Het Lightning Network is een Layer 2 Bitcoin-systeem dat speciaal is ontworpen voor goedkope, snelle en zelfs privacygevoelige betalingen.
Dit betekent in feite dat er mogelijk minder on-chain Bitcoin-transacties nodig zijn om meerdere Lightning-transacties af te wikkelen.
Door meerdere Lightning-transacties op te splitsen in veel kleinere Bitcoin-transacties, hoeven miners en gebruikers op het Bitcoin-netwerk niet langer al die Lightning-transacties te bevestigen en te beheren. Het grootste voordeel hiervan is wellicht dat Lightning-gebruikers daardoor minder betalen.
Gebruikers zijn niet langer afhankelijk van het Bitcoin-netwerk voor bevestigingen, aangezien Lightning-transacties direct worden verwerkt. Lightning-betalingen maken gebruik van een routeringsmethode die vergelijkbaar is met Tor, omdat transacties niet op de blockchain worden opgeslagen, wat gebruikers vaak meer privacy biedt.
Ken de geschiedenis: Lightning Network
Onderzoekers Thaddeus Dryja en Joseph Poon stelden het Lightning Network voor in een document getiteld "The Bitcoin Lightning Network". Hun opmerkingen waren gebaseerd op eerdere gesprekken over de betaalmethoden die Satoshi Nakamoto, de mysterieuze bedenker van Bitcoin, had voorgesteld. Mike Hearn, een collega-ontwikkelaar met wie Nakamoto over betaalopties had gesproken, maakte hun gesprekken in 2013 openbaar.
In de beschrijving van het onderzoek wordt een off-chain systeem op basis van betaalkanalen geschetst. Dankzij off-chain betaalsystemen kan waarde tussen twee partijen worden overgedragen zonder het mainnet te belasten.
Off-chain kanalen zijn ontworpen om het schaalbaarheidsprobleem van Bitcoin op te lossen. Poon en Dryja legden vervolgens uit hoe Visa's TPS (transacties per seconde) tijdens de feestdagen van 2013 steeg naar 47,000.
Bitcoin zou per blok transacties van 8 gigabyte moeten kunnen verwerken, wat de huidige blockchain ver te boven gaat, om ook maar in de buurt te komen van Visa's TPS (transacties per seconde). Toen transacties nog maar ongeveer 300 bytes groot waren, bedroeg de initiële verwerkingssnelheid van Bitcoin slechts zeven transacties per seconde.
Bovendien was er, vanwege de transactielimiet van één megabyte per blok, nooit genoeg ruimte voor meer dan 47,000 Bitcoin-transacties tegelijk. Off-chain betaalkanalen voor het Lightning Network werden ontwikkeld om de beperkte capaciteit van Bitcoin aan te pakken, omdat ze een verscheidenheid aan kleinere transacties mogelijk maken zonder het netwerk te belasten.
Poon en Deyja richtten in 2016 Lightning Labs op, een bedrijf dat zich toelegt op de uitbreiding van het Lightning Network, naast een aantal andere activiteiten. Ondanks een aantal wisselingen in het team, is Lightning Labs erin geslaagd het protocol te laten samenwerken met het kernnetwerk van Bitcoin.
Een doorbraak werd mogelijk met de SegWit-softfork van Bitcoin in 2017. Deze fork maakte het mogelijk om meer transacties per blok te verwerken en loste het aloude probleem van transactiemalleabiliteit op. Door dit probleem konden gebruikers transacties vervalsen, het netwerk misleiden en Bitcoin in hun eigen wallets bewaren.
Dankzij de tests voorafgaand aan de lancering konden ontwikkelaars direct beginnen met het ontwikkelen van apps voor het Lightning Network. Wallets en gameplatforms waren voorbeelden van eenvoudige apps die gebruik maakten van de microtransactiemogelijkheden van het Lightning Network.
Een bètaversie van het Lightning Core-netwerk op het Bitcoin-mainnet werd in 2018 officieel gepubliceerd door Lightning Labs. Op dat moment begonnen bekende personen zoals Twitter-medeoprichter Jack Dorsey het initiatief te steunen. Zo huurde Dorsey bijvoorbeeld een team van programmeurs in om zich uitsluitend te richten op de ontwikkeling van het Lightning Network met behulp van Bitcoin. In de toekomst is hij ook van plan Twitter aan het Lightning Network te koppelen.
Wat is het proces van het Lightning Network?
