Foreslått i en Hvitbok fra 2016, Lightning Network (LN) er en lag-2-løsning som er bygget på toppen av Bitcoin.
I denne artikkelen skal vi se nærmere på historien til og den nåværende situasjonen for Bitcoins Lightning Network.
Hvorfor ble Bitcoins Lightning Network opprettet?
Lightning Network ble opprettet som en løsning på skalerbarhetsproblemene knyttet til Bitcoin, nærmere bestemt hastigheten og kostnadene ved Bitcoin-transaksjoner.
Bitcoins nåværende teoretiske maksimale antall transaksjoner per sekund (TPS) er 10, selv om det i virkeligheten ligger mellom 3 og 7. Sammenlign dette med tradisjonelle betalingsleverandører som VISA, som i 2020 håndterte gjennomsnittlig 6 000 TPS (basert på VISAs påstand (188 milliarder transaksjoner i året).
Transaksjonsgebyrene for Bitcoin kan variere voldsomt avhengig av den aktuelle etterspørselen etter å bruke nettverket. For eksempel lå de gjennomsnittlige transaksjonsgebyrene den 20. april 2021 på over 50 dollar, mens gjennomsnittet den 9. august 2021 lå på rundt 2,50 dollar. For store transaksjoner, som bankoverføringer eller internasjonale pengeoverføringer, er Bitcoins hastighet og kostnad sammenlignbar med eller bedre enn alternativene. Men hvis Bitcoin skal brukes til daglig betalinger (såkalte mikrotransaksjoner, f.eks. en kopp kaffe, bensin), må transaksjonshastigheten øke og transaksjonskostnadene reduseres drastisk.
Lightning Network i teorien
For å forstå hvordan LN fungerer, og hvilke utfordringer LN står overfor i dag, må vi snakke om Bitcoin. Den begrensende faktoren i Bitcoin-nettverket er at hver transaksjon må legges inn i en ny blokk i kjeden. Siden det legges til nye blokker i kjeden omtrent hvert 10. minutt, er det en fast grense for hvor mange transaksjoner som er mulig uten å endre Bitcoin-protokollen i vesentlig grad.
Les mer: Hvordan fungerer Bitcoin-transaksjoner?
Det har tidligere vært debatter om omfattende endringer av Bitcoin-protokollen, noe som har resultert i «hard forks», særlig opprettelsen av Bitcoin Cash. Lightning Network er ikke en ny blokkjede, men en lag-2-løsning. Dette betyr at Bitcoin-protokollen forblir relativt uendret, men at man likevel får fordelene som større omarbeidelser kan gi – i teorien, i hvert fall.
LN fungerer ved å opprette en betalingskanal mellom to parter, der kun den første og den siste transaksjonen legges inn i Bitcoin-blokkjeden. Alle transaksjoner mellom den første og den siste vil foregå utenfor blokkjeden, noe som betyr at disse transaksjonene ikke er underlagt begrensningene i Bitcoin-protokollen.
For å opprette en betalingskanal må begge parter stille et visst beløp i Bitcoin til rådighet. Denne Bitcoin holdes tilbake og kan ikke frigjøres så lenge betalingskanalen forblir åpen. Det totale beløpet i Bitcoin som kan overføres gjennom denne kanalen, er det samlede beløpet i Bitcoin som er stilt til rådighet. La oss se på et eksempel for å illustrere dette:
Alice og Bob ønsker å opprette en betalingskanal mellom seg. Alice setter inn 10 BTC og Bob setter inn 5 BTC i betalingskanalen. En åpningstransaksjon som inneholder Alice og Bobs samlede 15 BTC legges inn i Bitcoin-blockchain. Når transaksjonen er lagt til i blockchain – noe som kan ta 10 minutter eller mer – kan Alice og Bob gjennomføre et ubegrenset antall transaksjoner med mye høyere hastighet og tilnærmet uten kostnader. Nedenfor vises transaksjonene mellom Alice og Bob:
- Alice sender Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
- Alice sender Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
- Bob sender Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
- Bob sender Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC
Når en av dem eller begge ønsker å lukke kanalen, sendes en avslutningstransaksjon til blokkjeden med Alice’ og Bobs sluttbalanser. I dette tilfellet er Alice’ sluttbalanse 11 BTC og Bobs 4 BTC.
Hva om Alice ønsker å gjennomføre en transaksjon med Carol? Vel, det har seg slik at Bob har en betalingskanal med Carol, så Alice gjennomfører transaksjonen med Bob, og Bob videresender transaksjonen til Carol. Legg merke til at i dette scenariet kan Bob ta et lite gebyr for å videresende transaksjonen. Over tid, ifølge teorien om seks grader av adskillelse, LN gjør det mulig for Alice å gjennomføre transaksjoner med hvem som helst.
