Fremdriftsrapport: Hvordan Lightning Network, Liquid Network og Stacks takler skaleringsutfordringen?

En viktig utfordring i kryptovalutaens verden er skalerbarhet, spesielt når det gjelder transaksjonsbehandlingshastighet. Blokkjeder, for eksempel, sliter ofte med lav skalerbarhet eller kapasitet.

For å sette det i perspektiv kan Bitcoin-blokkjeden kun håndtere maksimalt syv transaksjoner per sekund (TPS), i sterk kontrast til den robuste behandlingskapasiteten til et selskap som Visa (V ), som kan håndtere opptil 24 000 TPS.

Dette er fortsatt et stort problem i krypto på grunn av det som kalles blokkjede‑trilemmaet. Det betyr at en blokkjede kun kan oppnå to av de tre tingene; desentralisering, skalerbarhet eller sikkerhet, om gangen. Som følge av dette er kompromisser uunngåelige!

Når det gjelder den største kryptovalutaen Bitcoin, kan overføring av den kryptografiske eiendelen på kjeden være en treg, kostbar og ineffektiv prosess. Dette skyldes at den pseudo‑anonyme skaperen Satoshi Nakamoto begrenset blokkstørrelsen til 1 megabyte (MB) for å hindre at folk spammer nettverket, noe som også begrenset Bitcoins skalerbarhet.

Bitcoin-blokkjeden bruker Proof‑of‑Work (PoW) konsensusmekanisme for å bekrefte transaksjoner. Og først etter at et visst antall minere har verifisert transaksjonene, skjer den endelige oppgjøret, og en blokk blir generert. Siden en blokk i gjennomsnitt tar 10 minutter å prosessere, kan kun et lite antall transaksjoner gå gjennom samtidig. I tillegg fører økt etterspørsel til høyere gebyrer, noe som begrenser Bitcoins nytteverdi.

Dette utløste en skaleringsdebatt, som resulterte i en bølge av teknologisk innovasjon i Bitcoin‑samfunnet.

Den mest åpenbare løsningen på dette problemet er å øke blokkstørrelsen. Men det er ikke så enkelt, da dette kan svekke protokollens desentralisering, som er hovedetosen i kryptoverdenen.

En av de tidligste løsningene på problemet ble foreslått i 2015 av utvikleren Pieter Wiulle og heter Segregated Witness (SegWit). Denne prosessen endrer hvordan transaksjonsdata lagres for å øke blokkapasiteten uten å endre størrelsesgrensen.

SegWit ble implementert på Bitcoin-blokkjeden i august 2017, noe som endret grensen til 4 MB uten å gå på bekostning av desentralisering. Likevel forblir de fleste Bitcoin-blokker rundt 1,3 MB i størrelse. Denne hard‑forken førte også til en splittelse i nettverket og opprettelsen av Bitcoin Cash (BCH).

En annen måte å skalere Bitcoin på er gjennom ekstra nettverk, kalt lag, som gjør det mulig å overføre BTC uten å bruke blokkjeden direkte. Det betyr i hovedsak å bygge på toppen av Bitcoin uten å endre den opprinnelige blokkjeden.

I lagdelte skaleringsløsninger fungerer Bitcoin som det ultimate endelige oppgjørslaget for transaksjoner for å sikre stabilitet, desentralisering og sikkerhet. Samtidig håndterer det andre laget et stort antall betalinger i batcher. For å oppnå dette kobles den lagdelte løsningen til blokkjeden, men sender ikke hver enkelt transaksjon til blokkjeden, noe som sparer gebyrer og muliggjør raskere oppgjør.

I dag skal vi se på noen av de mest fremtredende Bitcoin‑skaleringsløsningene, så la oss komme i gang!

Lightning Network (LN) 

En av de mest populære Bitcoin‑skaleringsløsningene, Lightning Network, ble opprinnelig forestilt i et hvitpapir skrevet av Joseph Poon og Tadge Dryja i 2015. Testnettet ble lansert i mai 2016, og den første implementeringen ble utgitt i januar 2017, selv om den første virkelige transaksjonen over en Lightning‑Network‑kanal ikke fant sted før slutten av 2017.

LN er designet for å gjøre Bitcoin‑transaksjoner så raske og billige som mulig ved å introdusere en «layer 2»‑blokkjed. Den bruker smarte kontrakter for å opprette betalingskanaler utenfor blokkjeden mellom par av brukere, og når de er etablert, kan midler overføres mellom dem nesten umiddelbart. 

For å opprette en betalingskanal må betaleren låse en viss mengde BTC på nettverket. Brukere kan lukke sine betalingskanaler og avregne sine endelige saldoer på Bitcoin‑blokkjedet når som helst.

