Hva er Lightning Network og hvordan fungerer det?

The Lightning Network er en “layer 2” betalingsprotokoll designet for å operere på toppen av ulike blockchain-baserte kryptovalutaer.  Formålet er å muliggjøre raske, skalerbare og lavkostnadstransaksjoner, og dermed adressere mange av skalerbarhetsproblemene som dagens digitale aktivamarked står overfor.  Det mest bemerkelsesverdige av disse underliggende nettverkene er det mest populære av alle – Bitcoin (BTC).

Skalerbarhet: Bitcoins blokkjede kan kun håndtere et begrenset antall transaksjoner per sekund (tps).  Denne begrensningen skyldes blokkstørrelsen og tiden det tar å bekrefte en blokk.  Etter hvert som nettverket fortsetter å vokse, sliter det noen ganger med å behandle transaksjoner raskt, noe som fører til kø og forsinkede transaksjonstider.

Lightning Network løser dette ved å muliggjøre off‑chain‑transaksjoner.  Det lar brukere gjennomføre mange transaksjoner utenfor hovedblokkjeden, og krever kun to transaksjoner på blokkjeden – én for å åpne kanalen og én for å lukke den.  Denne tilnærmingen øker nettverkets kapasitet til å behandle transaksjoner betydelig, potensielt opp til millioner av transaksjoner per sekund, langt over tradisjonelle betalingssystemer som Visa eller Mastercard.

Transaksjonshastighet: Transaksjoner på Bitcoin‑nettet kan ta minutter til timer å bli bekreftet, avhengig av nettverksbelastning og transaksjonsgebyrene som brukeren betaler.  Denne typen forsinkelse gjør hovednettet uegnet for daglige transaksjoner, som å kjøpe drivstoff eller dagligvarer, hvor umiddelbar oppgjør forventes.

Transaksjoner på Lightning Network er derimot nesten umiddelbare. Dette skyldes at de skjer off‑chain og ikke krever miner‑bekreftelse for hver transaksjon.  I stedet blir betalinger avregnet så snart begge parter signerer transaksjonen, og gir en sømløs betalingsopplevelse lik tradisjonelle elektroniske betalingssystemer.

Transaksjonsgebyrer: Transaksjonsgebyrer på Bitcoin‑nettet har også vært kjent for å bli uforholdsmessig dyre i perioder med høy etterspørsel.  Dette skyldes at brukere byr opp gebyrene for å sikre at minerne inkluderer deres transaksjoner i neste blokk.  De høye gebyrene gjør små, daglige transaksjoner upraktiske.

Lightning Network løser dette ved å tilby en drastisk reduksjon i transaksjonsgebyrer.  Dette er mulig igjen ved å flytte transaksjoner off‑chain.  Som et resultat bruker ikke disse transaksjonene blokkjedeplass eller ressurser, noe som reduserer budkrigene, og de tilhørende gebyrene blir vanligvis redusert til bare en brøkdel av en cent.  Dette gjør mikrotransaksjoner og vanlige, småverdige transaksjoner økonomisk levedyktige.

Ved å muliggjøre transaksjoner med ekstremt lave gebyrer og rask avregning, åpner Lightning Network opp muligheten for mikrobetalinger. Dette kan revolusjonere hvordan innholdsskapere og tjenesteleverandører tjener penger på sine tilbud, og tillate innovative forretningsmodeller som betalings‑per‑artikkel‑nyhetsnettsteder eller tips for nettinnhold.

Personvern: Transaksjoner på Bitcoin‑blokkjeden er offentlige og kan sees av hvem som helst.  Selv om denne åpenheten er en egenskap ved blokkjeden, kan den også føre til personvernproblemer, ettersom transaksjoner potensielt kan spores tilbake til enkeltpersoner.

Lightning Network tilbyr forbedret personvern for transaksjoner siden kun åpning og lukking av kanaler blir registrert på blokkjeden.  Hver av de mellomliggende transaksjonene forblir private mellom de involverte partene. Dette gir et lag av personvern som ikke er tilgjengelig på hovedblokkjeden.

Så, i sin tilnærming til å flytte transaksjoner off‑chain, løser Lightning Network samtidig ulike problemer (f.eks. gebyrer, endelighet og skalerbarhet) som gjør mikrotransaksjoner på hovednettet upraktiske.

Derfor, når man ser på problemene Lightning Network er klar til å løse, er det tydelig at lag‑to‑løsningen representerer et betydelig skritt fremover i å adressere de iboende begrensningene i den opprinnelige Bitcoin‑blokkjeden.  Det er verdt å merke seg at Lightning Network fortsatt er en fremvoksende teknologi, og pågående utviklings‑ og adopsjonsutfordringer må adresseres for å realisere sitt fulle potensial.

