Bitcoin Lightning Network – uitgebreide uitleg

Het Lightning Network van Bitcoin moet alle problemen oplossen waar de cryptomunt mee worstelt. Hoe meer mensen Bitcoin gebruiken, hoe groter deze problemen worden. Bitcoins versturen kan uren duren en de transactiekosten voor een simpele betaling kunnen duurder zijn dan de betaling zelf. Voor een cryptomunt die geld volledig wil vervangen is dat geen beste reclame. Er zijn al talloze cryptocurrency’s die deze problemen proberen op te lossen, maar Bitcoin lijkt nu ook een oplossing te hebben gevonden: het Lightning Network. Wat is het? En heeft het de potentie om alle andere cryptomunten overbodig te maken? In dit artikel krijg je een uitgebreide uitleg.

Lees snel:

• Het probleem
  • Niet de eerste poging
• Uitleg Lightning Network
  • Voorbeeld
  • Betalingskanalen
  • Het Lightning Network
  • Voorbeeld
  • Anonimiteit
• Kritiek
• De Toekomst
• Conclusie

Het probleem

Zoals gezegd is het probleem van Bitcoin voornamelijk de schaalbaarheid. De cryptomunt kan momenteel maximaal maar 10 transacties per seconde aan. Als Bitcoin de grote spelers wil verslaan, dan heeft het nog een lange weg te gaan. PayPal kan 193 transacties per seconde aan (1830% meer) en Visa zelfs 1667 (16.570% meer). Dit zijn behoorlijke verschillen. Bovendien zien we in de populairste periodes dat 10 transacties per seconde lang niet genoeg is. 

Niet de eerste poging

Eigenlijk was bij het ontstaan van Bitcoin in 2009 al bekend dat de blockchain erachter niet goed zou schalen. Er zijn al wat kleine oplossingen aangebracht, maar een definitief voorstel is tot nu toe achtergebleven. Een reden hiervoor is dat verscheidene partijen achter Bitcoin verschillende doelen hebben. Vorig jaar woedde daarom een kleine politieke “oorlog” tussen twee groepen Bitcoinsupporters die allebei een andere kant op wilden met de cryptomunt. De ene partij wilde Segwit implementeren, terwijl de andere met grotere blocks wilde werken. De exacte details van dit debat kan je lezen in ons artikel over de Segwit 2x Hardfork. De hard fork had flink negatieve gevolgen kunnen hebben voor Bitcoin, maar deze is gelukkig nooit gekomen. Uiteindelijk “won” dus team Segwit. Voor nu is dat een prima oplossing, maar als Bitcoin wil groeien moeten ze met iets beters uit de kast komen. Om deze reden is het Lightning Network in het leven geroepen. Hieronder volgt alvast een korte opsomming van de voordelen die het Lightning Network oplevert:

• Pijlsnelle transacties
• Lagere transactiekosten
• Anonimiteit
• Atomic swaps: je kan betalingen via verschillende blockchains doen
• Microbetalingen worden mogelijk

Uitleg Lightning Network

Het probleem van schaalbaarheid ligt best diep. In feite kan gezegd worden dat de blockchaintechnologie bijna niet* op te schalen is zonder dat dit ten koste gaat van de decentraliteit. Zowel grotere blokken als Segwit zorgen ervoor dat een aanzienlijk gedeelte van Bitcoin in handen komt van een kleinere groep gebruikers. Met het Lightning Network willen de developers daarom een oplossing bieden buiten de blockchain van Bitcoin om. Het moet een soort extra laag bovenop de cryptomunt worden. Hierdoor kunnen transacties voortaan “off-chain” gedaan worden. Dit wil zeggen dat niet álle transacties per se op de blockchain van Bitcoin zelf gedaan hoeven te worden. Een groot deel kan dankzij het Lightning Network via de tweede laag worden verwerkt waardoor de “hoofd-chain” zich kan focussen op het grotere werk. 

