Das Lightning Netzwerk – Wie funktioniert das Zahlungsnetzwerk von Bitcoin?

Ein grosser Kritikpunkt am Bitcoin Netzwerk ist die Tatsache, dass Bitcoin in seiner jetzigen Form kein Zahlungsmittel im klassischen Sinne sein könne. Diese Kritik ist durchaus berechtigt, da einerseits die Zeit bis zum nächsten Block (im Durchschnitt 10 Minuten) zu lang und andererseits die Blockgrösse (ca. 1 MB) zu klein ist.

Zum Vergleich: Wenn du mit deiner VISA-Kreditkarte bezahlst, nutzt du ein Zahlungssystem, welches bis zu 60'000 Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann. Die Bitcoin Blockchain hingegen schafft etwa 7 Transaktionen pro Sekunde.

Das Blockchain Trilemma

Bitcoin ist also an sich unpraktisch für Zahlungen im täglichen Leben. Diesem Problem wollten sich in der jungen Geschichte von Bitcoin bereits viele Entwickler annehmen. Unter anderem entstanden daraus die legendären Block Wars, die einen eigenen Artikel verdient haben. Übrig geblieben von den Versuchen, die Bitcoin Blockchain zu skalieren, sind Projekte wie Bitcoin Cash und Bitcoin Satoshis Vision (Bitcoin SV). Diese Projekte haben allerdings zunehmend an Relevanz verloren.

Aber weshalb waren Bitcoin Cash und Bitcoin SV nicht erfolgreich, wenn die Blöcke doch grösser sind und schneller entstehen? Das lässt sich am sogenannten Blockchain Trilemma verdeutlichen. Es gibt im Grunde 3 Eckpunkte bei der Entwicklung einer Blockchain:

• Dezentralität
• Sicherheit
• Skalierbarkeit

Das Trilemma besteht nun darin, dass von diesen 3 Eckpunkten immer nur 2 gänzlich erfüllt sein können. Bitcoin zum Beispiel hat sich ganz den Punkten Dezentralität und Sicherheit gewidmet und dafür auf Skalierbarkeit verzichtet. Die Bitcoin Blockchain ist also perfekt, um Werte zu sichern, für alle verifizierbar zu sein und grössere Transaktionen sicher vorzunehmen.

Bitcoin Cash hat die Blockgrösse vergrössert und somit die Skalierbarkeit erhöht. Dadurch wurde es möglich, Transaktionen im Alltag (beispielsweise beim Einkaufen) zu machen. Der Nachteil: Durch die gestiegene Blockgrösse ist es weniger Menschen möglich, eine eigene Node zu betreiben. Das Aufzeichnen der gesamten Transaktionshistorie würde die günstig verfügbaren Speichermedien schnell an ihre Grenzen bringen. Somit wäre für viele Nodebetreiber „Don’t trust, verify“ Geschichte. Bitcoin Cash setzt also auf die Punkte Sicherheit und Skalierbarkeit – mit Abstrichen bei der Dezentralität.

Wie lässt sich diese Herausforderung nun überwinden, um Bitcoin im Alltag nutzbar zu machen? Bereits 2010 sagte der Empfänger der ersten Bitcoin Transaktion, Hal Finney, dass man über eine weitere Ebene für Bitcoin nachdenken müsste, um Transaktionen im Alltag zu ermöglichen. Der bereits verstorbene Cypherpunk, den viele für Satoshi selbst halten, meinte damit eine sogenannte Layer-2 Lösung. Hier kommt das Lightning Netzwerk ins Spiel.

So wird Bitcoin zum Zahlungsmittel

Wie schafft man es nun, die Sicherheit und Dezentralität von Bitcoin im Alltag nutzbar zu machen? Bereits 2015 gab es erste Ideen für ein Netzwerk, welches auf Bitcoin aufbaut und alltägliche Transaktionen möglich macht. 2018 ging dann das Lightning Netzwerk offiziell an den Start.

Das Lightning Netzwerk hat zum Ziel, die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und die anfallenden Transaktionskosten zu minimieren. Dabei fügt es sogar noch weitere Funktionen hinzu. Das Lightning Netzwerk ist viel anonymer als die Bitcoin Blockchain und macht es sogar möglich, Micropayments zu versenden. Um Mikrozahlungen zu ermöglichen, wurde im Lightning Netzwerk die kleinste Einheit eines Bitcoins, der Satoshi (1/100'000'000 eines Bitcoins), noch weiter teilbar gemacht.