Twee verschillende partijen, bijvoorbeeld een consument en een bakkerij, kunnen met dit protocol een peer-to-peer betalingskanaal opzetten. Eenmaal verbonden, stelt het kanaal hen in staat om een oneindig aantal goedkope, vrijwel directe transacties te versturen. Om zelfs voor kleinere producten en diensten, zoals muffins, te betalen, kunnen gebruikers het gebruiken als hun eigen privé-ledger, zonder dat hun transacties invloed hebben op het Bitcoin-netwerk.
Om een betaalkanaal te creëren, moet de betaler een bepaald bedrag aan Bitcoin in het netwerk vastzetten. Nadat dit is gebeurd, kan de ontvanger een factuur sturen met een bedrag naar keuze. Als de consument het kanaal open wil houden, kan hij of zij Bitcoin blijven toevoegen.
De mogelijkheid om via een Lightning Network-kanaal transacties met elkaar uit te voeren, wordt door beide partijen gedeeld. Op de Bitcoin-blockchain worden sommige transacties intern vaker geïnterpreteerd dan andere. Wanneer bijvoorbeeld twee gebruikers een kanaal openen en sluiten, wordt alleen de hoofdblockchain aangepast.
De betrokken partijen kunnen continu geld uitwisselen zonder de hoofdblockchain hiervan op de hoogte te stellen. Deze aanpak vermindert de transactievertraging aanzienlijk, omdat niet alle blockchaintransacties toestemming van alle knooppunten vereisen. Door de verschillende betaalmethoden van de partijen te koppelen, worden Lightning Network-knooppunten gecreëerd die transacties kunnen routeren. Door verschillende betaalmethoden te combineren, is het Lightning Network ontstaan.
Het kanaal kan worden gesloten zodra de transactie door beide partijen is voltooid. Alle gegevens van het kanaal worden vervolgens samengevoegd tot één transactie en doorgestuurd naar het Bitcoin-mainnet voor archivering. Consolidatie voorkomt dat het netwerk overbelast raakt door een groot aantal kleine transacties tegelijk, doordat ze worden samengevoegd tot één transactie die nodes snel en gemakkelijk kunnen valideren. Kleinere transacties interfereren met grotere transacties zonder betaalkanalen, waardoor het netwerk trager wordt en de validatielast voor nodes toeneemt.
Neem bijvoorbeeld Sam, die regelmatig gebak koopt bij een bakkerij in de buurt en graag met bitcoin betaalt. Vanwege schaalproblemen met Bitcoin zou hij ervoor kunnen kiezen om voor elk muffintje een kleine transactie te doen, maar de validatie van die transactie kan meer dan een uur duren. Sam moet hoe dan ook de exorbitante kosten van het Bitcoin-netwerk betalen, zelfs als het om een kleine transactie gaat.
Traditionele betaalmethoden, zoals kaarten, zijn effectief voor kleine transacties omdat ze meer dan 24,000 transacties per seconde (TPS) aankunnen, met name voor bedrijven zoals Visa. Bitcoin kan zeven TPS valideren.
Sam kan het Lightning Network gebruiken om een betalingsverbinding met de bakkerij tot stand te brengen. Elke aankoop van muffins via dat kanaal wordt gemonitord en de bakkerij ontvangt de betaling. De transactie vindt direct plaats, kost weinig en kan zelfs gratis zijn. Nadat de Bitcoin waarmee het kanaal is gestart, is verbruikt, kan Sam ervoor kiezen om het kanaal te beëindigen of te verlengen. Nadat een kanaal is gesloten, worden alle transacties ervan opgenomen in de hoofd-Bitcoin-blockchain.
Het Lightning Network creëert een smart contract tussen de twee partijen. De bepalingen van de overeenkomst worden bij de totstandkoming van het contract opgenomen en kunnen niet worden gewijzigd. Omdat contracten in eerste instantie worden opgesteld met bepaalde voorwaarden waarmee alle betrokken partijen akkoord gaan, zorgt de programmering van smart contracts er ook voor dat de contractuitvoering geautomatiseerd is. Wanneer aan specifieke vereisten wordt voldaan, bijvoorbeeld wanneer een klant de vereiste prijs voor een muffin betaalt, wordt het contract onmiddellijk voltooid. Het Lightning Network versleutelt een transactie nadat een betalingskanaal deze heeft goedgekeurd. De afzonderlijke transacties van de waardeoverdracht, die voorheen allemaal samen toegankelijk waren, worden verborgen.
