Der Stand des Lightning Network: Bitcoins hellste Layer‑2‑Lösung

Bitcoin wurde als elektronisches Zahlungssystem zwischen Nutzern konzipiert, das für Wertübertragungen keinen vertrauenswürdigen Vermittler benötigt. Mit wachsender Nutzung wurden die begrenzte Kapazität und die Transaktionskosten der Basisblockchain zunehmend wichtig.

Bitcoin-Blöcke entstehen im Durchschnitt ungefähr alle zehn Minuten. Die Bestätigung einer Transaktion kann je nach zufälliger Blockproduktion, Auslastung und Gebühren kürzer oder erheblich länger dauern. Der Artikel nannte ungefähr fünf Transaktionen pro Sekunde für Bitcoin, 30 für Ethereum und bis zu 65.000 für Solana. Diese Schätzungen und theoretischen Höchstkapazitäten sind keine unmittelbar vergleichbaren Garantien tatsächlich verarbeiteter Zahlungen.

Der Bedarf an zusätzlicher Kapazität trug zur Entwicklung des Lightning Network (LN) bei, einer zweiten Schicht für Bitcoin. Zahlungen über Kanäle müssen nicht einzeln in der Basisblockchain erfasst werden und können dadurch schneller und häufig günstiger erfolgen.

Ein Blick auf das Lightning Network 

Lösungen auf einer zweiten Schicht können die Kapazität von Blockchains erweitern. Lightning ist eine der wichtigsten Lösungen für Bitcoin-Zahlungen.

Lightning verwendet Zahlungskanäle zwischen zwei Parteien. Bei der Eröffnung werden Bitcoins durch eine Finanzierungstransaktion auf der Blockchain an den Kanal gebunden. Die verfügbaren Guthaben und die Liquidität bestimmen, wie viel die Parteien senden oder empfangen können.

In einem offenen Kanal können die Parteien ihre Guthaben wiederholt aktualisieren, ohne jede Zahlung auf der Blockchain zu veröffentlichen. Zahlungen lassen sich auch über mehrere Kanäle weiterleiten. Damit sind viele Vorgänge möglich; Beträge und Erfolg hängen jedoch unter anderem von Liquidität und verfügbaren Routen ab.

Diese Aktualisierungen außerhalb der Blockchain können nahezu sofort erfolgen. Beim Schließen des Kanals wird die endgültige Verteilung der Gelder auf der Bitcoin-Blockchain abgewickelt. Erfasst wird der letzte gültige Zustand mit den erforderlichen Abwicklungstransaktionen, nicht die gesamte Historie der einzelnen Zahlungen.

Lightning kann mehr Zahlungen, eine schnelle Abwicklung und kleine Zahlungsbeträge ermöglichen. Damit erweitert es die Nutzbarkeit von Bitcoin für Zahlungen über dessen mögliche Rolle als Wertspeicher hinaus.

Entwicklung der Kapazität des Lightning Network

Joseph Poon und Tadge Dryja stellten das Lightning-Konzept 2015 vor; eine ausführliche Whitepaper-Fassung stammt vom Januar 2016. Lightning Labs veröffentlichte im März 2018 die Mainnet-Beta von lnd. Das Unternehmen entwickelt eine Implementierung des offenen Netzwerks. Zu den Unterstützern gehörte Jack Dorsey, der als damaliger Twitter-Chef auch über eine Integration sprach.

Im Jahr 2020 führte Lightning Labs unter anderem Keysend für spontane Zahlungen ohne vorherige Rechnung und Wumbo-Kanäle ein. Wumbo hob bei entsprechender Zustimmung der Beteiligten die bisherige Kanalgrößengrenze von ungefähr 0,1677 BTC auf. Liquidität und weitere Zahlungsbeschränkungen blieben relevant.

Seitdem hat das Lightning‑Ökosystem ein breites Spektrum an Projekten und Lösungen in vielen Bereichen abgedeckt, darunter Infrastruktur, Wallets, Zahlungen, Node‑Management, Belohnungen und Gaming.

