Lightning Network elektrifierar Bitcoin

När Bitcoin först gjordes känd för världen var dess design att vara en ny cirkulerande valuta för att ersätta fiat dess mest lockande aspekt. Den talade till dem som letade efter sätt att "hålla fast vid mannen" varje tillfälle de fick. Det var inte förrän långt senare som denna idé överskuggades av berättelsen om ett fast utbud, vilket gav upphov till teorin om lagrat värde. I själva verket, av de många fel som ofta påpekas av skeptiker, är det dess största synd att inte leva upp till sitt ursprungliga syfte att vara ett utbytesmedel. Det är här det har Bitcoin-anhängare som sliter sig i håret och uppträder helt galet när de konfronteras med det. "En dag", sa de. "En dag kommer du att se vad den verkligen kan."

Den dagen kom tyst, med en trumpet som skrällde, den 27 december 2017, när den första transaktionen gjordes med hjälp av Blixtnätverk gjordes på Bitcoin mainnet. Detta är en Layer-2-lösning för Bitcoin-blockkedjan som lovar att frigöra de skalbarhetskedjor som den står inför och ge den möjlighet att leva upp till sitt verkliga syfte: som ett utbytesmedel som allmänt antas av alla kännande varelser på jorden.

Bitcoin träffad av blixten (nätverk) Bild via Shutterstock

I den här artikeln granskar vi denna teknik som påstår sig rädda Bitcoins bacon i detta rike. Följ oss när vi bekantar oss med dess funktion, fördelarna det medför för Bitcoin, riskerna och nackdelarna och vart det kan leda oss, kanske med Twitter i släptåg, i en inte så lång framtid.

Lightning Network (LN) föddes för att ta itu med Bitcoins skalbarhetsproblem. Inför blockkedjetrilemmat av decentralisering, säkerhet och skalbarhet kompromissade Bitcoin med den sista till förmån för de andra två. Att välja denna väg gav Bitcoin den granitfasta grund som projektet behövde för trovärdighet i själva tekniken. Om jag skulle stapla dessa tre i ordning är decentralisering tyngst på botten, följt av säkerhet i mitten och skalbarhet på toppen. Jag föreställer mig att det skulle vara mycket svårare att förbättra decentralisering kontra skalbarhet.

För närvarande bearbetar Bitcoin 5-7 transaktioner per sekund, cirka 10 minuter per block som skrivs till kedjan, och det är bara tråkigt. Inte nog med det, man måste betala mer i transaktionsavgifter under hektiska perioder och ändå vänta på att transaktionen ska gå igenom. Jag kommer inte ens att gynna Visa eller Paypal med en jämförelse av transaktionshastighet. Det är hemskt nog som det är. Det kommer dock inte att dröja länge när Bitcoin kommer ikapp med LN som laddar framåt som sin front.

Vad är Lightning Network?

The Lightning Network är en lager 2-skalningslösning som behandlar transaktioner bort från huvudkedjan, känd som off-kedja använder smarta kontrakt som kallas kanaler. Den sitter på toppen av huvudkedjan, därav namnet Layer 2. Genom att introducera denna förbättring är dess mål att maximera transaktionshastigheten samtidigt som den minimerar transaktionsavgifterna. Den här tekniken fungerar på alla plattformar som stöder smarta kontrakt och multi-sig-plånböcker, inte bara på Bitcoin! Hur kan man göra det?

Så fungerar det

Kommer du ihåg att du gick på skolsammankomster? Varje barn i skolan skulle gå in i skolans aula och lyssna på vad rektorn har att säga. Vanligtvis är det för att göra tillkännagivanden, och kanske dela ut priser också. Dessa sammansättningar kan köras på ett bra tag och det kommer att finnas några av oss som snabbt blir uttråkade. Vi skulle sedan viska eller kanske sms:a varandra medan rektorn drönade vidare.  

Ovanstående scenario illustrerar förhållandet mellan den huvudsakliga Bitcoin-blockkedjan och Lightning Network. Skolstämman är huvudkedjan och sidosamtalen är vad som händer på LN. I grund och botten skrivs inte alla transaktioner på huvudkedjan, eftersom det är det som orsakar den långsamma hastigheten. Istället behandlar LN de "mindre" transaktionerna på egen hand och informerar huvudkedjan om resultatet av processen. Låt oss se hur det skulle kunna fungera i verkligheten.