Hvordan fungerer Lightning Network?

Så gir det ovennevnte et bilde av hva Lightning Network kan oppnå.  Men hvordan fungerer prosessen med å flytte transaksjoner off‑chain, egentlig?

Opprette en betalingskanal: Prosessen starter når to parter bestemmer seg for å handle med hverandre og åpner en betalingskanal.  Dette innebærer at begge parter forplikter en innledende mengde kryptovaluta (f.eks. Bitcoin) til en multisignatur‑lommebok, som krever mer enn én signatur for å autorisere transaksjoner.

Denne innledende finansierings‑transaksjonen er den eneste delen av kanalopprettingsprosessen som blir registrert på blokkjeden. Midlene i denne lommeboken er låst, noe som betyr at de ikke kan brukes uten enighet fra begge parter, og den forpliktede mengden bestemmer kanalens kapasitet.

Gjennomføre transaksjoner: Når kanalen er åpnet, kan de to partene gjennomføre ubegrensede transaksjoner mellom seg.  Disse transaksjonene blir ikke sendt til blokkjeden og er derfor umiddelbare.  Hver transaksjon innebærer at partene oppdaterer et balanseark som reflekterer deres nåværende beholdning i multisignatur‑lommeboken.  Hver gang balansearket oppdateres, signerer begge parter det for å bekrefte de nye saldoene.  Disse signaturene sikrer at det siste balansearket er det eneste gyldige, og hindrer at noen av partene prøver å jukse ved å sende et utdatert balanseark.

Lukke kanalen: Hver av partene kan lukke kanalen når som helst.  Å lukke kanalen innebærer å sende det siste, gjensidig avtalte balansearket til den underliggende blokkjeden.  Dette er den andre transaksjonen knyttet til betalingskanalen som vises på blokkjeden.  Når denne lukketransaksjonen er bekreftet, blir midlene i multisignatur‑lommeboken fordelt til hver part i henhold til det endelige balansearket.

Ruting av betalinger gjennom nettverket: Den virkelige kraften i Lightning Network kommer fra evnen til å rute betalinger mellom parter som ikke har en direkte kanal åpnet mellom seg.  Dette gjøres gjennom et nettverk av sammenkoblede betalingskanaler, som lar brukere sende betalinger over nettverket via mellommennsnoder.  Disse mellommennene oppdaterer sine kanalbalanser for å videresende betalingen til den når sin endelige destinasjon.

For å sikre sikkerheten og atomisiteten (alt‑eller‑ingenting‑egenskapen) til disse flerstegsbetalingene, bruker nettverket Hash Time‑Locked Contracts (HTLCs).  HTLCs bruker kryptografiske hash‑funksjoner og tidslåser for å sikre at mellommenn kun kan kreve midlene for å videresende en betaling dersom betalingen når den tiltenkte mottakeren innen en viss tidsramme.  Midlene returneres til avsenderen hvis betalingen ikke når mottakeren før tidslåsen utløper.  Denne mekanismen hindrer mellommenn i å stjele midler og sikrer at betalinger enten fullføres helt eller avbrytes.

Som du kan se, tilbyr Lightning Network en sofistikert løsning på problemene som hindrer nettverk som Bitcoin fra å bli brukt som en virkelig valuta.  Imidlertid medfører nettverkets kompleksitet, inkludert håndtering av kanaler og likviditet, utfordringer som fortsatt blir adressert etter hvert som teknologien utvikles.

Utvikling

Når vi snakker om utvikling, fortsetter Lightning Network å representere en sentral utvikling innen kryptovaluta‑området som er basert på innovasjon og potensial.

Tilbake til begynnelsen ble konseptet Lightning Network beskrevet i et hvitt papir med tittelen “The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments,” publisert i 2016.  Papiret ble skrevet av Joseph Poon og Thaddeus Dryja, som foreslo Lightning Network som en løsning på Bitcoins skalerbarhetsutfordringer.  Ideen deres var å muliggjøre et andre lag på toppen av Bitcoins blokkjede for å legge til rette for umiddelbare og lavkostnadstransaksjoner.

Etter publiseringen av det hvite papiret fikk ideen raskt oppslutning i kryptovaluta‑samfunnet.  Flere team og organisasjoner begynte å jobbe med implementeringer av Lightning Network. Merkverdig, tre hovedimplementeringer dukket opp fra enheter som fortsatt er ledende utviklere av Lightning Network den dag i dag.