Voorbeeld

Neem bijvoorbeeld een vriend in gedachte met wie je vaak een rekening split. Met je vriend zou je apart de transacties kunnen bijhouden, zonder dat dit allemaal op de grote blockchain bijgehouden hoeft te worden. Met het Lightning Network open je een apart betalingskanaal (“payment channel”) tussen jou en je vriend. Op dit kanaal kunnen jullie net zo vaak transacties doen als jullie willen. Bovendien kunnen jullie het kanaal net zo lang openhouden als nodig is. Het enige moment dat jullie weer gebruik hoeven te maken van de grote blockchain is wanneer jullie het kanaal sluiten. De uiteindelijke status over wie van jullie wat schuldig is aan de ander wordt vervolgens op de blockchain gezet en bijgewerkt. Op deze manier hoeft de blockchain steeds minder vaak gebruikt te worden. Zoals je merkt, zijn de betalingskanalen de bepalende factor van het Lightning Network dus laten we hier wat dieper op ingaan.

Betalingskanalen

Kort door de bocht is een betalingskanaal simpelweg een rekening die je samen opent en waar je allebei een even groot bedrag op stort. Het geld op deze rekening kan alléén uitgegeven worden als je hier samen goedkeuring voor geeft. Alice en Bob kunnen bijvoorbeeld samen een betalingskanaal beginnen door ieder 1 Bitcoin in te leggen. Het openen van deze rekening en de betaling van beide personen wordt geregistreerd op de blockchain. Nadat dit is geregistreerd, staat het betalingskanaal tussen Alice en Bob “open”. De Bitcoin die ze op het kanaal hebben gezet is niet meer van hen alleen, maar van hen samen. Het is voor beiden mogelijk om het betalingskanaal te sluiten zonder hier toestemming van de ander voor nodig te hebben.

Als Bob nu 0,5 Bitcoin via het betalingskanaal aan Alice overmaakt, stuurt hij niet echt zijn Bitcoins naar haar op, maar een “belofte” dat zij deze halve Bitcoin krijgt bij het sluiten van het kanaal. Als ze besluiten hierna het kanaal te sluiten, krijgt Alice dus 1,5 Bitcoin en Bob 0,5 Bitcoin. Het is echter niet logisch om het kanaal te sluiten, want Alice en Bob maken veel vaker geld naar elkaar over. Op deze manier kan Alice bij een volgend uitje weer het geld naar Bob overmaken en zo kunnen ze binnen het betalingskanaal vliegensvlugge transacties blijven doen. Dit is kort hoe betalingskanalen werken, maar de echte potentie zit hem in hoe deze betalingskanalen samen kunnen werken. Op deze manier ontstaat er een netwerk aan betalingskanalen – het Lightning Network.

*Zilliqa lijkt nu met een oplossing bezig te zijn hiervoor in de vorm van sharding

Het Lightning Network

Zoals je uit het voorbeeld hierboven kon halen, is er een groot verschil tussen een betaling op de blockchain en een betaling op het Lightning Network. Bij een betaling op het Lightning Network verplaats je de “belofte” van waarde van de ene persoon naar de ander, terwijl je op de blockchain de daadwerkelijke waarde verplaatst. Al deze beloftes kunnen vliegensvlug via het Lightning Network van eigenaar veranderen. 

Voorbeeld

Laten we een goede vriend Bob erbij halen: Chris. Alice en Bob hebben samen al een betalingskanaal open staan, maar Bob heeft ook een betalingskanaal met Chris openstaan. Als Alice nu met Chris koffie heeft gedronken en ze willen de rekening splitten, dan hoeven zij hiervoor geen eigen kanaal te openen. Dit komt doordat er al twee betalingskanalen bestaan die via Bob met elkaar zijn verbonden. Alice en Chris kunnen dus gebruikmaken van deze twee betalingskanalen voor hun betaling. Alice kan (de belofte voor) het geld via Bob naar Chris sturen. Met genoeg betalingskanalen hoeft de blockchain erachter dus bijna niet meer gebruikt te worden. Miljoenen transacties kunnen “off-chain” gedaan worden en de blockchain krijgt een enórme hoeveelheid bewegingsruimte terug. Dat is precies het idee achter het Lightning Network. 

Image

Anonimiteit

De snelle en goedkope transacties doen ons bijna vergeten dat er nog een derde voordeel is: anonimiteit. Het enige dat te zien is op de blockchain van Bitcoin is dat jij een betalingskanaal opent. Met wie je deze geopend hebt en alles wat er op dit betalingskanaal gebeurt kan niemand zien behalve jullie twee. Hierbij is het wel belangrijk dat je meerdere betalingskanalen open hebt staan. Als je er maar één hebt, kan het alsnog te herleiden zijn met wie je exact transacties hebt gedaan. 

