• Home
• Get Started
• What Is Lightning Network

Wat is het Lightning Network?

Voorgesteld in een whitepaper uit 2016, is het Lightning Network (LN) een layer-2 oplossing gebouwd bovenop Bitcoin.

In dit artikel zullen we de geschiedenis en huidige staat van het Bitcoin Lightning Network onderzoeken.

Waarom werd het Lightning Network van Bitcoin gecreëerd?

Het Lightning Network werd gecreëerd als reactie op schaalbaarheidsproblemen met Bitcoin, met name de snelheid en kosten van Bitcoin-transacties.

De huidige theoretische maximale transacties per seconde (TPS) van Bitcoin is 10, hoewel het in werkelijkheid tussen de 3 en 7 ligt. Dit contrasteert met traditionele betalingsverwerkers zoals VISA, dat in 2020 gemiddeld 6.000 TPS verwerkte (gebaseerd op VISA's claim van 188 miljard transacties per jaar).

Bitcoin's transactiekosten kunnen sterk variëren afhankelijk van de huidige vraag naar het netwerk. Op 20 april 2021 waren de gemiddelde transactiekosten bijvoorbeeld meer dan $50, terwijl op 9 augustus 2021 het gemiddelde rond de $2,50 lag. Voor grote transacties, zoals bankoverschrijvingen of internationale overboekingen, zijn de snelheid en kosten van Bitcoin vergelijkbaar of superieur aan alternatieven. Maar als Bitcoin moet worden gebruikt voor alledaagse betalingen (zogenaamde microtransacties, bijvoorbeeld een kop koffie, benzine), moeten de transactiesnelheid aanzienlijk toenemen en de transactiekosten drastisch dalen.

Lightning Network in Theorie

Om te begrijpen hoe LN werkt en de huidige uitdagingen van LN, moeten we het hebben over Bitcoin. De beperkende factor van het Bitcoin-netwerk is dat elke transactie in een nieuw blok op de keten moet worden geplaatst. Aangezien blokken ongeveer elke 10 minuten aan de keten worden toegevoegd, is er een harde limiet aan het aantal mogelijke transacties zonder de Bitcoin-protocol aanzienlijk te wijzigen.

Lees meer: Hoe werken Bitcoin-transacties?

Debatten over grote herzieningen van het Bitcoin-protocol hebben eerder plaatsgevonden en resulteerden in 'hard forks', met als meest opvallende de creatie van Bitcoin Cash. Het Lightning Network, in plaats van een nieuwe blockchain te creëren, is een laag-2 oplossing. Dit betekent dat het het Bitcoin-protocol relatief ongewijzigd laat, maar de voordelen biedt die grote herzieningen zouden kunnen brengen -- althans in theorie.

LN werkt door een betalingskanaal op te zetten tussen twee partijen, waarbij alleen de eerste en laatste transactie op de Bitcoin-blockchain worden geplaatst. Elk aantal transacties tussen de eerste en laatste vindt off-chain plaats, wat betekent dat die transacties niet worden beperkt door het Bitcoin-protocol.

Om een betalingskanaal te starten, moeten beide partijen een bedrag aan Bitcoin vastleggen. Die Bitcoin wordt vastgehouden en kan niet worden vrijgegeven zolang het betalingskanaal open blijft. Het totale bedrag aan Bitcoin dat via dit kanaal kan worden overgedragen, is het totale bedrag aan vastgelegde Bitcoin. Laten we een voorbeeld bekijken om dit te illustreren:

Alice en Bob willen een betalingskanaal met elkaar vormen. Alice legt 10 BTC vast en Bob legt 5 BTC vast in het betalingskanaal. Een openings-transactie met de gezamenlijke 15 BTC van Alice en Bob wordt op de Bitcoin-blockchain geplaatst. Zodra die transactie aan de blockchain is toegevoegd, wat 10 minuten of langer kan duren, kunnen Alice en Bob een onbeperkt aantal keren transacties uitvoeren tegen veel hogere snelheden en praktisch nul kosten. Hieronder staan transacties tussen Alice en Bob:

1. Alice stuurt Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
2. Alice stuurt Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
3. Bob stuurt Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
4. Bob stuurt Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC

Wanneer een of beide partijen het kanaal willen sluiten, wordt een sluitingstransactie naar de blockchain gestuurd met de eindbalansen van Alice en Bob. In dit geval is de eindbalans van Alice 11 BTC en die van Bob 4 BTC.

Wat als Alice met Carol wil handelen? Welnu, Bob heeft toevallig een betalingskanaal met Carol, dus Alice handelt met Bob, en Bob geeft de transactie door aan Carol. Merk op dat Bob in dit scenario mogelijk een kleine betaling ontvangt voor het doorgeven van de transactie. Na verloop van tijd, door de theorie van zes graden van scheiding, stelt LN Alice in staat om met iedereen te handelen.

Knooppunt A handelt met knooppunt Q ondanks dat het alleen directe betalingskanalen heeft met knooppunten C en B.