Barn på en skolsammankomst

Enda kanal

När jag flyttar till en ny stadsdel är det första köpet jag gör oftast i mataffären. Eftersom jag planerar att vara stamkund hos dem kommer jag behöva sätta upp en betalningskanal med butiken. Detta innebär att båda parter har en multisig plånbok. Det finns två komponenter i det:

• offentlig adress – den digitala platsen för Bitcoin, ungefär som en e-postadress.
• privata nycklar – lösenordet för den allmänna adressen, som används för att signera en transaktion.

Båda uppgifterna behövs för att slutföra en transaktion. Genom att sätta en betalningskanal har jag blivit en nod på LN. Detta kommer att förklaras ytterligare senare.

Efter att ha sorterat ut plånboken sätter jag in lite Bitcoin i den, hur mycket jag än tror att jag kommer att spendera där under den kommande månaden. Betalningskanalen är nu etablerad efter att medlen har satts in. Detta är känt som finansiering eller ankartransaktion. Denna transaktion registreras på huvudkedjan av LN.

De efterföljande köpen jag gör i hela butiken kommer att dras av från det ursprungliga insättningsbeloppet varje gång jag betalar för något. Dessa är mikrotransaktioner som händer inom kanalen och bearbetas omedelbart. Det är som att öppna en barflik, visa att du har pengar att betala, men inte betala förrän de faktiska utgifterna inträffar.

När jag flyttar från kvarteret slutar jag vara kund i mataffären. Den dagen jag gör mitt sista köp stänger jag kanalen i en avvecklingstransaktion. Det är då LN kommer att lämna in slutbalansen till huvudkedjan. Därför behandlas alla transaktioner jag har haft under hela perioden på LN istället för huvudkedjan. Ganska snyggt, eller hur?

Den största nackdelen är dock att handlaren inte kan röra pengarna i kanalen förrän den är stängd. Jag kan inte tänka mig att mataffären är glad över att ha en kanal öppen hos mig i 5 år och inte kunna använda något av den under den tiden. Butiken kommer förmodligen att ha vissa förutsättningar som en tidlås. Det är en övre tidsgräns för hur länge kanalen kan vara öppen. Detta är en av LN:s säkerhetsfunktioner för att säkerställa att båda parter är tillgängliga för att handla med varandra under hela perioden. Om en av parterna saknas behöver den andra sidan inte vänta för evigt för att få sina pengar.

Ömsesidiga kanaler

Ibland är det inte särskilt praktiskt att skapa en betalningskanal för varje betalning som görs. Säg att du blev inbjuden till en middag där den enda personen du känner är din vän James som bjöd in dig. När det är dags att betala räkningen säger Mary, en av personerna i gruppen, att hon gärna betalar räkningen å allas vägnar eftersom hon får personalrabatt. Var och en av oss betalar henne tillbaka sin del av måltiden. Det skulle vara lite jobbigt för mig att skapa en kanal med Mary eftersom jag kanske inte skulle se henne igen. Men James träffar henne regelbundet. Eftersom jag har en kanal med James kan jag betala Mary genom honom. En direkt koppling är med andra ord inte nödvändig så länge det finns en ömsesidig koppling någonstans längs kedjan. James, jag och Mary är alla noder på LN.

Göra betalningar via LN-noder Bild via Medium.com/coinmonks

Det är nästan som 3:e gradens anslutningar på LinkedIn förutom i form av att göra betalningar. P2P-lån kommer aldrig att bli detsamma! Bortsett från det finns det andra möjligheter som:

• Affiliate-länkar till en helt ny nivå. Du kan använda influencern som en nod för att betala för produkten de annonserar om. Kanske kan influencern få ett klipp för varje transaktion som görs genom dem. Detta skulle avsevärt förbättra influencers räckvidd på sociala medier. Det skulle också spara företagen att behöva göra pappersarbetet för att betala tillbaka dem också.
• Besökande turister kan betala för varor genom en betalningskanal som inrättats av turiststyrelsen för deltagande handlare. Styrelsen kan tjäna ett klipp av varje transaktion i processen. Intäkterna kan sedan sättas tillbaka till branschen för att främja turism utan att röra skattebetalarnas pengar.

