Das „Lightning Network“ ermöglicht Transaktionen in Bitcoin auf einer zweiten Ebene, Lightning wird für Bitcoins was TCP/IP für das Internet ist und war . In der Bitcoin-Communitie steht dieses System für eine große Hoffnung zur Lösung der Skalierungsprobleme.
Deshalb hier ein paar Gedanken zu Bitcoin, Blockchain und und vor allem Lightning.

Um besser zu verstehen, wie Bitcoin(Blockchain) und das Lightning-Netzwerk funktioniert, sollten wir von den Wut-infizierten Schlachtfeldern auf Twitter und Reddit einen Schritt zurück treten.  Wir sollten Lightning, denn Netzwerkprotokollen und Systemen die unser Internet antreiben, gegenüberstellen. Ich glaube, dass es einen großen Schatz an Wissen darüber gibt, wie Computer-Netzwerke und das Internet funktionieren, die auf die Bitcoin-eigenen Skalierungsbedingungen angewendet werden können. Die drei Protokolle, auf die ich mich in diesem Artikel hauptsächlich konzentriere, sind Ethernet, IP und TCP. Indem ich verstehe, wie diese Protokolle funktionieren, glaube ich, dass wir alle besser dafür gerüstet sein werden, die große Frage der Skalierung für Bitcoin und allen Blockchains gleichermaßen zu beantworten.

In den Computernetzwerken sind die beiden häufigsten Formen der Datenübertragung heute Broadcast und Unicast. Es gibt viele andere Formen wie Anycast und Multicast, aber wir werden sie in diesem Artikel nicht behandeln. Beginnen wir zunächst damit, diese Datenübertragungsformen zu definieren und zu verstehen.

  • Broadcast – eine Datenübertragungsart, bei der Informationen von einem Punkt in einem Netzwerk zu allen anderen Punkten gesendet werden; Eins zu allem.

Diagram: Broadcast Data Transmission
  • Unicast – ein Datenübertragungstyp, bei dem Informationen von einem Punkt in einem Netzwerk zu einem anderen Punkt gesendet werden; eins zu eins.

Diagram: Unicast Data Transmission

Aufgrund unseres Verständnisses dieser Art von Datenübertragungsformen entdecken wir sehr schnell, dass Blockchain-Transaktionen Broadcast-ähnlichen Kommunikationsformen ähneln. Wenn eine Transaktion im Bitcoin-Netzwerk durchgeführt wird, wird die Transaktion an alle verbundenen Knoten im Netzwerk kommuniziert oder übertragen. Mit anderen Worten, damit eine Transaktion in Bitcoin existiert oder passiert, müssen alle Knoten diese Transaktion empfangen und aufzeichnen. Transaktionen auf Blockchains funktionieren sehr ähnlich wie Legacy-Ethernet-Hubs mit Datenübertragungen.

Vor langer Zeit haben wir uns auf Ethernet-Hubs verlassen, um Daten zwischen Computern zu übertragen. Offensichtlich entdeckten wir, dass sie aufgrund ihrer begrenzten Natur einfach nicht skaliert werden konnten. Alte Ethernet-Hubs unterstützten ausschließlich Broadcast-Übertragungen. Daten, die über eine Schnittstelle oder einen Port eingehen, müssten über alle anderen Schnittstellen oder Ports im Netzwerk übertragen und repliziert werden.
Wenn Sie mir eine 1 MB-Bilddatei über ein Netzwerk mit 100 Teilnehmern senden möchten, müsste diese 1 MB-Bilddatei wiederum 99 Mal repliziert und an alle anderen Benutzer im Netzwerk gesendet werden. In Bitcoin sehen wir ein sehr ähnliches Verhalten: Daten (eine Transaktion oder ein Block), die von einem Knoten kommen, werden an alle Knoten im Netzwerk gesendet und repliziert.