Zum Veröffentlichungszeitpunkt im September 2023 bezifferte der Artikel die öffentlich sichtbare Kanalkapazität auf ungefähr 4.930 BTC, gegenüber 4.820 BTC am 28. August und einem Höchststand von 5.640 BTC im Juli. Anfang 2023 waren es ungefähr 5.200 BTC gewesen, ein Jahr zuvor 4.690 BTC. Diese Kapazitätswerte messen keine Transaktionszahlen.

Börsenintegrationen förderten die Nutzung von Lightning. Auch die durch Ordinals verstärkte Nachfrage nach Platz auf der Bitcoin-Blockchain und die zeitweise höheren Gebühren steigerten das Interesse an Zahlungen außerhalb der Blockchain. Ordinals ordnet digitale Inschriften einzelnen Satoshis zu. Die genannten Kapazitätswerte zeigen allerdings keinen durchgehenden Anstieg seit Jahresbeginn 2023.

Nach Binance kündigt Coinbase eine Lightning-Integration an

Im September 2023 bestätigte Coinbase (COIN), eine große US-Kryptobörse, seine Absicht, Lightning zu integrieren, um schnellere und günstigere Bitcoin-Zahlungen zu ermöglichen. Die angekündigte Integration war zu diesem Zeitpunkt noch nicht in Betrieb.

Binance hatte Lightning-Einzahlungen und -Auszahlungen bereits am 17. Juli 2023 freigeschaltet. Nutzer konnten dafür LIGHTNING auswählen. Zu den damals weiteren angebotenen Optionen gehörten Bitcoin, BTC (SegWit), BNB Smart Chain (BEP-20), BNB Beacon Chain (BEP2) und Ethereum (ERC-20). Auf anderen Blockchains verwendete BTC-Darstellungen sind vom nativen Bitcoin auf der Bitcoin-Blockchain zu unterscheiden.

Binance folgte damit früheren Integrationen bei Kraken und Bitfinex. Der Artikel bezog die zuvor fehlenden Integrationspläne auf Binance und Coinbase. Er beschrieb die Debatte darüber, ob günstigere Lightning-Zahlungen die Gebühreneinnahmen von Börsen beeinflussen könnten. Brian Armstrong bestätigte im September 2023 die Integrationsabsicht von Coinbase.

Dem Artikel zufolge bezeichnete Armstrong Bitcoin als wichtigsten Vermögenswert der Kryptobranche und erklärte, Coinbase wolle zu schnelleren und günstigeren Bitcoin-Transaktionen beitragen. Die Umsetzung werde Zeit benötigen.

Die Entscheidung folgte auf eine Prüfung durch den Coinbase-Protokollspezialisten Viktor Bunin. MicroStrategy-Gründer Michael Saylor und Jack Dorsey, damals Chef von Block, hatten Armstrong öffentlich zu Lightning befragt. Cash App, ein Produkt von Block, hatte Lightning-Zahlungen 2022 eingeführt.

Der Artikel gab Armstrongs Einschätzung wieder, dass eine Integration anspruchsvoll, aber lohnenswert sei. Gegenüber Dorsey habe er betont, Coinbase ignoriere Bitcoin nicht und habe wahrscheinlich mehr Menschen an Bitcoin herangeführt als jedes andere Unternehmen. Er unterstütze eine breitere Verwendung von Bitcoin für Zahlungen.

Die angekündigte Coinbase-Integration wurde von Teilen der Kryptogemeinschaft begrüßt, weil sie günstigere und effizientere Bitcoin-Zahlungen einschließlich kleiner Beträge ermöglichen sollte.

Der Artikel zitierte Cathie Wood mit der Einschätzung, Bitcoin sei ein digitales Geldsystem für die Welt und Lightning dessen Zahlungsschicht. Er bezeichnete ARK Invest, dessen Chefin Wood ist, zum damaligen Zeitpunkt als zweitgrößten Coinbase-Anteilseigner.

Ein universelles Protokoll für Geld im Internet aufbauen

Zu den Befürwortern von Bitcoin-Zahlungen gehörte auch der frühere PayPal-Präsident (PYPL ), David Marcus. Sein Unternehmen Lightspark entwickelt auf dem Lightning Network aufbauende Zahlungsinfrastruktur.

