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Das Bitcoin Lightning Network ist eine Layer-2-Lösung, die auf der Bitcoin-Blockchain aufsetzt. Es ermöglicht sofortige, hochfrequente Bitcoin-Transaktionen ohne Kontrahentenrisiko und mit minimalen Gebühren. Außerdem ermöglichen Lightning Network-Transaktionen sichere, vertrauenswürdige Bitcoin-Transaktionen zwischen nur zwei Parteien, was die Überlastung der Bitcoin-Blockchain reduziert und große Mengen an Hochfrequenztransaktionen und Kleinstzahlungen ermöglicht. Wenn Sie also einer der vielen Menschen sind, die sich fragen: „Was ist das Lightning Network?“, lesen Sie weiter!
In diesem „Was ist das Lightning Network?“-Artikel werden wir tief in das Bitcoin Lightning Network eintauchen. Wir werden das Konzept der bidirektionalen Micropayment Channels und der Lightning Smart Contracts diskutieren. Außerdem werden wir einige der Schlüsselkonzepte der Layer-2-Skalierungslösung erforschen und wie sie der breiteren Bitcoin-Community zugute kommt.
Was ist das Lightning Netzwerk?
Also, was ist das Bitcoin Lightning Network? Das Lightning Network ist eine dezentralisierte Layer-2-Lösung, die auf der Bitcoin-Blockchain läuft. Es nutzt bidirektionale Micropayment-Kanäle, um die Bitcoin-Blockchain zu skalieren und Transaktionen schneller und mit niedrigeren Gebühren als Transaktionen auf der Haupt-Blockchain zu verarbeiten. Das Lightning Network wurde 2015 von Joseph Poon und Thaddeus Dryja eingeführt und nutzt Off-Ledger-Transaktionen, um die Überlastung der Bitcoin-Blockchain ohne Zwischenhändler zu reduzieren.
Darüber hinaus zielt das Lightning Network darauf ab, einige der Defizite des wichtigsten Blockchain-Netzwerks zu beheben. So kann es beispielsweise bis zu einer Stunde dauern, bis bestätigte Transaktionen bei Bitcoin unumkehrbar sind. Außerdem sind Kleinstzahlungen auf der Bitcoin-Blockchain eingeschränkt, da die Gebühren für Transaktionen von nur wenigen Cent zu teuer sind. Auch sind Bitcoin-Transaktionen unveränderlich, was sie für Transaktionen im Einzelhandel und an Verkaufsstellen, die widerrufbar sein müssen, ungeeignet macht. Darüber hinaus ist das Lightning Network eine der ersten Implementierungen eines Mehrparteien-Smart Contracts, der die Bitcoin-Programmiersprache Script verwendet. Als solches bietet es viele neue Möglichkeiten für Bitcoin-Entwickler und -Nutzer.
Das Problem der Skalierbarkeit der Bitcoin-Blockchain
Nachdem wir uns nun mit der Frage „Was ist das Lightning Network?“ beschäftigt haben – lassen Sie uns einen genauen Blick auf einige der Probleme werfen, die es angehen soll. Obwohl die Bitcoin-Blockchain es jedem, der über eine Internetverbindung verfügt, ermöglicht, vertrauenswürdige Zahlungen ohne Mittelsmänner oder Zensur zu tätigen, ist Bitcoin selbst noch nicht in der Lage, den gesamten weltweiten Handel zu bewältigen. In einigen Berichten wird beispielsweise behauptet, dass das Visa-Netzwerk bis zu 65.000 Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten kann.
Bitcoin hingegen kann sieben Transaktionen pro Sekunde mit einer Blockgrenze von einem Megabyte verarbeiten. Daher ist die Skalierung des Bitcoin-Netzwerks ohne Gegenparteien eine große Herausforderung. Wenn jeder Knoten im Netzwerk jede Transaktion genehmigen muss, ist Bitcoin für Zahlungen nicht geeignet, es sei denn, die Bitcoin-Blockgröße wird erhöht. Dies ist jedoch problematisch, da größere Blockgrößen zu einer Zentralisierung führen könnten. Wenn Bitcoin zentralisiert wird, glauben viele, dass das Fehlen der Kernprinzipien, die die Technologie definieren, sie überflüssig machen wird.
Außerdem wächst die Bitcoin-Blockchain exponentiell mit jeder Transaktion, die dem öffentlichen Buch hinzugefügt wird. Die Skalierung der Blockchain könnte daher eine unzumutbar große Bandbreite und Speicherkapazität für die Betreiber der Knotenpunkte erfordern und die Genauigkeit der Einträge im Hauptbuch verringern. Daher deuten die Möglichkeiten zur Skalierung von Bitcoin auf eine Zentralisierung und vielleicht sogar auf den Zusammenbruch des Netzwerks hin.
Um hier Abhilfe zu schaffen, nutzt das Bitcoin Lightning Network ein Netzwerk von Micropayment-Kanälen, um Werttransfers außerhalb der Blockchain zwischen nicht vertrauenswürdigen Parteien zu ermöglichen. Wenn sich zwei Parteien nicht einig sind, können Transaktionssalden auf der Blockchain abgewickelt werden. Die meisten Daten werden jedoch außerhalb der Blockchain übertragen und später wieder auf der Blockchain abgerechnet. Folglich bietet das Lightning Network den Nutzern die Gewissheit, dass das Bitcoin-Netzwerk, wenn es sich im Mainstream durchsetzt, ein hohes Volumen an hochfrequenten Transaktionen bewältigen kann, ohne die Blockgröße so weit zu erhöhen, dass es zu zentralisierten Verwahrern oder hohen Gebühren kommt.