Kritiek

Niet iedereen is fan van het Lightning Network van Bitcoin, want het brengt ook een hoop nadelen met zich mee. Dit artikel laat bewijzen zien dat het Lightning Network helemaal niet zo ver schaalt als dat gehoopt wordt. Daarnaast is het geen ideale situatie dat je eerst Bitcoins moet storten op een betalingskanaal voordat je hier gebruik van zo'n kanaal kan maken. Deze Bitcoins kan je nu niet meer uitgeven aan andere dingen. Bovendien kost het alsnog transactiekosten om zo’n kanaal te openen. Dit kan ervoor zorgen dat alleen grote partijen een aanzienlijk netwerk van betalingskanalen open, wat zorgt voor centralisatie. Het Lightning Network kan er dus toe leiden dat het decentrale karakter waar Satoshi Nakamoto zo groot fan van was, een flinke deuk krijgt. Hieronder volgt een opsomming van de grootste nadelen (via Bitmex).

• Opzetten en sluiten betalingskanaal. Het opzetten en sluiten van een betalingskanaal zijn alsnog dure transacties op de blockchain.
• Centralisatie. Het risico bestaat dat het netwerk zich centraliseert rondom een paar grote “hubs”. Dit zijn centrale punten die grote netwerken aan betalingskanalen hebben opgezet. De meeste betalingen zullen dus via deze hubs verlopen en dit kan ervoor zorgen dat er alsnog partijen ontstaan die veel macht kunnen uitoefenen. Bovendien zorgt dit ervoor dat Bitcoin gevoeliger is voor aanvallen van buitenaf.
• Bitcoins zitten opgesloten. De Bitcoins die je gebruikt voor je betalingskanaal, kan je alleen nog hiervoor gebruiken. Als je deze nodig hebt voor andere betalingen, dien je eerst het betalingskanaal te sluiten om je Bitcoins vrij te krijgen.
• Liquiditieit. Er moeten altijd genoeg Bitcoins op een betalingskanaal staan om er gebruik van te kunnen maken. Eén grote uitgave en het betalingskanaal is leeg.
• Altijd online. Je dient altijd online te zijn voor het ontvangen van een betaling op het Lightning Network. Een transactie kan namelijk alleen gedaan kan worden met goedkeuring van beide partijen. 

De toekomst

Helaas kan het nog even duren voordat het Lightning Network volop gebruikt zal worden. Het is wel al een poosje mogelijk om op het testnet ermee aan de slag te gaan, maar dit is nog erg gebruiksonvriendelijk. Wanneer het precies af is kan ook niemand je nog vertellen. We moeten dus nog even geduld hebben voordat we van de voordelen kunnen genieten. Tot die tijd hebben andere cryptocurrency’s nog alle kans om met betere oplossingen te komen.

Conclusie

Het Lightning Network is een veelbelovende stap in de goede richting voor Bitcoin. Deze stap was ook broodnodig, zoals we hebben gemerkt na alle problemen die Bitcoin ondervond toen het eindelijk veel gebruikt werd. Het Lightning Network kan al deze problemen oplossen, waardoor de blockchain van Bitcoin weer wat ademruimte krijgt. Of het de ideale oplossing is, valt nog te bezien. Het geeft weer veel andere problemen en vergeleken met oplossingen die andere cryptocurrency’s bieden, lijkt het een extra moeite om Bitcoin te gebruiken. Met een cryptomunt als NANO kan je bijvoorbeeld gemakkelijk betalingen doen zonder hier een betalingskanaal voor te hoeven openen. We moeten alleen niet vergeten dat Bitcoin een enorm voordeel heeft ten opzichte van de kleinere cryptocurrency’s doordat het door veel meer mensen wordt gebruikt en hierdoor een stuk veiliger is. Bovendien zit er een veel groter team achter die de cryptomunt ontwikkelt. De toekomst zal uiteindelijk uitwijzen of het Lightning Network Bitcoin kan 'redden'.