Dessa är verkligen tänkesätt i skymundan eftersom transaktionsavgifterna på LN inte är mycket till att börja med. För närvarande lönar det sig inte att vara en nod på LN för att tjäna pengar eftersom beloppen är mycket små. Ännu viktigare är att det inte finns någon massadoption. Men i framtiden, vem vet?

Människorna bakom

Innan jag får stjärnögda att tänka på de fantastiska förändringar det kan medföra för framtiden, låt oss backa lite i det förflutna och titta på teamen som arbetar med det.

Detta projekt föreslogs först av Thaddeus Dryja och Joseph Poon redan i februari 2015 i ett whitepaper. Den första transaktionen som gjordes på LN var faktiskt på Litecoin-nätverket den 10 maj 2017 av Christian Decker, från Blockstream. Det finns för närvarande tre team som arbetar med projektet, som var och en kommer ut med sin egen version av en Lightning Network-nod skriven på olika programmeringsspråk. Inte desto mindre övervägs interoperabilitet i designen med potential för alla dessa versioner att samexistera fredligt med varandra utan ytterligare huvudvärk för användarna. 

Lightning Labs arbetar med LN-bilden via Lightning Labs

Lightning Labs

Som leds av Elizabeth Stark (ingen relation till Tony Stark :P), Lightning Labs utveckla teknik för att möjliggöra användningen av LN i den verkliga världen. Lightning Network Daemon är deras version av en LN-nod. Deras andra Produkter är också inriktade på användningen av LN på en mängd olika sätt. 

BlockStreams c-blixt lyser upp himlen Bild via Blockstream

BlockStream

Sedan starten i 2014, BlockStream har byggt upp sig för att vara en av de stora aktörerna inom blockkedjeteknologin och kryptografiska sfären. De investerar mycket i att bygga kryptofinansiell infrastruktur baserad på Bitcoin blockchain. Deras version av LN heter c-blixtar. Produkterna de erbjuder är omfattande och något snedställda mot företagsnivån eftersom det är deras främsta mål. 

ACINQs Lightning-nod på Eclair Stack Image via ACINQ

ACINQ

Till skillnad från BlockStream, ACINQ sätter utvecklingen av LN som deras primära fokus. ACINQ-nod, baserad på Eclair stack, är listad på deras hemsida som "den största noden på Lightning Network". Så sent som i oktober 2019 samlade de in totalt 10 miljoner USD för att växa företaget och främja sin FoU i LN. 

LApps – vad är det?

Alla tre företagen ovan utvecklar aktivt en serie appar på LN för att underlätta adoptionen av det. Dessa LApps kan delas in i tre huvudkategorier: 

Utvecklingsverktyg och integration

Dessa är inriktade på utvecklare som utnyttjar Bitcoin-nätverket för att skapa mätvärden och API:er. Den mest kända är bitrefill, en app för att fylla på med förbetalda telefonkort och presentkort för spel, underhållning och resor med BTC och LTC.

Plånböcker

Lättheten att använda för dessa LApps är av yttersta vikt eftersom det är det som lockar användning från massorna. Dessa inkluderar Zap plånbok, Blixt, Bitcoin Lightning Wallet och Blixtpersika, för att nämna några.

E-handelsplugins och betalningar

Om plånböckerna är ett passivt sätt att få folk att intressera sig för LN, gör LApps i det här avsnittet det lätt för människor att fastna utan att ens inse det. Den mest framstående LApp i denna kategori är Strejk.  Det nystartade företaget var avgörande för att få El Salvador att anta Bitcoin som lagligt betalningsmedel och hanterar Tips Jar på Twitter för att överföra BTC eller fiat från punkt A till B var som helst i världen med hjälp av LN. Strikes roll med dessa två enheter lyckades skapa intresse för LN och främjade samtidigt adoption. 

