Originaltitel: „Wie funktionieren Mikrozahlungen mit dem Bitcoin-Lightning-Netzwerk?“
Originalautor: Jonas Gross, Vorsitzender der Digital Euro Association (DEA)
Übersetzung und Redaktion: Bai Ze Research Institute
Das Bitcoin-Lightning-Netzwerk erfreut sich wachsender Beliebtheit. Seine Verbreitung schreitet bereits voran: Aktuell sind im Lightning-Netzwerk mehr als 4.800 BTC mit einem Gesamtwert von über 90 Millionen US-Dollar verwahrt. Auch die institutionelle Aktivität rund um das Netzwerk nimmt zu. So erhielt Lightning Labs, einer der Hauptentwickler des Lightning-Protokolls, Anfang des Jahres eine Serie-B-Finanzierungsrunde in Höhe von 70 Millionen US-Dollar. Parallel dazu wächst die Zahl der Unternehmen, die Dienstleistungen auf Basis des Lightning-Netzwerks anbieten, rasant.
In diesem Artikel erklären wir, warum das Lightning Network notwendig ist und wie es funktioniert.
Bitcoin als globales Zahlungssystem?
Als dezentrales Zahlungssystem bietet Bitcoin zahlreiche Vorteile: Es ermöglicht weltweite Geldtransfers ohne Zwischenhändler.
Ein großer Vorteil ist die niedrige Einstiegshürde: Jeder mit einem internetfähigen Gerät kann weltweit Bitcoin nutzen – niemand wird ausgeschlossen, was die finanzielle Inklusion fördert. Zudem fungiert Bitcoin als knappes digitales Vermögensgut, eine Art „digitales Gold“. Jede Bitcoin-Einheit lässt sich in 100 Millionen Satoshi unterteilen, ähnlich wie ein US-Dollar in 100 Cent. Im Gegensatz zu Fiat-Währungen ist das Bitcoin-Angebot auf 21 Millionen Einheiten begrenzt. Eine Entwertung durch Geldmengenausweitung ist daher ausgeschlossen.
Trotz dieser Stärken hat das Bitcoin-Netzwerk in seiner aktuellen Form auch Schwächen. Die Dezentralisierung geht auf Kosten des Transaktionsdurchsatzes, also der Anzahl an Transaktionen, die pro Sekunde verarbeitet werden können. Derzeit bestätigt das Netzwerk maximal sieben Transaktionen pro Sekunde.
Für ein Zahlungssystem ist dieser geringe Durchsatz nicht ausreichend. Etablierte Anbieter wie Visa oder Mastercard verarbeiten Tausende Transaktionen pro Sekunde und sind damit deutlich skalierbarer – trotz ihrer zentralisierten Struktur. Bitcoin-Transaktionen benötigen in der Regel deutlich mehr Zeit für eine Bestätigung und eignen sich daher kaum für den täglichen Zahlungsverkehr.
Ein weiterer Nachteil von Bitcoin sind Mikrozahlungen. Die Transaktionsgebühren richten sich nach dem Speicherplatzbedarf der Transaktion und steigen mit diesem. Aktuell kostet eine Transaktion im Schnitt etwa 1 US-Dollar – unabhängig von der Höhe des Betrags. In Phasen hoher Nachfrage, wie etwa 2017, schnellten die Gebühren sogar auf Spitzenwerte von über 60 US-Dollar. Für größere Überweisungen mögen diese Kosten vertretbar sein, für Kleinstbeträge sind sie jedoch eindeutig zu hoch.
Das Lightning Network als Lösung
Genau hier setzt das Lightning Network an. Es wurde entwickelt, um Bitcoin zu einem alltagstauglichen Zahlungsmittel zu machen. Das Ziel: die Transaktionskapazität zu erhöhen, ohne dabei auf Zentralisierung zurückzugreifen – eine Grundvoraussetzung für ein leistungsfähiges Zahlungsnetzwerk. Nutzer sollen mehr Transaktionen zu geringeren Kosten und in kürzerer Zeit durchführen können. Die Idee zum Lightning Network entstand bereits 2015, also Jahre nach Satoshi Nakamotos Whitepaper von 2008. Die Entwicklung startete 2016, und 2018 begannen die ersten Nutzer, das Netzwerk zu testen. Seither hat sich die Technologie rasant weiterentwickelt. Trotz hoher Transaktionsvolumina und jüngster Fortschritte bei der Verbreitung befindet sich das Lightning Network, insbesondere im Jahr 2022 betrachtet, jedoch noch in einer frühen Phase.
Wie löst das Lightning Network das Problem des geringen Transaktionsdurchsatzes und der hohen Gebühren? Der Trick liegt darin, dass nicht jede Transaktion direkt in die Blockchain geschrieben wird („on-chain“). Stattdessen laufen die meisten Zahlungen „off-chain“ ab, also direkt zwischen den beteiligten Parteien. Nur in Ausnahmefällen oder bei Beendigung einer Zahlungsbeziehung werden die Transaktionen in der Blockchain finalisiert („abgerechnet“). Dadurch können Nutzer Zahlungen in Echtzeit und zu minimalen Kosten abwickeln. Wer über das Lightning Network überweist, muss nicht auf die Bestätigungen des Bitcoin-Netzwerks warten – die Transaktionen sind sofort wirksam.
So funktioniert das Lightning Network
Das Funktionsprinzip des Lightning Networks lässt sich am besten anhand eines konkreten Beispiels erklären.
