Was ist das Bitcoin Lightning Netzwerk

Im heutigen Artikel geht es um das Bitcoin Lightning Netzwerk, wie es funktioniert, welche Vorteile es hat und welche Apps wichtig sind. Das Bitcoin Lightning Network ist eine Second-Layer-Lösung, die darauf abzielt, die Skalierbarkeitsprobleme von Bitcoin zu lösen. Durch die Nutzung von Off-Chain-Transaktionskanälen ermöglicht das Lightning Network schnellere Transaktionen, geringere Gebühren und verbessert den Datenschutz im Vergleich zu traditionellen On-Chain-Transaktionen. Dieser Blog soll euch einen Einblick in die Funktionsweise, die Vorteile, die Datenschutzaspekte und die dafür erforderliche Software des Lightning Networks vermitteln.

Funktionsweise des Lightning Netzwerks

Das Bitcoin Lightning Network ist also eine so genannte "Second-Layer"-Lösung auf der Bitcoin-Blockchain, die eine erhebliche Erhöhung der Transaktionsgeschwindigkeiten und der Gesamttransaktionskapazität ermöglicht. Aber was bedeutet das jetzt genau, und welche Vorteile erreicht Bitcoin dadurch? Die Grundidee besteht darin, die Notwendigkeit einer globalen Übereinstimmung für alle Transaktionen zu eliminieren, indem Zahlungskanäle geschaffen werden, die nur zwei Teilnehmer involvieren und nicht auf jeder einzelnen Transaktion beruhen.

Die Hauptkomponenten des Lightning Netzwerkes

1. Zahlungskanäle: Ein Zahlungskanal ist eine private Verbindung zwischen zwei Teilnehmern im Lightning-Netzwerk. Dieser Kanal wird auf der Blockchain erstellt und ermöglicht den Austausch von Bitcoin zwischen den beiden Parteien, ohne dass jede Transaktion auf der Blockchain registriert werden muss. Stattdessen werden die Transaktionen innerhalb des Kanals verarbeitet und nur der Endsaldo wird schließlich auf der Blockchain registriert. Die Erstellung eines Zahlungskanals erfordert eine Anfangstransaktion auf der Blockchain, die als "Commitment-Transaktion" bekannt ist. Diese Transaktion ist so strukturiert, dass beide Parteien Kontrolle über die im Kanal gesperrten Bitcoin haben, obwohl sie technisch gesehen noch nicht ausgegeben wurden.
2. Commitment-Transaktionen: Im Laufe der Zeit können die beiden Teilnehmer im Zahlungskanal so viele Transaktionen durchführen, wie sie möchten, indem sie die Gelder hin und her schicken. Jede dieser Transaktionen wird als "Commitment-Transaktion" bezeichnet, da sie die Verpflichtung der beiden Parteien zur Aufteilung der Gelder widerspiegelt. Wichtig ist, dass diese Commitment-Transaktionen nicht sofort auf der Blockchain gesendet werden. Stattdessen werden sie von den beiden Parteien unterzeichnet und privat gehalten, bis einer der beiden Teilnehmer sich dazu entschließt, den Kanal zu schließen.
3. Das Schließen eines Kanals: Wenn einer der Teilnehmer den Zahlungskanal schließen möchte, sendet er die neueste Commitment-Transaktion an die Blockchain. Dieser Prozess wird als "Settlement" bezeichnet und erfordert eine On-Chain-Transaktion. Sobald diese Transaktion bestätigt ist, sind die Bitcoin für jede Partei entsprechend dem Endsaldo aus dem Kanal verfügbar.

Eines der wichtigsten Merkmale des Lightning-Netzwerks ist die Fähigkeit, Zahlungen über mehrere Kanäle zu routen. Dies bedeutet, dass, wenn Alice eine Zahlung an Bob senden möchte, sie nicht unbedingt einen direkten Zahlungskanal mit Bob haben muss. Wenn Alice einen Kanal mit Carol hat und Carol einen Kanal mit Bob hat, kann Alice die Zahlung über Carol an Bob leiten.

Wir stellen fest, dass das Lightning-Netzwerk durch die Verlagerung von Transaktionen von der Bitcoin-Blockchain auf Off-Chain-Zahlungskanäle die Skalierbarkeit und Geschwindigkeit von Bitcoin verbessert. Es ermöglicht sofortige Zahlungen, verringert die Transaktionskosten und verbessert die Privatsphäre und Sicherheit der Benutzer.