Vor Lightspark arbeitete Marcus an Metas inzwischen eingestellter Wallet Novi. Der Artikel berichtete, er habe Meta Ende November 2021 nach gescheiterten Partnerschaften und regulatorischen Schwierigkeiten verlassen und dies mit seinem Unternehmergeist begründet. Lightspark wurde im Mai 2022 vorgestellt.

Der Artikel beschrieb Marcus’ Vision, Bitcoin als Grundlage eines weltweiten Zahlungsnetzwerks zu nutzen. Er sah Bitcoin bereits als stärker anerkannten Wertspeicher und möglichen Schutz vor Inflation. Diese Einschätzungen waren seine Sichtweise und keine Garantie für die Wertentwicklung.

Marcus hielt eine breitere Rolle von Bitcoin im globalen Finanzsystem für möglich, vergleichbar mit der Bedeutung von PayPal, jedoch auf Grundlage eines dezentralen Netzwerks. Schnellere, günstigere und leichter zugängliche Zahlungen sollten dafür mehr Menschen erreichen.

Dem Artikel zufolge wollte Lightspark die Möglichkeiten von Lightning ausbauen. Marcus sprach sich für ein universelles, offenes Zahlungsprotokoll aus.

Marcus wollte internationale Zahlungen aus ihrer von ihm so bezeichneten Fax-Ära herausführen. Zugleich erwartete er dem Artikel zufolge nicht, dass Menschen ihre alltäglichen Einkäufe überwiegend unmittelbar in Bitcoin bezahlen würden.

Lightspark sollte Lightning zu einer universellen Infrastruktur für Geldübertragungen im Internet machen. Die Nutzer sollten in vertrauten Währungen zahlen und empfangen können. Lightning selbst überträgt Bitcoin; die Umrechnung in andere Währungen erfolgt durch beteiligte Dienste.

Marcus verglich kleine Bitcoin-Beträge auf Lightning mit Datenpaketen im Internet, die Wert transportieren. Seine Vision war, beispielsweise Dollar, Yen oder Euro zu senden und am Ziel die gewünschte Währung zu erhalten, während Lightning die schnelle, kostengünstige Bitcoin-Übertragung dazwischen ermöglicht.

Der Artikel verwies auf ein Interview vom Juni 2023, in dem Marcus die Entwicklung eines sehr günstigen, in Echtzeit arbeitenden Abwicklungsnetzes für Unternehmen beschrieb. Er betonte die Interoperabilität und den offenen Zugang für Entwickler.

PayPal-Mitgründer Peter Thiel äußerte sich ebenfalls positiv zu Bitcoin. Der Artikel gab seine Kritik an Zentralbanken und dem Fiatgeldsystem wieder, einschließlich seiner polemischen Bezeichnung der Zentralbanken als bankrott. PayPal ermöglichte 2020 den Kauf, Verkauf und Besitz unter anderem von BTC, ETH, BCH und LTC. Im August 2023 stellte PayPal den Dollar-Stablecoin PYUSD vor, der von Paxos ausgegeben wurde.

Weitere Entwicklungen im Lightning-Ökosystem

Strike-Chef Jack Mallers sah Lightning als Infrastruktur für günstigere internationale Überweisungen. Strike erweiterte 2023 die Verfügbarkeit seiner App auf mehr als 65 Länder, darunter Nigeria, Ghana und Argentinien. Die Verfügbarkeit der Wallet bedeutete nicht, dass in allen diesen Ländern dieselben Bankauszahlungswege zur Verfügung standen. Send Globally bot Umrechnung und lokale Auszahlungen über Partner in ausgewählten Ländern.

Strike nutzt Bitcoin und Lightning als Übertragungsweg. Je nach Produkt, Land und beteiligtem Dienst können Nutzer Fiatwährungen oder Stablecoins senden beziehungsweise empfangen. Stablecoins sind digitale Token und keine Fiatwährung selbst. Der Artikel nannte Visa (V ), Clover und Fiserv unter den Geschäftspartnern.