Node A gjennomfører transaksjoner med node Q, selv om den kun har direkte betalingskanaler med nodene C og B.
Lightning Network i praksis
LN er en relativt ny protokoll. Den står overfor mange utfordringer, alt fra brukervennlighet til sikkerhet.
Det er bekymringer knyttet til hvor enkelt det er å drive en LN-node. For at LN skal lykkes, kreves det et robust nettverk av Bitcoin-noder som kjører LN-protokollen. Å drive en LN-node kan være ganske vanskelig og det kan være slik at det foreligger problemer knyttet til betalingsinsentiver for drift av mindre noder. Man kan imidlertid hevde at det ikke er så mye vanskeligere å kjøre LN enn å kjøre en fullstendig Bitcoin-node. Siden LN imidlertid hovedsakelig er rettet mot mikrotransaksjoner, vil den daglige bruken av LN skje gjennom LN-kompatible lommebøker. I motsetning til noen av de mer etablerte Bitcoin-lommebøkene innebærer det faktum at disse LN-kompatible lommebøkene er nye, at det må gjøres avveininger mellom depotbaserte og uten frihetsberøvelse versjoner. LN-lommebøkene uten forvaring er vanskeligere å bruke – de er mer forvirrende og mindre oversiktlige. Alternativene med forvaring er enklere å bruke, men du må overlate ansvaret for Bitcoinene dine til en tredjepart.
Les mer: Forstå forskjellen mellom lommebøker med og uten oppbevaring, og hvordan dette henger sammen med økonomisk frihet.
LN må også konkurrere med andre aktører. Per februar 2024 har LN sikret seg omtrent 5 000 BTC. Dette kan kanskje høres ut som mye, men til sammenligning er over 150 000 Bitcoin låst på Ethereum (WBTC, wrapped Bitcoin) per februar 2024. Siden blokktiden på Ethereum er omtrent hvert 14. sekund, i motsetning til Bitcoins 10 minutter, er det allerede mye raskere å gjennomføre Bitcoin-transaksjoner via WBTC på Ethereum-nettverket. Videre er det tenkelig at Ethereum-prosjekter som ETH 2.0 og Ethereum Plasma vil redusere transaksjonsgebyrene så mye at Lightning Network blir unødvendig og foreldet. Det er også viktig å huske at bruk av WBTC gir alle de enorme fordelene ved tilgang til DeFi, noe LN ikke gjør.
Til slutt, og det som er mest bekymringsfullt, har LN blitt utsatt for en rekke sikkerhetshull. Disse omfatter:
- Griefing-angrep: Midlene går ikke tapt, men det fører til at offerets Lightning-midler blir fryst, slik at betalingskanalen ikke kan behandle noen transaksjoner.
- Oversvømmelse og plyndring: En angriper tvinger mange ofre til å kreve utbetaling av midlene sine fra blokkjeden samtidig (flood). Angriperen utnytter denne overbelastningen til å stjele midler som ikke rakk å bli krevet ut før fristen gikk ut (loot).
- Angrep ved hjelp av tidsdilatasjon: En angriper forlenger tiden det tar før offeret blir klar over nye blokker ved å forsinke leveringen av blokkene.
- Pinning-angrep: En angriper lurer et offer til å lukke LN-kanalen sin på feil måte og stjeler enkeltstående transaksjoner.
Det gjenstår fortsatt arbeid med Bitcoin Lightning Network
Selv om LN har sikkerhetshull, har ingen hittil utnyttet dem. Siden det kreves svært høy kompetanse for å utnytte disse sikkerhetshullene, er det sannsynlig at ingen har klart det. LN-utviklerne er overbevist om at oppdagelsen av disse sikkerhetshullene bare vil gjøre nettverket sterkere – at det er en nødvendig fase i utviklingen. Utviklerne er optimistiske når det gjelder å lage ulike løsninger for sårbarhetene de har funnet så langt, selv om «pinning»-angrep og «time-dilation»-angrep vil kreve justeringer av både LN-implementeringene og Bitcoin Core samtidig.
Dagens Lightning Network står overfor mange utfordringer, men protokollen er fortsatt relativt ung, og slike problemer er å forvente. Lightning-utviklerne vil fortsette å forbedre protokollen og vil kanskje klare å løse problemene for å bidra til å skalere Bitcoin på lag 2.
For en nøktern vurdering av Lightning Network sett fra 10 000 fot, skrevet av en heltidsbidragsyter til Bitcoin Core, kan du sjekke ut Antoine Riards flott innlegg.