Der grösste Vorteil des Lightning Netzwerkes ist, dass Transaktionen in Echtzeit abgewickelt werden können. Stehst du also in einem Geschäft an der Kasse und möchtest in Bitcoin zahlen, ist es nicht mehr nötig bis zur Bestätigung des Blocks abzuwarten. Die Zahlung mit Lightning funktioniert in der gleichen Geschwindigkeit wie eine Kartentransaktion.

Die Kosten sind durchschnittlich bei weniger als einem Rappen pro Transaktion. Zum Vergleich: Eine Transaktion mit Visa, Mastercard und ähnlichen Zahlungsdienstleistern kostet den Händler (zusätzlich zu den Kosten für die Bereitstellung des Kartenterminals) normalerweise 1-3% des Rechnungsbetrags. Schon eine Transaktion im Wert von CHF 10.00 schlägt für den Händler also mit ca. 30 Rappen zu buche. Mit Lightning wären die Kosten also 97% niedriger! Alles was der Händler braucht? Ein Mobiltelefon mit einer Lightning-Wallet. Keine Registrierung, keine Formulare, keine Erlaubnis von niemandem.

Wie funktioniert das Lightning Netzwerk?

Das Lightning Netzwerk wird oft mit einem Bierdeckel verglichen. Du kennst die Situation: Du gehst mit deinen Freunden in eine Kneipe (und trinkst mal wieder zu viel 😉). Zu Beginn wird dir ein Bierdeckel ausgegeben, auf welchem im Laufe des Abends deine Getränke eingetragen werden. Es wäre sehr umständlich, wenn der Kellner jedes Bier einzeln abrechnen würde. Es würde lange dauern und den Kellner davon abhalten die anderen Gäste adäquat zu bedienen. Es zahlen also alle nur einmal am Ende.

Im Lightning Netzwerk erfolgt die Transaktion immer direkt zwischen 2 Personen über einen sogenannten Channel. Das ist in unserem Beispiel der Bierdeckel, auf dem die Transaktionen zwischen dir und dem Kellner aufgezeichnet werden. Eröffnest du also einen Channel, musst du einen gewissen Betrag in Bitcoin in eine spezielle Wallet einschliessen. Dieser Betrag ist bis zum Schliessen des Channels nicht verfügbar. In unserem Beispiel wäre das der Betrag, den du in deinem Geldbeutel mit in die Kneipe nimmst. Nun folgen viele Transaktionen bis maximal zu der Höhe des hinterlegten Betrages. Die Transaktionen werden aber nicht auf der Bitcoin Blockchain notiert. Sie werden nur auf dem ‚Bierdeckel‘ notiert. Das Schliessen des Channels kommt dem Ende des Kneipenbesuchs gleich. Nun wird geschaut, wie viel deines Betrags noch übrig ist und was dir zurückerstattet wird. Der Rest wird an die andere Partei ausgezahlt.

Auf der Blockchain passieren also nur 2 Transaktionen – das Öffnen und das Schliessen des Channels (Ausgabe und Bezahlen des Bierdeckels). Dazwischen kannst du so viele Transaktionen tätigen, wie du möchtest.

Fazit

Das Lightning Netzwerk ist eine vielversprechende Technologie, die Bitcoin Zahlungen im Alltag möglich macht, ohne dafür Dezentralität und Sicherheit zu opfern. Es funktioniert schon heute, steckt jedoch gleichzeitig noch in den Kinderschuhen und Bedarf vieler Verbesserungen.

So ist nach wie vor eine gewisse technische Grundkenntnis von Nöten, um das System professionell zu nutzen. Auch gibt es noch einige theoretische Angriffsvektoren, die geschlossen werden müssen. Es ist aber beruhigend zu wissen, dass kluge Köpfe an Bitcoin arbeiten und die Entwicklung vorantreiben. Man darf gespannt sein, wie die Entwicklung des Lightning Netzwerkes in Zukunft fortschreiten wird.

Wir empfehlen dir, einfach mal eine Lightning Wallet auf das eigene Mobiltelefon zu laden und mit einem geringen Betrag zu starten. Hierfür eignen sich beispielsweise Muun Wallet, BlueWallet oder Wallet of Satoshi. Sammle Erfahrungen mit Freunden und bezahle in Geschäften, die Lightning Zahlungen akzeptieren. Glaub uns, das macht sehr viel Spass!

Geniess die BitcoinReise und bis zum nächsten Mal.

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