Im März 2023 äußerte Mallers, der auch mit dem Bitcoin-Zahlungsunternehmen Zap verbunden war, die Überzeugung, Lightning könne zum einzigen weltweiten Protokoll für Wertübertragungen werden. Das war seine Zukunftserwartung.

Mallers sah die Entwicklung noch in einem frühen Stadium. Als naheliegende erste Anwendung beschrieb er die Frage, wie sich Geldwerte effizient weltweit übertragen lassen.

Der Artikel berichtete, Stroom Network habe in einer überzeichneten Seed-Finanzierungsrunde 3,5 Millionen US-Dollar aufgenommen. Das als Liquid-Staking-Projekt vermarktete Modell sollte Bitcoin-Liquidität für Lightning bereitstellen und zugleich die Nutzung eines entsprechenden Tokens auf Ethereum ermöglichen. Das Modell verwendet eine Föderation mit Mehrfachsignaturen und setzt damit Vertrauen in deren Verwaltung voraus.

Stroom sieht vor, eingezahlte BTC in Lightning-Kanälen zur Weiterleitung von Zahlungen und zum Erwerb von Routinggebühren einzusetzen. Zugleich soll lnBTC auf Ethereum im Verhältnis 1:1 ausgegeben werden, ähnlich einer verpackten Bitcoin-Darstellung. Die Einlösung hängt unter anderem von den Bitcoin-Reserven und der Föderation ab. Nutzer können lnBTC in Ethereum-Anwendungen einsetzen. Eine dauerhafte Lösung aller Liquiditätsengpässe war ein Projektziel.

Lightning-Zahlungen ohne Internetverbindung

Forscher untersuchten außerdem Lightning-Zahlungen bei unterbrochener Internetverbindung. Lokale drahtlose Kommunikation könnte unter bestimmten Bedingungen Zahlungen ermöglichen, wenn kein Zugang zum Internet besteht.

Die erste Fassung der LNMesh-Studie von Forschern der Florida International University erschien im April 2023. Sie untersuchte Lightning-Zahlungen ohne laufenden Internetzugang unter bestimmten technischen Voraussetzungen.

Die Studie „LNMesh: Who Said You Need Internet to Send Bitcoin? Offline Lightning Network Payments Using Community Wireless Mesh Networks“ untersuchte lokale Mesh-Netzwerke mit Bluetooth und WLAN. Dazu gehörten eine Demonstration mit Bitcoin-Testnet-Knoten und Simulationen größerer mobiler Netze.

In den Simulationen waren mit den vorgeschlagenen Methoden zur Kanalverteilung und ausreichender Liquidität Erfolgsraten von bis zu 95 % möglich. Dieser Wert stammte aus simulierten Netzen und nicht aus einem großen Feldversuch mit echten Zahlungen.

Bereits finanzierte Lightning-Kanäle können Guthaben außerhalb der Blockchain aktualisieren, wenn die Knoten lokal miteinander kommunizieren. Die Demonstration erforderte keine Änderungen am bestehenden Lightning-Protokoll. Zur Eröffnung und endgültigen Abwicklung der Kanäle auf der Bitcoin-Blockchain bleibt der Zugriff auf diese Blockchain erforderlich.

Abschließender Gedanke

Zum Lightning-Ökosystem gehörten Strike, River, IBEX, Amboss, Zebedee und Voltage. Cash App bot Lightning-Zahlungen als bereits bestehendes Produkt von Block an.

Der Artikel betonte 2023, dass Lightning weiterentwickelt wurde. Softwarefehler, unzureichende Kanalverwaltung oder der Verlust von Sicherungskopien können Verluste verursachen. Liquidität, Zahlungsrouten und die Wahl der Wallet beeinflussen Kapazität und Zuverlässigkeit. Bei einer verwahrenden Wallet besteht zusätzlich eine Abhängigkeit vom Dienstanbieter.

Die laufende Entwicklung verbesserte die Robustheit und Benutzerfreundlichkeit von Lightning. Solche Verbesserungen können eine breitere Nutzung von Bitcoin-Zahlungen unterstützen.

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