Blockchains ähnlich wie alte, ältere Ethernet-Hubs sind einfach schlechte Medien, um Daten zu übertragen und darüber zu kommunizieren. Es ist einfach unrealistisch, sogar ein globales Zahlungsnetzwerk wie Bitcoin über Broadcast-basierte Transaktionen zu skalieren.
Zum Vergleich: Wenn wir das Internet neu gestalten würden, indem wir uns ausschließlich auf Broadcast-Datenübertragungen wie in Blockchains und Ethernet-Hubs verlassen, hätten wir jede einzelne Person, jeden Host und jedes Gerät auf der ganzen Welt im selben LAN-Segment platziert. Das Internet wäre ein riesiges, flaches LAN-Netzwerk gewesen, in dem die gesamte Kommunikation repliziert und auf jedes einzelne Gerät übertragen würde. Um diesen Artikel zu verbreiten wäre jedes Gerät im Internet gezwungen gewesen diesen Artikel herunterzuladen. Mit anderen Worten, das Internet würde zu einem quietschenden Stillstand kommen.

In Computernetzwerken beruht die häufigste Kommunikationsform auf Unicast-Datenübertragungen oder Punkt-zu-Punkt-Übertragungen. Die meiste Kommunikation im Internet wird von einem Computer zum anderen geroutet, wir müssen uns nicht länger auf blinde Broadcast-Übertragungen von Daten verlassen in der Hoffnung, dass unser Empfänger sie empfangen oder sehen würde. Wir sind in der Lage, unsere Nachrichten genau zu senden, zu routen und an unsere empfangende (n) Partei (en) zu liefern. Wir haben gelernt, dass die Übertragung einer 1-MB-Image-Datei in einem Broadcast-Netzwerk erfordert, dass die Datei repliziert und an jeden Teilnehmer in diesem Netzwerk gesendet wird. Stattdessen können wir in einem Netzwerk, das Unicast-Datenübertragungen unterstützt, diese Bilddatei in einer klaren Art und Weise von Quelle zu Ziel weiterleiten. Für mich ist das Lightning Network die IP-Schicht von Bitcoin.

Diese Analogien wird uns helfen, diese komplexen und weitgehend abstrakten Ideen besser zu verstehen: Blockchain, Blitze, Kanäle usw.  Was wissen wir über den Blitz? Er ermöglicht uns, unsere Bitcoin-Kanäle zu sperren und Kanäle mit anderen zu bilden. Was wissen wir sonst noch? Wir können Transaktionen zwischen den zwei Punkten, die den Kanal bilden, bidirektional senden und empfangen. Was wissen wir sonst noch? Wir können die Transaktionen weiter an das richtige Ziel weiterleiten.

Basierend auf diesen wichtigen Erkenntnissen können wir sehen, dass Lightning Unicast-Transaktionen in einem System [Bitcoin] ermöglicht, das zuvor nur Broadcast-Transaktionen unterstützt hat. Für mich sind Lightning-Knoten in Bitcoin gleichbedeutend mit IP-Hosts – hier können wir schließlich Einzeltransaktionen oder Punkt-zu-Punkt-Transaktionen an die entsprechenden Empfänger weiterleiten. In der traditionellen IP senden und empfangen wir Datenpakete; In Lightning senden und empfangen wir bitcoin. IP hat es uns ermöglicht, unsere kleinen und weitgehend primitiven Netzwerke der Vergangenheit in den globalen Giganten zu skalieren, der es heute ist, das Internet. Auf ähnliche Weise können wir mit Lightning unser globales Bitcoin-Netzwerk skalieren. Wo Lightning Nodes als IP-Hosts angesehen werden können, betrachte ich Lightning Channels als etablierte TCP-Verbindungen. Im Internet, wenn wir beispielsweise versuchen, eine Verbindung zu einer Website herzustellen, öffnen wir eine TCP-Verbindung zu einem Webserver, über den wir dann den HTML-Quellcode der Website herunterladen können. In Lightning richten wir Kanäle mit unseren jeweiligen Parteien ein und sind in der Lage, direkt [Punkt-zu-Punkt] Daten (Transaktionen) ähnlich wie TCP zu senden und zu empfangen. Wo Blockchain Ethernet ähnelt, sind Lightning Nodes unsere IPs und Lightning Channels unsere TCP-Verbindungen.

Ich hoffe dieser Artikel hat euch geholfen Lightning besser zu verstehen, im nächsten Artikel werde ich das Lightning-Netzwerk aus der Perspektive der Ökonomie betrachten.