Lightning Network in de Praktijk

LN is een relatief nieuw protocol. Het wordt geconfronteerd met veel uitdagingen, variërend van bruikbaarheid tot veiligheid.

Er zijn zorgen over hoe gemakkelijk het is om een LN-knooppunt te runnen. Voor succes van LN is een robuust netwerk van Bitcoin-knooppunten die het LN-protocol uitvoeren vereist. Het runnen van een LN-knooppunt kan vrij moeilijk zijn en het zou kunnen dat er betalingsprikkelproblemen zijn voor het runnen van kleinere knooppunten. Het kan worden gesteld dat het runnen van LN niet veel moeilijker is dan het runnen van een volledig Bitcoin-knooppunt. Echter, aangezien LN zich voornamelijk richt op microtransacties, zal de dagelijkse ervaring met LN via LN-ingeschakelde portemonnees zijn. In tegenstelling tot enkele van de meer gevestigde Bitcoin-portemonnees, betekent de nieuwheid van deze LN-ingeschakelde portemonnees dat er afwegingen zijn tussen bewaar- en niet-bewarende versies. De niet-bewarende LN-portemonnees zijn moeilijker te gebruiken -- meer verwarrend, minder rechtlijnig. De bewaaropties zijn gemakkelijker te gebruiken, maar je moet vertrouwen op een derde partij met je Bitcoin.

Lees meer: Begrijp het verschil tussen bewaar- en niet-bewarende portemonnees, en hoe het zich verhoudt tot economische vrijheid.

LN moet ook concurreren met concurrenten. Vanaf februari 2024 heeft LN ongeveer 5.000 BTC vastgezet. Dit klinkt misschien als veel, maar ter vergelijking, meer dan 150.000 Bitcoin is vastgezet op Ethereum (WBTC, verpakte Bitcoin) vanaf februari 2024. Aangezien bloktijden op Ethereum ongeveer elke 14 seconden zijn in tegenstelling tot Bitcoin's 10 minuten, is het al veel sneller om Bitcoin via WBTC op het Ethereum-netwerk te verhandelen. Verder is het denkbaar dat Ethereum-projecten zoals ETH 2.0 en Ethereum Plasma de transactiekosten voldoende zullen verlagen om het Lightning Network onnodig en verouderd te maken. Het is ook belangrijk om te onthouden dat het gebruik van WBTC gepaard gaat met alle enorme voordelen van toegang tot DeFi, wat LN niet biedt.

Ten slotte, en het meest zorgwekkend, heeft LN te maken gehad met een aantal kwetsbaarheden. Deze omvatten:

• Griefing-aanvallen: Er gaan geen fondsen verloren, maar het zorgt ervoor dat de Lightning-fondsen van het slachtoffer worden bevroren, zodat het betalingskanaal geen transacties kan verwerken.
• Flood and loot: Een aanvaller dwingt veel slachtoffers om hun fondsen tegelijkertijd van de blockchain op te eisen (flood). De aanvaller gebruikt deze congestie om fondsen te stelen die niet konden worden opgeëist vóór de deadline (loot).
• Time-dilation-aanvallen: Een aanvaller verlengt de tijd waarin een slachtoffer zich bewust wordt van nieuwe blokken door de levering van blokken te vertragen.
• Pinning-aanvallen: Een aanvaller bedriegt een slachtoffer om hun LN-kanaal onjuist te sluiten en steelt individuele transacties.

Nog Te Doen Werk aan het Bitcoin Lightning Network

Hoewel LN kwetsbaarheden heeft, heeft nog niemand deze uitgebuit. Het is waarschijnlijk dat, aangezien de expertise die nodig is om deze kwetsbaarheden uit te buiten zo hoog is, niemand het heeft gedaan. LN-ontwikkelaars zijn ervan overtuigd dat het vinden van deze kwetsbaarheden het netwerk alleen maar sterker zal maken - dat het een noodzakelijke groeifase is. De ontwikkelaars zijn optimistisch over het creëren van verschillende oplossingen voor de kwetsbaarheden die ze tot nu toe hebben gevonden, hoewel pinning-aanvallen en time-dilation-aanvallen aanpassingen aan zowel LN-implementaties als Bitcoin Core tegelijkertijd vereisen.

Het Lightning Network van vandaag wordt geconfronteerd met veel uitdagingen, maar het protocol is nog relatief jong en dit soort problemen zijn te verwachten. Lightning-ontwikkelaars zullen het protocol blijven verbeteren en kunnen mogelijk de problemen oplossen om Bitcoin op laag-2 te helpen opschalen.

Lees meer: Begrijp de verschillen tussen Bitcoin en Bitcoin Cash, en waarom Bitcoin Cash grotendeels een andere gebruikscasus dient.

Voor een nuchtere beoordeling van het Lightning Network op 10.000 voet, geschreven door een fulltime Bitcoin Core-bijdrager, bekijk Antoine Riard's uitstekende post.