Bitcoins Lightning-nettverket

Hva er Lightning-nettverket? Det er en løsning på Bitcoins skalerbarhetsproblemer. Lightning-nettverket muliggjør sanntidstransaksjoner med nær null gebyrer. Denne artikkelen er en nybegynnerguide for Lightning-nettverket. Du vil lære om teknologien og hvordan du bruker den i praksis.

Lightning-nettverkets historie

Lightning-nettverket er faktisk et gammelt konsept. Den kan spores helt til 2009 da de  første versjonene av Bitcoin-kodebasen ble utgitt. Satoshi Nakamoto var den første som skrev om betalingskanaler for over ti år siden!

Denne ideen om betalingskanaler ble utviklet videre mellom 2011 og 2015. Ulike utviklere og teknologiselskaper deltok i prosessen. Det ble imidlertid ikke oppnådd noen endelig konsensus.

Du kan lese mer om betalingskanalens historie fra denne artikkelen.

Konseptet med Lightning-nettverket ble født i 2015. Tadge Dryja og Joseph Poon publiserte et whitepaper med tittelen The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments.

Whitepaperet presenterte en idé kalt Poon-Dryja betalingskanal. Det gjorde det mulig å opprette en betalingskanal, som kan oppdateres uendelige ganger i begge retninger. Hashed Timelock Contracts (HTLCs) er også en integrert del av Lightning-nettverket.

Samtidig eksploderte diskusjonen om Bitcoins skalerbarhetsproblemer. Det ble avholdt to store skaleringskonferanser i slutten av 2015. Poon og Dryja presenterte ideene sine på disse konferansene og fikk sterk støtte fra Bitcoin-samfunnet.

Ulike implementeringer

Lightning-nettverket er et åpen kildekode-konsept, akkurat som Bitcoin. Derfor har forskjellige enheter utviklet sine egne versjoner av Lightning-nettverket. ACINQ, Blockstream og Lightning Labs har vært de viktigste utviklerne. De har samarbeidet under prosessen og utviklet LN-spesifikasjoner sammen.

Blockstream begynte å utvikle implementeringen allerede i 2015. Det kalles C-lightning på grunn av programmeringsspråket C som det ble opprettet med. Bitfinex er en populær kryptovalutabørs, som har tatt i bruk Blockstreams C-lightning.

Lightning Labs er et teknologiselskap grunnlagt i 2016. Den ble bygget av tidligere nevnte Tadge Dryja & Joseph Poon sammen med Elizabeth Stark og Olaoluwa Osuntokuni.

Mange føler at Elizabeth Stark har gitt ansiktet til Lightning-nettverket-teknologien. Hun har vært aktiv foredragsholder på mange konferanser de siste årene. Stark er for tiden administrerende direktør i Lightning Labs. Hun er også aktiv på Twitter med håndtaket @starkness.

Du kan lære mer om forskjellige LN-implementeringer fra denne artikkelen.

Lightning-nettverket krevde også endringer i Bitcoin-programkoden (Bitcoin Core). Den viktigste var SegWit (Segregated Witness)  i august 2017.

SegWit soft fork var også grunnen til at Bitcoin-samfunnet delte seg i to og Bitcoin Cash ble opprettet. Alt dette skyldtes skaleringsdebatten, som hadde pågått i årevis. Bitcoin Cash gjorde sin hard fork et par uker før SegWit soft fork ble aktivert.

Utviklingen de siste årene

Lightning-nettverket forvandlet seg fra teori til praksis i slutten av 2017 og begynnelsen av 2018. Desember 2017 ble det nådd en viktig milepæl. Dette er når Alex Bosworth (en utvikler hos Lightning Labs) betalte telefonregningen sin ved hjelp av Lightning-nettverket.

Mainnet Lightning Network paying my actual phone bill with actual Mainnet funds on @bitrefill. Speed: Instant. Fee: Zero. Future: Almost Here. pic.twitter.com/futhn502Lp

— Alex Bosworth (@alexbosworth) December 28, 2017

Blockstream og Lightning Labs publiserte sine første versjoner av Lightning-nettverket tidlig i 2018. Dette gjorde det mulig for andre å bli med i nettverket og begynne å teste det. Lightning-nettverket er et nettverk av noder som kjører den nødvendige programvaren, akkurat som Bitcoin.

Lightning Labs publiserte en betaversjon av LN-implementeringen i mars 2018, noe som var et stort skritt. Selskapet samlet også inn 2,5 millioner dollar ekstra finansiering på den tiden. En av investorene var Twitters administrerende direktør Jack Dorsey, som er en stor fan av Bitcoin og Lightning-nettverket.