Transacties kunnen zonder beperkingen buiten de blockchain worden uitgevoerd. Off-chain transacties moeten de blockchain in stand houden, omdat ze uiteindelijk op het mainnet verschijnen wanneer de betaalkanalen worden gesloten. Het mainnet bemiddelt bij elke transactie. Off-chain protocollen hebben hun eigen grootboeken, maar omdat de mainchain het hart van het Lightning Network vormt, integreren ze er altijd weer in. Off-chain protocollen kunnen zich alleen ontwikkelen in aanwezigheid van een mainchain.
Wat zijn de voor- en nadelen van het Bitcoin Lightning Network?
VOORDELEN
De duidelijke voordelen van het Lightning Network zijn snellere en goedkopere transacties, waardoor micropayments mogelijk worden op een manier die voorheen ondenkbaar was. Zonder het Lightning Network zouden gebruikers aanzienlijke kosten moeten betalen voor een eenvoudige transactie en een uur of langer moeten wachten op de validatie. Kleinere transacties moeten nog langer wachten omdat de voorkeur wordt gegeven aan grotere transacties voor validatie door miners, aangezien de beloningen daarvoor hoger zijn.
Bovenop de Bitcoin-blockchain bevindt zich een laag genaamd het Lightning Network, die ermee verbonden is. De beveiligingsmethoden die Bitcoin gebruikt, komen het Lightning Network ook ten goede vanwege hun duidelijke onderlinge verbondenheid. Doordat gebruikers zich geen zorgen meer hoeven te maken over de beveiliging, kunnen ze nu schakelen tussen de hoofdblockchain voor grotere transacties en het off-chain Lightning Network voor kleinere transacties.
Omdat waarnemers alleen het hele pakket kunnen zien en niet elke individuele transactie, bieden de betaalkanalen van het Lightning Network privétransacties.
Atomic swaps, waarbij de ene cryptocurrency direct wordt omgewisseld voor de andere zonder tussenkomst van een tussenpersoon of beurs, zijn ook uitgebreid getest door cryptocurrency-liefhebbers. Atomic swaps maken een zeer snelle uitwisseling mogelijk met minimale of geen kosten of overdracht van wallets, waardoor ze praktischer zijn dan traditionele beurzen.
NADELEN
Om het Lightning Network te gebruiken, heb je een geschikte wallet nodig (of een wallet die dat niet is, want ze zijn vaak gratis). Hoewel het eenvoudig is om een wallet te vinden die het Lightning Network ondersteunt, moeten gebruikers deze wel vullen met een Bitcoin-wallet. Omdat er kosten verbonden zijn aan de eerste transactie van een traditionele wallet naar een Lightning Network-wallet, verliezen gebruikers van het protocol een deel van hun Bitcoin tijdens dit proces. Gebruikers kunnen geen betaalkanaal openen tenzij ze Bitcoin in hun Lightning Network-wallet hebben opgeslagen.
De moeilijkheid en kosten van het overmaken van Bitcoin tussen wallets schrikken nieuwe gebruikers af. Sommige wallets ondersteunen echter zowel on-chain als off-chain betalingen zonder transactiekosten, en hun nut zal ongetwijfeld in de loop der tijd toenemen.
Voordat deelnemers aan het betalingskanaal het ontvangen geld kunnen gebruiken, moeten ze het kanaal actief afsluiten om hun Bitcoin op te nemen. Het is bijvoorbeeld niet mogelijk om een klein bedrag op te nemen terwijl het kanaal open blijft.
De betrokken partijen moeten een initiële transactie uitvoeren, een zogenaamde "channeling fee", om een betalingskanaal te openen of te sluiten. Het idee achter het opzetten van een kanaal is eenvoudig, maar door al deze extra kosten is de procedure duurder dan veel potentiële gebruikers zullen willen.
Fraude met offline transacties is echter een van de grootste problemen met het Lightning Network. Een partij kan geld stelen van de andere door een betaalkanaal uit te schakelen terwijl de andere partij offline is. Tegen de tijd dat de tweede partij weer verbinding maakt, is het te laat om actie te ondernemen. Zonder verbinding kan de oplichter er simpelweg voor kiezen om te stoppen.
Het Lightning Network kent echter ook andere tekortkomingen, zoals geblokkeerde betalingen. Dit zijn uitgaande transacties die niet worden geverifieerd. Het Bitcoin-netwerk zal een vastgelopen betaling wel vrijgeven, maar dit kan dagen duren omdat legitieme transacties voorrang krijgen bij de verificatie boven geblokkeerde transacties.