Säkerhetsåtgärder och risker för LN

Som nämnts tidigare är tidslåset en säkerhetsåtgärd som införts för att förhindra att kanaler öppnas på obestämd tid utan aktivitet. Bortsett från det finns det också: 

• Asymmetriska återkallelseåtaganden – när kanalen är öppen antas det att båda parter uppriktigt vill handla med varandra under den öppna kanalens varaktighet. Men om en av dem försöker fuska genom att plötsligt lämna kanalen utan föregående överenskommelse från den andra parten, kan den lurade användaren göra anspråk på fuskarens saldo genom denna säkerhetsåtgärd. Detta görs genom att sätta några villkor tidigt vid etablering av kanalen.  
• Avgiftsbilaga till nod – det är möjligt att koppla en avgift till varje nod som passeras så att hela betalningen görs först när den når sin slutdestination. Detta är för att förhindra att transaktioner kapas i mitten av motbjudande karaktärer. Jag har inte lyckats hitta ett fungerande exempel på detta än men det kan bli verklighet. 

Trots dessa säkerhetsåtgärder finns det fortfarande risker med LN:s natur. 

• Nätverket kan bli för centraliserat – om människor kan betala genom noder utan att behöva öppna en direkt kanal, då är det lätt att föreställa sig att en handfull spelare världen över låter 7 miljarder människor kopplas indirekt till varandra. Skrämmande, är det inte? 
• Assymmetrisk återkallelse fungerar inte offline – det är bara effektivt när användaren är online på nätverket. 
• Inget stöd för offlinebetalningar – Det verkar ganska rimligt vid första anblicken, men faktiskt, det finns tillfällen då användaren kanske inte har tillgång till nätverket om de befinner sig i ett område med dålig internetanslutning. När det händer kan du tyvärr inte betala med LN. 
• Bra för små och medelstora transaktioner, osäkert för storskaliga transaktioner – de flesta av transaktionerna på LN är mikrotransaktioner. Om det är en stor, kan det kräva lite väntan, då båda parter måste vara online samtidigt. Så snart en av parten lämnar, avbryts transaktionen.

Taproot och Lightning Network

Det finns en annan risk inblandad men den är mer på Bitcoin blockchain-sidan snarare än på LN-sidan.  

Vi nämnde tidigare att LN fungerar med multi-sig plånböcker. När den öppnar och stänger en kanal på blockkedjan är denna information synlig. Dessa transaktioner visas på ett annat sätt än en ensig-transaktion. Detta är en sårbarhet eftersom dessa LN-transaktioner är lätta att identifiera och därmed mottagliga för dåliga saker som händer med den, för att inte tala om att de tar upp plats på blockkedjan.

Nyligen genomgick Bitcoin en uppgradering till blockchain-mjukvaran, allmänt känd som Pålrot. Denna uppgradering inkluderade tre förslag, varav ett, BIP341 aka BIP-Taproot, handlar specifikt om denna situation. Med implementeringen av detta förslag maskeras multi-sig-transaktionerna för att se ut som single-sig-transaktioner. Svårigheten att identifiera dem hjälper till att säkra säkerheten för de transaktioner som görs via LN. 

Detta förslag i sig kan dock inte genomföras om inte BIP340 aka BIP-Schnorr är klar i förväg. Detta förslag tillåter Bitcoin-blockkedjan att aggregera multi-sig-transaktioner till single-sig-transaktioner, vilket minskar transaktionsstorleken. Det gör också att transaktioner kan verifieras i omgångar. 

Schnorr Sig grupperar transaktioner i en batchbild via Bitcoin.com

Slutsats

Lightning Network är verkligen en spelväxlare för Bitcoin-projektet. Även om vi inte är i närheten av att en kryptovaluta används i stället för fiat, tar projekt som LN Satoshis vision om en decentraliserad valuta i omlopp ett steg närmare verkligheten. Trots de risker som för närvarande finns tror jag att med vidare utveckling och forskning kan det bara bli bättre. 

Posten Lightning Network elektrifierar Bitcoin visades först på Myntbyrå.

Källa: https://www.coinbureau.com/technology/lightning-network/