Lightning-nettverket har vokst jevnt de siste årene. Du kan vise oppdatert statistikk for nettverket på 1ml.com/statistics/ og bitcoinvisuals.com/lightning/.

Antall noder har 10 ganget seg til 12 000 mellom 2018 og 2021. Det er for tiden rundt 45 000 betalingskanaler. Dette tallet har doblet seg på to år. Det er bitcoins til en verdi av mer enn 55 millioner USD låst i nettverket (per juni 2021).

Layer 2 forklart

Skalerbarhetsdebatten til Bitcoin er grunnen til at Lightning-nettverket eksisterer. Bitcoin er over 10 år gammel som teknologi, og transaksjonskapasiteten er svært begrenset. Grovt sett er det to måter å skalere Bitcoin på.

1. Øk gjennomstrømningen ved å øke blokkstørrelsen. Dette er veien Bitcoin Cash har valgt.
2. Øk gjennomstrømningen ved å flytte små transaksjoner ut av Bitcoin blockchain. Denne løsningen kalles Layer 2.

Bitcoin er ikke den eneste kryptovalutaen som står overfor skalerbarhetsproblemer. Ethereums blockchain har vært kraftig tilstoppet siden 2020. Dette er løst ved å flytte de tyngste applikasjonene til en annen blockchain (sidechain). Polygon er en veldig populær løsning.

Slik ser Layer 2-arkitekturen ut.

Lightning-nettverket er bare en av protokollene som er lagt til på «toppen» av Bitcoin-blockchainen. Dette er Layer 2, mens Bitcoin blockchain er Layer 1. Det tredje laget handler om programvare og API for sluttbrukerne, for eksempel handelsprogrammer og wallets.

Lightning-nettverket er et alternativt nettverk for små transaksjoner (også kalt mikrobetalinger). I teorien kan man gjøre store transaksjoner også. Det krever bare høyere gjennomstrømning fra betalingskanalene. Fordelene med LN ses i situasjoner der betalinger trenger raske bekreftelser. For eksempel når du kjøper en kopp kaffe.

LN muliggjør transaksjoner mellom to enheter uten å foreta noe på Bitcoin-blockchainen. Bitcoin har en gjennomsnittlig blokktid på 10 minutter og gjennomstrømning på 7 transaksjoner per sekund. Det gir ikke mening å bruke et slikt nettverk for små kjøp. Gebyrene er også for høye for det.

Når transaksjoner flyttes ut av Bitcoin-blockchainen, fjernes også denne 10-minutters begrensningen. Transaksjoner sendt i Lightning-nettverket gjøres praktisk talt i sanntid med nær null avgifter.

Lightning-nettverk teknologien

Man kan ikke fullt ut forstå hvordan Lightning-nettverket fungerer før man forstår Bitcoin. Hvis du trenger å ta en rask oppsummering av Bitcoins teknologi, sjekk vår nybegynnerguide til Bitcoin før du fortsetter.

Bitcoin-nettverket består av titusenvis av datamaskiner, som kalles noder. De kjører Bitcoin-programvaren kalt Bitcoin Core. Alle kan sette opp en node og bli en del av nettverket når som helst.

Lightning-nettverket er også et nettverk av noder. De kjører Lightning-nettverket-programvaren. Dette er også et tillatelsesløst nettverk. En nodeoperatør for Lightning-nettverket kan også angi en pris for den innkommende transaksjonstrafikken.

Hver Lightning-nettverket-node har en Lightning-wallet, som operatøren må gjøre et Bitcoin-innskudd på. Da er det mulig å åpne betalingskanaler ved å stake x antall bitcoins per kanal. Lightning-nettverket er ennå ikke egnet for å foreta store betalinger. Hvis du prøvde å sende 100 bitcoins gjennom LN, ville det ikke være store nok kanaler tilgjengelig.

Lightning-nettverket skiller seg også fra hvordan internett fungerer. Når du kobler til en webserver, videresendes forespørselen ett trinn om gangen mot det endelige målet.

Lightning-nettverket bruker teknologier som kalles kilderuting og onion-ruting. Når en Lightning-transaksjon sendes, beregnes den optimale ruten basert på gjeldende nettverksstatus. Deretter brytes rutekartet med krypterte lag. Å åpne dette rutekartet er som å skrelle en løk. Derfor navnet onion-ruting.

Når Lightning-transaksjonen sendes i nettverket, ser hver node bare det øverste laget på rutekartet. Resten av er kryptert og skjult.