Vorteile des Lightning Netzwerks

1. Schnelligkeit: Da die Transaktionen off-chain durchgeführt werden, sind sie fast sofortig und nicht an die Blockgenerierungszeit der Bitcoin-Blockchain gebunden. Dies ist ein großer Vorteil für Mikrotransaktionen und Situationen, in denen schnelle Transaktionen erforderlich sind.
2. Kosteneffizienz: Das Lightning Network erlaubt es Benutzern, Transaktionsgebühren zu sparen, da die meisten Transaktionen off-chain durchgeführt werden. Nur das Öffnen und Schließen von Kanälen erfordert Gebühren, die mit On-Chain-Transaktionen verbunden sind.
3. Skalierbarkeit: Das Lightning Network verbessert die Skalierbarkeit von Bitcoin, indem es die Anzahl der Transaktionen, die das Netzwerk handhaben kann, drastisch erhöht. Dies könnte Bitcoin einen Schritt näher an eine echte Peer-to-Peer-Elektronische Währung bringen.

Datenschutz im Lightning Netzwerk

Im Vergleich zu On-Chain-Transaktionen bietet das Lightning Network verbesserten Datenschutz. Da die meisten Transaktionen off-chain erfolgen und nur das Endresultat auf die Blockchain kommt, ist es schwieriger, die Bewegungen von Bitcoin zu verfolgen. Zudem verwendet das Lightning Network das Onion-Routing, ähnlich wie Tor, um die Privatsphäre der Benutzer zu schützen. Jeder Knoten im Pfad kennt nur seinen direkten Vorgänger und Nachfolger, aber nicht die gesamte Route, wodurch die Möglichkeit einer Überwachung oder Zensur verringert wird.

Lightning Netzwerk Software und Implementierungen

Es gibt mehrere Implementierungen des Lightning Protokolls, jede mit ihren eigenen Merkmalen und Vorteilen:

1. LND (Lightning Network Daemon): LND ist eine weit verbreitete Implementierung des Lightning-Protokolls. Sie ist benutzerfreundlich und bietet APIs für Entwickler, die auf Go basieren.
2. c-lightning: c-lightning ist eine leistungsorientierte Implementierung des Lightning-Protokolls von Blockstream. Sie bietet verschiedene Plugins und ist in der Programmiersprache C geschrieben, was sie extrem effizient und anpassbar macht.
3. Eclair: Eclair, entwickelt von ACINQ, ist eine weitere Implementierung des Lightning-Protokolls. Es bietet eine vollständige Lightning-Node-Implementierung und ist in Scala geschrieben.

Mit LND kompatible Apps:

1. Zap oder auch Bitbanana Wallet: Zap/Bitbanana ist eine einfache und sichere Bitcoin Wallet, die das Lightning Network nutzt, um sofortige Zahlungen zu ermöglichen. Es verwendet LND im Hintergrund und bietet eine intuitive und benutzerfreundliche Oberfläche.
2. Zeus: Zeus ist eine mobile Lightning Wallet, die LND, c-lightning und Eclair unterstützt. Sie ermöglicht den Benutzern, ihre eigene Lightning Node von ihrem Android-Gerät aus zu steuern.
3. Breez: Breez ist eine nicht custodial Bitcoin Wallet, die das Lightning Network nutzt, um sofortige Zahlungen zu ermöglichen. Breez integriert sich mit LND und bietet eine nahtlose Benutzererfahrung.

Mit c-lightning kompatible Apps:

1. Spark Wallet: Spark ist eine minimalistische Wallet-App für c-lightning. Es ermöglicht den Benutzern, ihre eigene Lightning-Node zu verwalten und Zahlungen über das Lightning Network durchzuführen.
2. Zeus: Wie oben erwähnt, unterstützt Zeus auch c-lightning.

Mit Eclair kompatible Apps:

1. Eclair Mobile Wallet: Diese App, entwickelt von ACINQ, ist eine einfach zu bedienende Bitcoin Wallet, die das Lightning Network unterstützt. Die Benutzer können mit dieser App Lightning-Transaktionen senden und empfangen.
2. Phoenix: Phoenix ist eine weitere App von ACINQ, die auf das beste Nutzererlebnis abzielt. Sie benötigt kein Setup und ermöglicht das Senden und Empfangen von Lightning-Zahlungen mit nur wenigen Klicks.