L2‑laget registrerer kun åpning og lukking av betalingskanaler på Bitcoin‑blokkjedet, noe som gjør at det kan bevege seg raskere og tilby mer personvern.

På denne måten gir den «ledende teknologiske utviklingen innen flerparti‑finansielle beregninger med Bitcoin» den opprinnelige blokkjeden fordeler som hastighet, skalerbarhet, støtte for mikrobetalinger og lavt energiforbruk. LN har imidlertid også ulemper, de viktigste er motpartsrisiko under transaksjoner og mangel på funksjonell skalerbarhet.

Ifølge data levert av 1ML, er det for tiden over 4 670 BTC låst i LN og 69 000 kanaler i bruk.

Over tid har Lightning Network vokst i popularitet og er nå et økosystem av produkter, prosjekter og løsninger på tvers av vertikaler som spill, lommebøker og betalinger til node‑administrasjon, infrastruktur og belønninger. For eksempel hjelper Pool med å håndtere LN‑s likviditetsbehov, og Taro hjelper med å prege eiendeler på LN.

Nylig kunngjorde Binance en vellykket integrering av Bitcoin på LN, og lover en mer skalerbar løsning for BTC‑innskudd og uttak, og slutter seg til aktører som Kraken, OKX, Bitfinex og River Financial, som allerede har tatt i bruk denne skaleringsløsningen.

Lightning Labs, ett av selskapene som arbeider med Lightning Network, lanserte flere funksjoner i 2020, som Keysend og Wumbo Channel, hvor sistnevnte økte transaksjonsstørrelsen som kan utføres over LN. 

Etter hvert som kunstig intelligens (AI) tok verden med storm i år, kunngjorde Lightning Labs et nytt sett med utviklerverktøy som kan integrere Bitcoin med AI‑applikasjoner og store språkmodeller (LLM) som ChatGPT, slik at de kan sende, motta og holde Bitcoin‑betalinger både på kjeden og på LN. 

Liquid Network 

Lansert av Blockstream i 2018, er Liquid Network enda en layer‑2 sidekjede som forbedrer funksjonaliteten og ytelsen til Bitcoin. Den er designet for å muliggjøre rask, sikker og privat utstedelse, overføring og bytte av stablecoins, sikkerhetstoken og kryptoeiendeler på Bitcoin‑blokkjedet. 

Denne lagdelte løsningen bygger teknologier og applikasjoner på toppen av Bitcoin. Den opererer uavhengig av det største nettverket gjennom Liquid Federation, en gruppe kryptonative organisasjoner som bekrefter nye blokker og sikrer samt administrerer Bitcoin‑midler som holdes i nettverkets multisignatur‑lommebok. Federation‑medlemmene stemmer også over styrerepresentanter som leder beslutningsprosesser knyttet til plattformens drift og vedlikehold.

Som en sidekjede lar Liquid brukere overføre BTC til og fra hovedkjeden gjennom en to‑veis prosess. Her er eiendelene pegged 1:1 til verdien av den opprinnelige eiendelen de representerer, noe som gjør at alle kan bruke sine token på en annen blokkjede. Liquid‑nettverket utsteder sin egen native‑eiendel, en «innpakket» versjon av BTC kalt Liquid Bitcoin (L‑BTC), som alltid opprettes og brennes ved en tilsvarende mengde BTC låst av Liquid‑styringen.

For å komme i gang må brukerne initiere en «peg‑in», en prosess som fullføres ved å sende BTC til en Bitcoin‑adresse administrert av Liquid Federation, som deretter sender ut en tilsvarende mengde L‑BTC som kan brukes i Liquid‑økosystemet. L‑BTC kan også skaffes fra sentraliserte børser (CEX), OTC‑markedet og swap‑plattformer. 

For å bytte L‑BTC tilbake til BTC på Bitcoin‑nettverket må brukeren initiere en «peg‑out», som innebærer å sende L‑BTC til en brenneadresse for permanent fjerning fra Liquid‑nettverket, og når dette er gjort, sender Liquid Federation en tilsvarende mengde BTC tilbake til brukeren.

Med kun 60 sekunders blokk‑tid og to‑blokk finalitet kan Liquid Network tilby en mye høyere transaksjonskapasitet sammenlignet med Bitcoin. Blokksignering øker ikke bare transaksjonshastigheten, men brukere trenger heller ikke å betale ekstra for rask behandling av transaksjoner. I tillegg, siden type og mengde av token er skjult fra den offentlige ledgeren, har Liquid‑transaksjoner innebygd konfidensialitet.