"People ask how many transactions are happening on the Lightning Network. The answer is a very comforting: we have no clue."

from LTB #389: https://t.co/uz8I8ElljK

— Andreas (@aantonop) February 26, 2019

Andreas Antonopoulos har tvitret om dette faktum. Ingen vet hvor mange transaksjoner det er i Lightning-nettverket, og det er flott! Sjekk også lenken i tweeten hans.

Betalingskanaler

Lightning-nettverket handler om betalingskanaler, som ble nevnt tidligere i denne artikkelen. LN legger også til smart kontrakter i miksen. De brukes til å holde oversikt over balansen til hver Lightning-nettverket-operatør.

Videoen nedenfor forklarer Lightning-nettverket-transaksjoner på en enkel måte.

Siden Lightning-nettverket allerede har tusenvis av noder, er det så mange flere kanaler enn bare en eller to.

Nettverket drar alltid nytte av eksisterende kanaler. Når en ny node blir med i Lightning-nettverket, kan eieren velge hvilke noder den åpner kanaler med. Hver node legger til flere kanaler og øker kapasiteten til nettverket.

Det er en stor misforståelse her; Hvis du kjøper en kopp kaffe ved hjelp av Lightning-nettverket så åpner du ikke en kanal mellom deg selv og kaffebaren.

I praksis er wallet-programvaren og kaffebarens wallet-programvare begge i Lightning-nettverket og allerede tilkoblet. Hver eneste LN-bruker er ikke en node. Akkurat som de fleste brukere ikke er noder i Bitcoin-nettverket heller.

Hvordan å bruke Lightning-nettverket

Nå bør du forstå hvordan Lightning-nettverket fungerer. Deretter viser vi deg hvordan du bruker den i praksis. Må du åpne og lukke betalingskanaler eller definere en node? Nei, det er ikke nødvendig. Å bruke en Lightning-wallet er like enkelt som å bruke en standard Bitcoin-wallet.

Slik fungerer det:

1. Last ned en Lightning mobil wallet
2. Send bitcoins til din Lightning wallet
3. Bruk Lightning-nettverket så mye du vil
4. Flytt midler tilbake til Bitcoin blockchain

Først trenger du en wallet som er egnet for å handle i Lightning-nettverket. Wallet of Satoshi og Bluewallet er populære valg. Begge er enkle å bruke og tilgjengelige for både iOS- og Android-brukere.

Deretter må du fylle Lightning-walleten.

Åpne BlueWallet-appen og opprett en ny Bitcoin-wallet. Deretter gjør du en standard Bitcoin-transaksjon fra din eksisterende wallet. Når du har bitcoins, opprett en ny Lightning-wallet og bruk påfyllingen til å flytte bitcoins til Lightning-walleten.

Wallet of Satoshi har også en egen Bitcoin- og Lightning-wallet. Når du sender bitcoins til WoS Bitcoin-walleten din, konverteres de automatisk til satoshi i Lightning-walleten. Ingen ekstra konvertering er nødvendig.

Å sende satoshi i Lightning-nettverket skiller seg litt fra å sende bitcoins i Bitcoin-nettverket. I LN må mottakeren alltid opprette en faktura (Lightning Invoice) for et bestemt beløp. Wallet programvaren genererer deretter en QR-kode og en Lightning-adresse for den.

Som du kan se, er en adresse til en Lightning-faktura en lang streng med tall og tegn.

Så det er en grunnleggende forskjell mellom LN- og Bitcoin-transaksjoner. Du kan gå til Blockchain.com explorer, vise transaksjoner for en hvilken som helst blokk og velge en tilfeldig Bitcoin-adresse. Deretter kan du sende den adressen noen bitcoins.

Dette er ikke mulig i Lightning-nettverket. Du kan bare sende satoshi til en faktura, som først genereres av mottakeren.

Sjekk videoen nedenfor for bruk av BlueWallet.

Som du har lagt merke til, er enheten til LN satoshi, ikke bitcoin. Dette er fordi Lightning-nettverket hovedsakelig brukes til små transaksjoner. Det er lettere å uttrykke små verdier med satoshi. For eksempel er 150 sat mer behagelig å lese enn 0,0000015 BTC.

En satoshi er hundre millioner av en bitcoin (0,00000001 BTC). Andre nettverk bruker også lignende enheter. For eksempel har Ethereum gwei for å uttrykke svært små verdier.