Stellen Sie sich vor, Sie möchten mit Freunden einen geselligen Abend in einer Bar verbringen. Sie möchten eine Runde ausgeben, finden es aber umständlich, jedes Getränk einzeln zu bezahlen. Also hinterlegen Sie Ihre Kreditkarte beim Barkeeper. Bei jeder Bestellung führt er für Sie einen Strichliste – eine Art „Rechnungskonto“ oder „Tab“. Am Ende des Abends addiert der Barkeeper alle Posten zusammen und stellt Ihnen die Gesamtrechnung aus.
Genau so funktioniert das Lightning Network im Prinzip: Nutzer senden Transaktionsanfragen über Lightning-Kanäle (außerhalb der Blockchain) an andere Personen oder Händler. Der Empfänger öffnet dafür einen „Zahlungskanal“ – ähnlich wie der Barkeeper einen „Tab“ für Sie anlegt. Theoretisch können auf diese Weise unbegrenzt viele Transaktionen durchgeführt werden. Die endgültige Verrechnung erfolgt dann gebündelt im Bitcoin-Netzwerk (on-chain).
Wie nutzt man das Bitcoin Lightning Network?
1. Wallet einrichten
Zunächst laden Sie eine Lightning-Wallet auf Ihr Smartphone oder Ihren Computer herunter und richten sie ein. Das ist recht unkompliziert und ähnelt dem Einrichten einer selbstverwalteten Bitcoin-Wallet, bei der Sie Ihre eigenen privaten Schlüssel kontrollieren.
Zur Auswahl stehen zahlreiche Lightning-Wallets wie Zeus, Bluewallet, Phoenix oder Breeze. Nehmen wir als Beispiel Phoenix:
Nachdem Sie die Phoenix Wallet aus dem App Store auf Ihrem Gerät installiert haben, tippen Sie auf die Schaltfläche „Neues Wallet erstellen“.
Anschließend ist Ihr Wallet bereit, Zahlungen zu empfangen. Tippen Sie dafür einfach auf „Empfangen“.
Bitte beachten Sie: Ihre erste eingehende Transaktion muss mindestens 10.000 Satoshi (0,0001 BTC) betragen.
Da es sich bei der Phoenix Wallet um eine selbstverwaltete Wallet handelt, liegt es in Ihrer Verantwortung, Ihre Wiederherstellungsphrase (auch „Mnemonic“ genannt) sicher aufzubewahren. Klicken Sie in der Wallet auf die Schaltfläche „Wiederherstellungsphrase“, um diese anzuzeigen. Notieren Sie sich die Wörter und bewahren Sie sie an einem absolut sicheren Ort auf. Nur mit dieser Seed-Phrase können Sie später Ihren privaten und öffentlichen Schlüssel wiederherstellen.
2. Geld auf die Wallet einzahlen
Im nächsten Schritt laden Sie Ihre Lightning-Wallet auf. Dazu überweisen Sie Bitcoin von Ihrer eigenen Wallet (self-custody) oder von einem verwahrenden Dienstleister wie Coinbase oder Binance auf Ihre Lightning-Wallet. Geben Sie einfach die Empfangsadresse des Lightning-Netzwerks ein und autorisieren Sie die Transaktion mit Ihrem privaten Schlüssel.
Aus Sicherheitsgründen sollten Sie warten, bis die Transaktion mehrere Bestätigungen im Bitcoin-Netzwerk erhalten hat – in der Regel sind es sechs, was etwa eine Stunde dauert. Erst dann ist die Einzahlung endgültig abgeschlossen.
3. Einen Zahlungskanal eröffnen
Im nächsten Schritt eröffnen Sie einen Zahlungskanal mit Ihrem Handelspartner. Wenn Sie beispielsweise Ihren Kaffee über das Lightning Network bezahlen möchten, können Sie direkt im Café einen solchen Kanal einrichten.
Bei der Kanaleröffnung hinterlegen Sie Guthaben. Dieses Guthaben steht dann für alle Zahlungen innerhalb dieses Kanals zur Verfügung.
4. Zahlung durchführen
Sobald das Guthaben im Zahlungskanal liegt, können die Parteien direkt miteinander transagieren. Dazu stellt das Café eine Lightning Network-Rechnung als QR-Code aus, die Sie mit Ihrer Wallet – etwa der bereits erwähnten Phoenix-Wallet – scannen. Die Zahlung müssen Sie anschließend nur noch in Ihrer Wallet bestätigen.
Zusammenfassung
Die Einrichtung einer Lightning Network-Wallet dauert nur wenige Minuten. Die erste Einzahlung auf die Wallet und die Eröffnung eines Zahlungskanals nehmen jeweils etwa eine Stunde in Anspruch. Sobald BTC in der Wallet und im Kanal verfügbar sind, sind Zahlungen über das Lightning Network sofort möglich. Damit kommen die entscheidenden Vorteile voll zum Tragen: blitzschnelle Transaktionen zu minimalen Gebühren. Das ist besonders für Kleinstbeträge ideal – wie etwa beim Kauf eines Kaffees.
In der Praxis müssen Sie nicht für jedes Ihrer Lieblingscafés einen eigenen Zahlungskanal eröffnen. Lightning-Wallets leiten Zahlungen über bestehende Kanäle zum gewünschten Ziel weiter, anstatt ständig neue zu öffnen. Ob eine Transaktion erfolgreich ist, hängt von der verfügbaren Kanalkapazität und der Verteilung der Liquidität im Netzwerk ab. Um eine hohe Erfolgsquote und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, sollten Teilnehmer die Weiterleitungsgebühren nicht auf ein Minimum drücken. Die sogenannte „egoistische Routing-Strategie“ beansprucht Kanalkapazität und kann langfristig dazu führen, dass das Lightning Network weniger Transaktionen verarbeiten kann.