En tot slot zullen toezichthouders niet verdwijnen, zelfs niet als het Lightning Network al zijn problemen oplost. Het kan voor toezichthouders lastig zijn om het Lightning Network volledig te begrijpen en de benodigde wetgeving te ontwikkelen.
Het is mogelijk dat het Lightning Network niet haalbaar is voor gewone bitcoin-gebruikers als de autoriteiten problemen ondervinden. Toezichthouders zouden het protocol mogelijk niet goedkeuren, zelfs als ze ervan op de hoogte zijn, vanwege de geheimhouding ervan. Omdat anonieme transacties pas zichtbaar zijn nadat een gebruiker het betaalkanaal heeft verlaten, en niet alleen de precieze transacties binnen een kanaal, zouden wetgevers er wellicht afwijzend tegenover staan.
Evolutions
Een testversie van de Taro-daemon, een nieuw softwareprogramma waarmee Bitcoin-ontwikkelaars activa kunnen genereren, verzenden en ontvangen op de Bitcoin-blockchain, is uitgebracht door Lightning Labs, een infrastructuurbedrijf voor het Lightning Network.
Dankzij Taro, een door Taproot ontwikkeld protocol dat in april werd gelanceerd, kunnen Bitcoin-gebruikers nu activa zoals stablecoins uitgeven op de Bitcoin-blockchain. Deze activa kunnen vervolgens via het Lightning Network worden verhandeld voor snelle, grootschalige en goedkope transacties.
Zoals in het bovenstaande gedeelte is aangegeven, kent de Layer 2-schaaltechnologie voor Bitcoin, het Lightning Network, een privacyprobleem. Gebruikers van het betalingsnetwerk kunnen privacyproblemen ondervinden bij het doen van betalingen, het ontvangen van terugbetalingen of het initiëren en afsluiten van betalingskanalen (verbindingen tussen Lightning-nodes).
Protocolgebaseerde alternatieven, zoals "Basis of Lightning Technology 12" (BOLT 12), een voorgesteld systeem dat niet alleen de privacy verbetert, maar ook een aantal andere praktische functies bevat, zijn ingegeven door deze zorgen. Net als Bitcoin Improvement Proposals (BIP's) zijn BOLT's Lightning Draft-voorstellen.
Er zijn ook onafhankelijke oplossingen ontstaan, met name LNURL, een set tools voor het faciliteren van communicatie tussen verschillende Lightning-applicaties en -services via het web, en Lnproxy, een tool voor het beschermen van de privacy van facturen (facturen zijn immers gewoon betalingsverzoeken).
Moet een Bitcoin-gebruiker die zich zorgen maakt over privacy vertrouwen op de nog in ontwikkeling zijnde BOLT 12-specificatie, of moet hij of zij een van deze onafhankelijke tools gebruiken?
BOLT 12: Wat is het?
Het Lightning Network biedt nu "aanbiedingen" dankzij BOLT 12. Deze aanbiedingen, die op de officiële BOLT 12-website worden omschreven als "een voorloper van een factuur", "bieden essentiële functionaliteit, waaronder herbruikbare QR-codes, de mogelijkheid om betalingen te verzenden en te ontvangen, en natuurlijk meer privacy."
Herbruikbare QR-codes openen de deur naar toepassingen zoals donaties en terugkerende abonnementen. Lightning-geldautomaten en privé-terugbetalingen kunnen nu worden gebruikt met verzend- en ontvangstfunctionaliteit. Ten slotte zullen nieuwe functies zoals betalerssleutels, routeverhulling en Schnorr-handtekeningen een extra laag privacybescherming bieden.
Installatiehandleiding voor een Lightning Network-node
Een Lightning Network-node, net als een Bitcoin-node, maakt verbinding met het netwerk om BTC te verzenden en te ontvangen van andere nodes via Lightning. Deze nodes vormen de basisbouwstenen van het Lightning Network.
Met een kant-en-klare oplossing is het opzetten en onderhouden van een Lightning Network-node een fluitje van een cent. De meeste complete Bitcoin-nodepakketten draaien Lightning-clients en bevatten alle benodigde componenten in kleine doosjes. Je hoeft ze alleen maar aan te sluiten en de instructies op het scherm te volgen. Hier zijn een paar snelle methoden om je eerste Bitcoin-node op te zetten:
Stap 1: Verzamel het gereedschap en de hardware
Om uw node te kunnen gebruiken, zijn initiële hardwarekosten noodzakelijk.
