Lightning Network

Eine gewöhnliche Bitcoin-Zahlung wartet auf die Aufnahme in einen Block und konkurriert mit anderen um begrenzten Platz. Lightning geht anders vor: Die Teilnehmer richten zunächst einen Zahlungskanal ein und können danach durch den Austausch signierter Daten die Verteilung der Mittel ändern. Bei normaler Zusammenarbeit braucht deshalb nicht jede abgeschlossene Zahlung einen eigenen Blockeintrag. Bitcoin-Transaktionen bleiben die Grundlage der Abwicklung. Diese zusätzliche Ebene hebt Bitcoins Regeln nicht auf und gibt keinen eigenen Token aus. [2] [1]

Ein Kanal ist eine Vereinbarung zwischen zwei Teilnehmern, die durch echte Bitcoin gedeckt ist. Bei der Eröffnung entsteht eine funding transaction, also eine Finanzierungstransaktion im Basisnetzwerk. Ihr Output, ein bestimmter Betrag mit Ausgabebedingungen, bildet die Grundlage des Kanals. Die Teilnehmer halten vorbereitete, signierte commitment transactions, mit denen die Mittel beim Schließen verteilt werden können. Guthaben ändern sich also durch eine neue Verteilung der Ansprüche auf bereits gebundene Bitcoin, nicht durch neue Bitcoin. [2]

Bei einer selbstverwahrten Wallet brauchen Sie Kontrolle über die Schlüssel und die zur Kanalverwaltung nötigen Daten. Manche Anwendungen übernehmen das direkt, andere nutzen unterstützende Dienste. Bei einem Verwahrdienst dagegen kontrolliert der Betreiber Mittel und Kanäle. Ihr Guthaben ist sein Eintrag darüber, wie viel er Sie abheben lässt. Weder die Bezeichnung Lightning noch ein Betrag auf dem Display unterscheiden diese Modelle. Entscheidend ist, wer signieren kann, was Sie sichern und von wessen Verfügbarkeit Sie abhängen. [2]

Wenn Sie Ihren Kanalpartner bezahlen, signieren Sie gemeinsam eine neue Verteilung der Mittel. In der üblichen Kanalkonstruktion werden ältere Fassungen widerrufen: Wer einen widerrufenen Zustand durchsetzen will, kann dadurch seine Mittel verlieren. Es geht also um mehr als eine unverbindlich geänderte Zahl in einer App. Stellt der Partner die Zusammenarbeit ein, ermöglicht eine vorbereitete commitment transaction das einseitige Schließen über Bitcoin. Dieser Schutz braucht trotzdem die richtigen Zustandsdaten und eine rechtzeitige Reaktion. [3]

Ein vereinfachter Kanal hat auf Ihrer Seite 1 000 000 sat und auf der Seite des Partners 0 sat. Ein Satoshi, kurz sat, ist die kleinste BTC-Einheit. Nach einer direkten Zahlung von 200 000 sat entfallen 800 000 sat auf Sie und 200 000 sat auf den Partner. Die Gesamtsumme bleibt gleich, und diese Änderung selbst benötigt keinen neuen Block. Das Beispiel lässt Gebühren und vorgeschriebene Reserven aus. Es bedeutet nicht, dass sich in einem echten Kanal das gesamte angezeigte Guthaben versenden lässt. [3]

Sie benötigen keinen direkten Kanal zum Empfänger. Eine Zahlung kann mehrere verbundene Kanäle durchlaufen, doch jeder Abschnitt braucht Mittel in der Zahlungsrichtung. Das heißt gerichtete Liquidität: der Betrag, der in dieser Richtung tatsächlich übertragbar ist. Eine hohe Gesamtkapazität hilft nicht, wenn das Geld auf der falschen Seite liegt. Auch Reserven, Grenzen für offene Zahlungen, Weiterleitungsgebühren und die Erreichbarkeit der Knoten beeinflussen das Ergebnis. [3]

Weitergeleitete Zahlungen werden durch HTLCs verknüpft, kurz für Hashed Timelock Contract. Das sind bedingte Ansprüche: Die Auszahlung hängt von der Offenlegung desselben Geheimnisses, das zu einem vereinbarten kryptografischen Fingerabdruck passt, und von Fristen ab. Das Geheimnis heißt preimage. Legt der Empfänger es offen, kann er die letzte Zahlung und jeder Vermittler seine eingehende Zahlung beanspruchen. Zum Empfänger hin werden die Fristen kürzer, damit die Vermittler reagieren können. Scheitert die Zahlung, können die Mittel unter den jeweiligen zeitlichen Bedingungen zurückgeholt werden, jedoch nicht unbedingt sofort. [3]

Auf der Route können Mittel in der richtigen Richtung fehlen, ein Knoten ist vielleicht nicht erreichbar oder die Gebühren überschreiten das gewählte Limit. Auch Kanalinformationen können veraltet sein. Die Wallet kann dann einen anderen Weg versuchen oder die Zahlung aufteilen, sofern sie das unterstützt. Ein gescheiterter Versuch bedeutet deshalb nicht automatisch Diebstahl oder verschwundene Bitcoin. Umgekehrt sind gewöhnlich schnelle Zahlungen keine Garantie, dass jede Zahlungsanforderung beim ersten Versuch sofort gelingt. [3]

Sie müssen den aktuellen Kanalzustand schützen und überwachen, ob der Partner eine widerrufene Fassung veröffentlicht. Dabei kann eine watchtower helfen: ein Dienst, der solche Versuche beobachtet und rechtzeitig reagieren kann. Seine Hilfe ersetzt aber weder sämtliche Sicherungen noch die Wiederherstellung für Ihre konkrete Wallet. Eine Seed Phrase, die Wörterfolge zur Wiederherstellung der Schlüssel, stellt allein möglicherweise nicht alle nötigen Kanaldaten wieder her. Vor der Nutzung müssen Sie daher Sicherung, Wiederherstellung und die Abhängigkeit von unterstützenden Diensten verstehen. [4] [5] [6]

Eröffnung und Schließung eines Kanals nutzen Bitcoin-Transaktionen. Bei einer einseitigen Schließung können Wartefristen, Gebühren und weitere Transaktionen zur Auflösung offener HTLCs hinzukommen. Mittel in einer wartenden Zahlung können gebunden bleiben, bis die jeweiligen Bedingungen sie auflösen. Ein Fehlschlag verspricht deshalb weder sofortige noch kostenlose Rückgabe. Auch eine schnelle normale Zahlung verspricht keine ebenso schnelle Auszahlung auf der Blockchain. Gerade diese Abwicklungsmöglichkeit über Bitcoin ist aber die Grundlage selbst kontrollierter Kanäle. [4]