Hier die Apps Phoenix, Zeus und Bitbanana von links nach rechts

Einige Lightning-Netzwerk-Apps erfordern, dass ihr eure eigene Lightning-Node betreibt, während andere dies nicht tun. Hier ist eine Unterscheidung zwischen den oben genannten Apps:

Apps, die eine eigene Lightning Node erfordern

1. Zap/Bitbanana Wallet: Zap erfordert in der Regel, dass ihr eure eigene Lightning Node betreibt. Es gibt auch eine iOS-Version namens Zap iOS, die eine Verbindung zu einer Remote-Node herstellt, aber für die Android-Version wird in der Regel eine eigene Node benötigt.
2. Zeus: Zeus ist für fortgeschrittene Benutzer gedacht, die ihre eigene Lightning Node betreiben möchten. Es ermöglicht euch, von eurem mobilen Gerät aus auf eure Node zuzugreifen. Mitlerweile gibt es in Zeus auch einen eigens betriebenen LSP (Lightning Service Provider), der das Kanalmanagement für euch übernimmt.
3. Spark Wallet: Spark Wallet ist eine Remote-Control-Anwendung für c-lightning. Sie erfordert daher, dass ihr eine eigene c-lightning Node betreibt.

Apps, die keine eigene Lightning Node erfordern

1. Breez: Breez ist eine Nicht-Custodial-App, das bedeutet, ihr behaltet die Kontrolle über eure Bitcoin, aber die App betreibt die Lightning Node für euch.
2. Eclair Mobile Wallet: Eclair Mobile ist eine Light-Client-Anwendung, die keine eigene Node erfordert. Sie verbindet sich mit einem von ACINQ betriebenen Node.
3. Phoenix: Wie Eclair Mobile erfordert Phoenix keine eigene Node. Es ist eine benutzerfreundliche App, die das Senden und Empfangen von Lightning-Transaktionen einfach macht. Die Wallet ist vollständig Custodial. Allerdings zahlt Ihr für die Eröffnung eigener Lightning Kanäle, welche die App automatisch verwaltet, Gebühren in der Höhe der aktuellen Mining Gebühren
4. Wallet of Satoshi: ist super schnell eingerichtet, es benötigt keine Registrierung, es müssen keine Gebühren für Lightning Kanäle ausgegeben werden, allerdings ist die Wallet Custodial, dass heisst, der Betreiber verwaltet Eure Keys

Wichtig zu wissen ist, dass, obwohl Apps, die keine eigene Node erfordern, einfacher zu bedienen sind, sie weniger Kontrolle und möglicherweise weniger Datenschutz bieten, da die Lightning-Transaktionen über einen von Dritten betriebenen Node laufen. Apps, die eine eigene Node erfordern, erfordern mehr technisches Know-how und Ressourcen, bieten aber mehr Kontrolle und Datenschutz.

Schaut euch die Apps der Reihe nach mal an, sie bitten unterschiedliche Funktionen, unterschiedliche Bedienungen und Erfahrungen, haben ihre Vor und Nachteile und können mit unterschiedlichen Protokollen verwendet werden. Das ist ja das gute an Bitcoin und dem Lightning Netzwerk: Ihr seid nicht an ein Protokol, bzw. nur an eine App gebunden!

Das Bitcoin Lightning Netzwerk ist eine wirklicher Meilenstein in der Geschichte des Bitcoins, die das Potenzial hat, die Skalierbarkeit von Bitcoin zu verbessern, die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und den Datenschutz zu verbessern. Mit verschiedenen Softwareimplementierungen und einer wachsenden Gemeinschaft von Entwicklern und Benutzern ist das Lightning Network ein wichtiger Schritt in Richtung einer effizienteren und privateren Nutzung von Bitcoin.

Ich hoffe euch mit dem Artikel das Lightning Netzwerk ein klein wenig näher gebracht zu haben, falls ihr Fragen habt, schreibt sie in die Kommentare! Seid ihr an einer eigenen Bitcoin/Lightning Node interessiert? Schaut doch in unserem Shop in der Kategorie BTC Nodes vorbei.