Ved å bruke Liquid Swap‑verktøyet kan man bytte mellom to Liquid‑eiendeler (for eksempel L‑BTC og L‑USDT). Det har også atombytter, som gjør det mulig med peer‑to‑peer‑utveksling mellom Bitcoin og Liquid uten å stole på en mellommann. 

Imidlertid tillater dette nettverket ikke bare tillitsløse bytter ved bruk av ikke‑deponerte ordrebøker, men også utstedelse av sikkerhetstoken og andre digitale eiendeler, noe som ikke er mulig på Bitcoin‑hovedkjeden på grunn av begrenset programmerbarhet. Disse nye tokenene kan representere ulike digitale eiendeler, inkludert stablecoins, nytte‑token, NFT‑er og verdipapirer.

Men selvfølgelig er ikke Liquid Network uten bekymringer, som for eksempel at 15 funksjonærer kontrolleres av noen få parter, noe som kan føre til enkelt‑feilpunkter, sensur og ondsinnede angrep.

Stacks (STX) 

Denne layer‑2‑blokkjedet kan ha fått oppmerksomhet i 2023, men grunnarbeidet startet allerede i 2013 av Muneeb Ali og Ryan Shea da den het Blockstack. Testnettet til Stacks ble imidlertid ikke lansert før bjørnemarkedet i 2018, og hovednettet gikk live noen måneder senere i oktober 2018.

Med en betydelig oppdatering av nettverket i januar 2020, koblet Stacks 2.0‑hovednettet nativt og forankret plattformen til Bitcoin og introduserte en ny æra av innovasjon for bygging på den største blokkjeden.

Selskapet hentet inn 21,2 millioner dollar i det første token‑salget godkjent av Securities and Exchange Commission (SEC) i 2017. Dens native‑token, STX, brukes til å betale for transaksjoner på Stacks‑blokkjedet samt til å drive Stacks sine smarte kontrakter.

Stacks bruker en ny konsensusmekanisme kalt Proof‑of‑Transfer (PoX), som krever at minere sender BTC til andre nettverksdeltakere. Stacks‑protokollen velger deretter tilfeldig en vinnende miner og belønner dem med STX samt gebyrer. I tillegg bruker nettverket et belønningssystem kalt «stacking», hvor BTC distribueres til brukere for å støtte nettverket og låse STX‑token i en periode.

PoX kjører parallelt med Bitcoins Proof‑of‑Work (PoW)‑konsensus, og bruker den som et oppgjørslag. Dette betyr at Stacks‑transaksjoner pakkes og deretter sendes for verifisering og validering på hovednettverket.

Denne evnen til å utnytte Bitcoin‑blokkjedens sikkerhet for oppgjør av transaksjoner kan bidra til å bygge Bitcoin‑DeFi‑økosystemet på Stacks, som har som mål at sBTC‑token skal bli grunnlaget for en sikrere Web3.

sBTC er en «trust‑minimized» to‑veis Bitcoin‑peg som vil tillate Bitcoin‑kapitalstrømmer inn i kontrakter i Stacks‑lagene, samt la smarte kontrakter programmere tilbake til Bitcoin L1. Aktiveringen av Stacks 2.1 i mars har offisielt banet vei for de kommende Nakamoto‑ og sBTC‑utgivelsene.

For smarte kontrakter bruker Stacks sitt eget spesialdesignede programmeringsspråk kalt «Clarity», som er optimalisert for forutsigbarhet og sikkerhet. Dette språket kan lese Bitcoin‑tilstanden og bidrar til å redusere feil med sin forhåndsvisningsfunksjon, som lar utviklere teste kode før de kjører noen smart kontrakt. I 2. kvartal 2023 overgikk deres smarte kontrakter 60 000‑milepælen.

Stacks‑samfunnet vokser raskt, med flere DeFi‑, NFT‑, DAO‑, spill‑ og andre typer dApp‑er som dukker opp på plattformen. For utvikling av apper tilbyr Stacks Gaia for lagring og henting av data, muligheten til å registrere og logge inn med separate identiteter, samt for brukere å signere og vise transaksjoner. Disse funksjonene sammen gjør det mulig for utviklere å bygge kraftige og funksjonsrike brukeropplevelser.

Alt i alt er Bitcoins skalerbarhet et pågående arbeid, med L2‑løsninger som fortsatt er i sine tidlige utviklings‑ og adopsjonsstadier. Etter hvert som disse løsningene får fotfeste, vil de bringe mer oppmerksomhet og verdi til kjernenettverket, noe som igjen vil føre til økt bruk og popularitet av L2‑ene, og skape en positiv tilbakemeldingssløyfe.

Klikk her for å lære alt om investering i Stacks (STX).