1. Lightning Labs – Lightning Labs er en betydelig bidragsyter til utviklingen av Lightning Network, med fokus på å bygge LND (Lightning Network Daemon), en av de mest brukte implementeringene av Lightning‑protokollen.  LND er designet for å være et skalerbart, sikkert og lettvektig lag som muliggjør raske transaksjoner over Bitcoin‑nettet.  Lightning Labs har vært i frontlinjen for å fremme adopsjon og utvikling av Lightning Network, og tilbyr ulike verktøy og tjenester for å forbedre brukervennlighet og tilgjengelighet.
2. Blockstream – En annen ledende utvikler av Lightning Network er Blockstream, som arbeider med c-lightning (nå kjent som Core Lightning), en Lightning‑Network‑implementering rettet mot ytelse og utvidbarhet.  Blockstreams bidrag til Lightning Network er en del av deres bredere forpliktelse til å fremme Bitcoin og blokkjede‑teknologi.  Core Lightning er kjent for sitt fokus på å betjene bedriftsbrukere og utviklere som ønsker å bygge applikasjoner på Lightning Network.
3. ACINQ – Dette selskapet har vært aktivt involvert i forskning, utvikling og promotering av standarder innen Lightning Network‑samfunnet.  Arbeidet deres har fokusert på å forbedre skalerbarhet, sikkerhet og brukervennlighet i Lightning Network, og gjør det mer tilgjengelig for et bredere publikum.

Hver av disse organisasjonene er fortsatt dypt involvert i pågående forskning, utvikling og implementeringsarbeid for å forbedre Lightning Networks effektivitet, sikkerhet og brukeropplevelse, og bidrar betydelig til dens økende adopsjon og funksjonalitet.  Videre deltar hver aktivt i det bredere Bitcoin‑ og kryptovaluta‑samfunnet, og bidrar til diskusjoner, forslag og standarder som hjelper til med å forme fremtiden til Lightning Network.

Vekst og adopsjon:

Innsatsen fra ledende Lightning Network‑utviklere har ikke gått ubemerket hen.  Dette er tydelig når man ser på den raske adopsjonen av det hver av dem har skapt.  Fra antall noder og kanaler til nettverkets totale kapasitet i Bitcoin som jevnt øker, er det en klar og voksende interesse og tillit til Lightning Networks evner.  Per i dag finnes det mange måter man kan samhandle med Lightning Network på.

• Støtte gjennom sentraliserte børser som Kraken
• Programvarelommebøker som Breez, Zap, og mer.
• Fellesskapseventer som hackathons, meetups og prosjekter som har som mål å utforske og utvide nettverkets muligheter

Til tross for veksten har Lightning Network møtt utfordringer, inkludert bekymringer om sentralisering, sikkerhet for midler i betalingskanaler, og den tekniske kompleksiteten for gjennomsnittlige brukere. Fellesskapet og utviklerne arbeider aktivt med å adressere disse problemene, og søker å forbedre nettverkets robusthet og brukervennlighet.

Etter hvert som Lightning Network fortsetter å utvikle seg, er innovasjoner som multipath‑betalinger, som gjør det mulig å dele større betalinger over flere kanaler, samt forbedringer i rutingseffektivitet og kanaladministrasjon, bemerkelsesverdige utviklingsområder.  I tillegg blir Lightning Networks potensial utforsket utover kun betalinger, inkludert desentralisert finans (DeFi)-applikasjoner og tokeniserte eiendeler.

Merkbare hendelser

Mens mange hendelser i Lightning Networks historie skiller seg ut, klarte én å fange offentlighetens interesse i stor grad – ‘Lightning Torch’ eller ‘#LNTrustChain’.

Lightning Torch startet i januar 2019 som et sosialt eksperiment innen kryptovaluta‑samfunnet. Det var basert på en enkel idé: en betaling ble sendt fra person til person over nettverket, med hver mottaker som la til en liten mengde Bitcoin før de sendte den videre.

Ved slutten av kampanjen hadde den opprinnelige transaksjonen blitt videresendt gjennom en rekke land verden over, muliggjort av mange entusiaster.  På denne måten demonstrerte Lightning Torch nettverkets potensial for små, raske transaksjoner og fikk betydelig oppmerksomhet på sosiale medier, med involvering av fremtredende personer innen teknologi‑ og kryptoverdenen.

Lightning Network – den ledende lag‑2‑løsningen for Bitcoin.

Lightning Networks historie er et bevis på den pågående innsatsen for å skalere Bitcoin og forbedre dens nytte som en digital valuta. Fra konseptualiseringen av Poon og Dryja til den omfattende fellesskapsengasjementet og adopsjonen, har Lightning Network gjort betydelige fremskritt mot å realisere umiddelbare, lavkostnadskryptovalutatransaksjoner. Etter hvert som den modnes, vil nettverkets rolle i det bredere økosystemet av kryptovaluta og blokkjede‑teknologi sannsynligvis utvide seg, og reflektere potensialet til å transformere digitale betalinger.