Wie funktioniert das Bitcoin Lightning Network?
Bei einer Transaktion über das Lightning Network fließen Gelder in eine Bitcoin-Adresse mit mehreren Signaturen, bekannt als „Channel“, der als Eintrag im Bitcoin-Ledger erscheint. Damit diese Gelder bewegt werden können, müssen beide Parteien zustimmen, dass der neue Saldo korrekt ist. Wenn beide Parteien die Transaktion unterschreiben, wird dieser Saldo auf der Kette als die jüngste Transaktion angezeigt. Eine Zahlung kann dann erfolgen, wenn beide Parteien dem neuen Kontostand zustimmen und eine neue Exit-Transaktion unterzeichnen, die Ausgaben von der Channel-Adresse ermöglicht. Danach werden alle vorherigen Exit-Transaktionen ungültig.
Darüber hinaus ist bei Lighting Network-Transaktionen keine Zusammenarbeit der Gegenparteien erforderlich, um einen Zahlungskanal zu verlassen. Vielmehr können beide Parteien einen Kanal jederzeit verlassen. Die Kenntnis eines sicheren kryptographischen Hashes ermöglicht es den Nutzern außerdem, Zahlungsbedingungen einzubetten, so dass Transaktionen über ein Netzwerk von Zahlungskanälen hinweg stattfinden können, ohne dass eine Partei die volle Kontrolle über die Vermögenswerte dazwischen übernimmt.
Darüber hinaus ermöglicht das Lightning Network der Bitcoin-Blockchain die Durchführung dynamischer und vertrauensloser Zahlungen in einer Weise, die das herkömmliche Finanzsystem stören könnte. Dementsprechend schafft das Bitcoin Lightning Network eine faire und gerechte Alternative zu zentralisierten Zahlungsdiensten, die den Nutzer und das Nutzererlebnis über den Profit stellen.
Zahlungen
Zahlungen auf dem Bitcoin Lightning Network sind sofortig. Bitcoin-Transaktionen werden in Blöcken zusammengefasst, die im Abstand von 10 Minuten stattfinden, um Doppelausgaben zu verhindern. Lightning Network-Transaktionen erfordern jedoch keine Blockbestätigungen. Das macht es ideal für Point-of-Sale-Transaktionen und alltägliche Zahlungen. Dementsprechend macht das Lightning Network Bitcoin zu einer geeigneten Alternative für eine breite Palette von Finanzanwendungen, für die es sonst ungeeignet wäre.
Darüber hinaus ermöglicht es das Bitcoin Lightning Network, bereits ab 0,00000001 BTC ohne Gegenparteirisiko zu senden. Derzeit verlangt die Bitcoin-Blockchain, dass Transaktionen eine Mindestgröße haben müssen. Wenn man also nur ein paar Satoshis verschickt, würden Gebühren anfallen, die weit über dem Wert der Transaktion liegen. Das Lightning Network umgeht dieses Problem jedoch durch den Einsatz von Machine-to-Machine-Zahlungen, die eine Überlastung des Netzwerks verhindern.
Bidirektionale Micropayment-Kanäle
Das Bitcoin Lightning Network nutzt bidirektionale Micropayment-Kanäle, um das Problem der Skalierbarkeit zu lösen. Um den Begriff der bidirektionalen Mikrozahlungskanäle zu veranschaulichen, betrachten wir den Begriff der unbeobachteten Ereignisse. Die Frage „Wenn ein Baum im Wald fällt und niemand hört ihn, macht er dann ein Geräusch?“ deutet auf die Inkonsequenz eines Geräuschs hin, wenn es nicht gehört wird. Ebenso müssen nicht alle Knoten in Blockchain-Netzwerken von wiederkehrenden Transaktionen wissen, wenn sie nur zwei Teilnehmer betreffen.
Stattdessen kann ein Mindestmaß an Informationen auf der Blockchain gespeichert werden, wobei die endgültige Abrechnung der Transaktionsbeziehungen zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt. Infolgedessen können mehr Transaktionen auf der Kette abgewickelt werden, ohne dass es zu Überlastungen kommt. Außerdem werden bei diesem Verfahren das Gegenparteirisiko und höhere Gebühren vermieden, da keine Verwahrstellen eingesetzt werden. Auch bleibt der vertrauenslose Charakter der Bitcoin-Blockchain erhalten, indem Zeitstempel als Teil des Konsenses verwendet werden.
Um auf die Frage zurückzukommen, ob ein Baum ein Geräusch macht oder nicht, wenn niemand es hört: Wenn sich das Netzwerk einig ist, dass ein Baum an einem Dienstag um 9:00 Uhr gefallen ist, muss der Baum zu dieser Zeit gefallen sein. Wenn sich zwei Parteien über den Saldo eines Zahlungskanals einig sind, handelt es sich ebenfalls um einen echten Saldo.
Dank dieser Mikro-Zahlungskanäle kann das Bitcoin-Netzwerk mit minimaler Rechenleistung Milliarden von Transaktionen an einem Tag verarbeiten. Darüber hinaus können große Bitcoin-Transaktionen kosten- und zeiteffizient in mehrere kleinere Transaktionen aufgeteilt werden, während sie gleichzeitig von der Dezentralität der Bitcoin-Blockchain profitieren.
Weiters werden Salden nur dann auf der Kette übertragen, wenn zwei Parteien nicht übereinstimmen. Dementsprechend findet ein Großteil des Rechenaufwands dieser Micropayment-Kanäle außerhalb der Blockchain statt und wird zu einem vorher vereinbarten Zeitpunkt auf der Blockchain abgewickelt.