Det er enkelt å foreta transaksjoner i Lightning-nettverket. Når du vil motta en betaling, genererer din wallet en faktura med et par klikk. Du kan deretter dele fakturaadressen eller QR-koden. Transaksjoner gjøres om et par sekunder med nær null gebyrer.

Den eneste vanskelige fasen er å gå tilbake til Bitcoin blockchain. Hvis du vil flytte satoshien din fra Lightning-walleten, trenger du en tredjeparts børs for det. BlueWallet anbefaler zigzag.io. En annen populær tjeneste er Coinplaza. Du finner brukerveiledninger fra Youtube.

Kritikken av Lightning-nettverket

Lightning-nettverket er her for å bli, det er det ingen tvil om. Det var ganske annerledes for 2-3 år siden, men nettverkskapasiteten har økt raskt. Det er også et faktum at LN fungerer! Transaksjoner er virkelig lynraske. Likevel er det rom for kritikk.

Lightning-nettverket er ikke noe virkelig bemerkelsesverdig i det store bildet. XRP Ledger og Stellar Lumens har flyttet tokens like raskt i flere år. Mange tredjegenerasjonsplattformer kan også behandle lynraske transaksjoner med nær null avgifter.

Det som gjør LN unik er nettverkets distribuerte natur og Bitcoins sikkerhet som ryggrad. Andre skalerbare plattformer er mer eller mindre sentraliserte og bruker en Proof of Stake-konsensus, der nettverket er validert av sine rikeste individer.

På den annen side er det også kritikere som sier at dette også kan skje med Lightning-nettverket. Store operatører kan dominere nettverket ved å satse mest bitcoins til betalingskanalene sine.

Sjekk videoen nedenfor for nyttig informasjon om Lightning-nettverket og dets begrensninger. Den inneholder Tadge Dryja, som tidligere ble nevnt i historieseksjonen.

Så har vi også broen mellom Bitcoin og Lightning-nettverket. Du kan bare nyte fordelene med LN hvis walleten din er fylt med satoshi. Hvis du går til en kaffebar med en tom Lightning-wallet, må du vente på alt fra minutter til en time for å fylle den med bitcoins først.

Å flytte myntene dine tilbake til Bitcoin-nettverket er heller ikke lett nok. Tredjepartstjenester er for øyeblikket nødvendig.

Lightning-nettverket er ikke en perfekt løsning. Den har sine svakheter, akkurat som alle andre teknologier har. Potensialet er imidlertid der for å se allerede. Det er veldig enkelt å bruke en Lightning-wallet for transaksjoner, som virkelig gjøres i løpet av sekunder.

Til slutt vil vi alltid gå tilbake til spørsmålet om å skalere nettverket. Er det mulig å ha et skalerbart layer 1? Dette er et spørsmål mange plattformer vil slite med i fremtiden. Ethereum er et godt eksempel på en plattform, som også har flyttet til Layer 2-løsninger.

Jack Mallers, Strike og El Salvador

Lightning-nettverket har skapt overskrifter i 2021 over hele verden. Alt takket være Jack Mallers og Strike. Dette er en pengeoverføringstjeneste som bruker Lightning-nettverket. Det muliggjør gratis transaksjoner over hele verden med fiat valutaer også!

Ta en titt på denne videoen. Jack Maller oppretter en betalingskontrakt, som konverterer dollar fra USA til euro og sender automatiserte transaksjoner hvert femte sekund. Vil du ha lønnen din hvert femte sekund i stedet for en gang i måneden? Nå er det mulig!

Jack Mallers og Strike ble virkelig berømte i juni 2021. Dette var da El Salvador kunngjorde at landet ville gjøre Bitcoin til et tvungent betalingsmiddel. Mallers hadde brakt Strike til El Salvador tidligere for å takle remitteringsproblemer. Dette inspirerte landets president, og resten er historie.

Lightning-nettverket kan ha stor innvirkning på remitteringsmarkedet. Opptil 20% av El Salvadors BNP kommer fra pengeoverføringer. Arbeidere i USA sender dollar tilbake til familiene sine i El Salvador. Globale remitteringsgiganter kan belaste titalls prosenter i gebyrer fra hver transaksjon.

El Salvador vil også gjøre Bitcoin til et tvungent betalingsmiddel. Dette betyr at Bitcoin Standard virkelig er aktivert i landet. Når alle varer og tjenester er priset i bitcoins, kan du droppe dollaren helt. Lightning-nettverket muliggjør alle daglige transaksjoner.

Photo by Pixabay from Pexels, Photo by NASA on Unsplash, Flickr / PICNIC Network