Er zijn verschillende opties; de Raspberry Pi is een van de meest toegankelijke.
De volgende extra apparatuur moet gereed zijn:
Een SSD-harde schijf van 1 terabyte en een microSD-kaart voor gegevensopslag.
GPIO-aansluiting, XPT2046-touchcontroller, 5 meter lange ethernetkabel, lcd-scherm, 3.5 inch RPi-display.
Stap 2: Installeer de applicatie.
RaspBlitz, een specifiek softwareprogramma, moet op de Raspberry Pi worden geïnstalleerd en op de geheugenkaart worden opgeslagen.
De eenvoudigste manier om software op je Raspberry Pi te installeren is via Raspberry Pi Imager. Zoek online een handleiding voor jouw besturingssysteem en volg de instructies.
RaspiBlitz kan worden vervangen door andere software, zoals Umbrel, die kan worden geïnstalleerd op een Raspberry Pi-computer of een standaard pc.
SStap 3: Word lid van het netwerk
Nadat de applicatie is geladen, leidt een stapsgewijze handleiding u door het aanmaken en laden van een wallet.
De volgende stap is het downloaden van de blockchain. Houd er rekening mee dat deze procedure enkele uren tot enkele dagen kan duren.
Open een Lightning-kanaal, maak verbinding met een node en dat is alles. Je bent nu klaar om BTC vanaf je node over te maken!
Om betalingen via een ander knooppunt te routeren wanneer u een Lightning-knooppunt beheert, moet u eerst een of meer betalingskanalen met dat knooppunt aanmaken; anders kan het knooppunt geen betalingen verzenden.
Pro-tip: Om BTC via het netwerk te verzenden, moet je een kanaal creëren naar een betrouwbaar knooppunt met een uitstekende capaciteit.
Samenvatting: De toekomst van het Bitcoin Lightning Network
Desondanks wordt het Lightning Network steeds vaker gebruikt. Er is meer dan 100 miljoen dollar aan Bitcoin vastgezet op het Lightning Network. Mensen die apps gebruiken, gokken, betalen voor goederen en diensten, en meer, vallen mogelijk in deze categorie.
Sommige programma's, zoals wallets die compatibel zijn met het Lightning Network, zijn essentieel voor het gebruik van het netwerk. Gebruikers moeten een specifieke wallet gebruiken om betaalkanalen te creëren, aangezien het Lightning Network op een ander protocol werkt dan het mainnet van Bitcoin. Handelsplatformen kunnen het Lightning Network niet gebruiken zonder efficiënte wallets. De markt kan verwachten dat meer wallet-ontwikkelaars functionaliteit voor het Lightning Network zullen integreren naarmate de adoptie van het Lightning Network toeneemt. Op het Lightning Network kunnen toegewijde gebruikers die nodes worden, de transactiesnelheid verhogen.
Het is bovendien belangrijk om te vermelden dat de ontwikkeling van Lightning is uitgebreid met layer-two-oplossingen voor een breed scala aan toepassingen. Naarmate meer cryptocurrency-beurzen het protocol gaan gebruiken, krijgen zoveel mogelijk handelaren er toegang toe. Zelfs wanneer het druk is, kunnen klanten snel en voordelig kleinere bedragen aan Bitcoin opnemen via beurzen die gebruikmaken van het Lightning Network. Vanwege de verouderde technologie van Bitcoin kunnen gebruikers zonder het Lightning Network te maken krijgen met hoge transactiekosten en lange wachttijden.
Het Lightning Network biedt nu extra beveiliging voor gebruikers dankzij de introductie van Watchtowers, een dienst van een derde partij. Deze gespecialiseerde knooppunten beschermen tegen frauduleuze transacties door periodiek offline te gaan en potentiële betaalkanalen af te sluiten.
In plaats van hun kanaal onbeheerd achter te laten, kan een deelnemer een kleine vergoeding betalen aan een watchtower en een signifier indienen die de kanaaltransactie aangeeft. De watchtower gebruikt deze signifier om het kanaal van de gebruiker te onderscheiden van alle andere kanalen en om het te registreren.
Als de wachttoren kwaadwillige activiteiten detecteert, zoals een poging van een aanvaller om het betaalkanaal plat te leggen, zal het geld onmiddellijk worden bevroren en teruggegeven aan de offline gebruiker. De wachttoren zal de betreffende persoon ook straffen door diens tegoed van het kanaal te verwijderen.
Leer meer over bitcoin wallets en als je een beginner bent, weet dan... wat is cryptocurrency!
