Der Blitz kann Bitcoin in die Höhe treiben Ebenen nahe 1 Million Transaktionen pro Sekunde, viel mehr als diejenigen, die von Zahlungssystemen wie verarbeitet werden VISA und Aufenthaltsgenehmigungen o MasterCard.
2. Es bietet ein hohes Maß an Sicherheit und Anonymität. Dies liegt daran, dass Transaktionen stattfinden außerhalb der Kette Dadurch ist es praktisch unmöglich, Zahlungen nachzuverfolgen.
3. Lightning Es ist neben Bitcoin auch mit anderen Kryptowährungsprojekten kompatibel. Beispielsweise ist es möglich, Lightning mit zu verwenden Litecoin.
4. Es ist in der Lage, den Transaktionsverkehr innerhalb des Bitcoin-Netzwerks erheblich zu reduzieren. Dadurch würde das Netzwerk wesentlich effizienter arbeiten.
5. Transaktionen über das Lightning Network werden nahezu sofort ausgeführt.
6. Es ermöglicht Mikrozahlungen und ermöglicht sogar deren Automatisierung.
7. Ermöglicht die Durchführung atomarer Swaps Cross-Kette. Dies ermöglicht es zwei Blockchains, die dieselbe Hash-Funktion verwenden, Token auszutauschen, ohne dass ein Vermittler wie z Austausch-.

Nachteile

1. Einer der Hauptnachteile von Lightning ist das Zahlungen können nur an Benutzer erfolgen, die mit einem Zahlungskanal verbunden sind. Das bedeutet, dass der Benutzer aktiv und mit dem Kanal verbunden sein muss. Im Gegensatz dazu gibt es bei herkömmlichen Kryptowährungstransaktionen diese Einschränkung nicht.
2. Lightning Network ist ein Protokoll, das sich ständig weiterentwickelt. Ein Beweis dafür ist, dass die Entwickler immer noch empfehlen, Lightning nicht für Operationen mit großen Geldbeträgen zu verwenden.
3. Das Protokoll begrenzt die Liquidität des Kanals auf die Gesamtheit der von allen Parteien gehaltenen Kryptowährungen. Dies ist eine weitere Situation, die hochwertige Operationen bedroht, da sie dazu führt, dass Benutzer ihre Gelder aufteilen, um Liquidität in der normalen Blockchain und in Lightning-Kanälen zu haben.