Dit is wat je moet weten over het Bitcoin Lightning Netwerk

Heb je ooit eens geprobeerd om een transactie met bitcoin te verzenden terwijl je haast had? Je hebt waarschijnlijk gemerkt dat een Bitcoin transactie traag en duur kan zijn. Transacties worden slechts eenmaal per ~10 minuten door miners in een block geplaatst.

Daarnaast kan de mempool vol raken als iedereen tegelijk wil betalen. Hiervoor is een oplossing bedacht: het Bitcoin Lightning Network (LN).

Koop gemakkelijk en snel Bitcoin bij Bitvavo. Ga aan de slag en betaal geen handelskosten voor je eerste aankoop tot €1.000 !

Dit is een extra secundaire laag op het netwerk van Bitcoin. In dit artikel gaan we uitgebreid in op LN, de manier hoe het werkt en wat je ermee kunt. Je kunt er namelijk meer mee dan ‘slechts’ razendsnel en goedkoop betalen.

Beginnen met Lightning

Wil je direct aan de slag met het Lightning Network? Dat kan vrij gemakkelijk op verschillende manieren. Als je eerst meer wil leren over wat het netwerk is en hoe het werkt: scroll dan vooral een stuk verder: na het lezen van dit uitgebreide artikel ben je op de hoogte van de laatste ontwikkelingen.

Als je wil beginnen met Lightning heb je eigenlijk twee opties: een custodial of een non-custodial wallet. Dit zijn apps voor je telefoon of computer om je bitcoin te beheren.

Bij een custodial wallet stal je jouw bitcoin bij een andere partij en kun je daarmee aan de slag via een app.

Een non-custodial wallet is, je raadt het al, het tegenovergestelde. Hiermee ben je eigen baas over je BTC.

Wil je zonder poespas aan de slag? Lees dan: Beginnen met een custodial Lightning wallet. Liever direct op de ‘goede manier’ starten? Lees dan:Beginnen met een non-custodial Lightning wallet

Wat is het Bitcoin Lightning Network?

Het Lightning Network (LN) is momenteel de meest bekende schaalbaarheidsoplossing van Bitcoin. Het maakt directe ‘instant’ betalingen mogelijk en het is mogelijk duizenden transacties per seconde te verwerken.

Dit is een enorme verbetering ten opzichte van het huidige bitcoin netwerk als je het hebt over het doen van betalingen. Bitcoin is de settlement layer, Lightning de payment layer.

Het protocol van Bitcoin bepaalt wat het geld is en wat de regels zijn (qua ‘monetair’ beleid), Lightning maakt het mogelijk om dit geld gemakkelijk uit te geven.

Het Bitcoin Lightning Network is als het ware een nieuwe laag bovenop de blockchain van Bitcoin. Het stelt gebruikers in staat om open payment channels te maken tussen twee partijen.

Deze kanalen kunnen zo lang bestaan als nodig is. Dit is gebaseerd op het principe van Hashed TimeLock Contracts. Het is een overeenstemming tussen twee partijen, waardoor er oneindig gepingpongd kan worden met transacties binnen deze kanalen.

Deze betalingen vinden nagenoeg onmiddellijk plaats en de kosten zijn extreem laag (of zelfs afwezig). Ze komen niet allemaal op de blockchain te staan, waardoor de beperkende eigenschappen qua snelheid en kosten ontlopen worden.

Tot zo ver de theorie. Want hoe werkt dit in de praktijk?

Hoe werkt het Bitcoin Lightning Network?

De ruggengraat van het Bitcoin Lightning Network zijn Multiple Signature (MultiSig) wallets. Dit zijn eigenlijk gewone reguliere crypto wallets, maar om deze te gebruiken heb je meerdere mensen nodig om een transactie te ondertekenen of verzenden.

Laten we zeggen dat Alice en Bob samen besluiten om samen een “2 uit 2 MultiSig-wallet” te maken. Dit betekent dat deze enkele wallet twee eigenaren heeft en twee handtekeningen nodig heeft om de Bitcoin te kunnen versturen.

Stel dat Bob wat bitcoin uit de wallet wilt sturen naar Alice. Hij initieert eerst een betaling uit de MultiSig-wallet door de transactie te ondertekenen. Door dit te doen, creëert hij een “open payment channel”.

Met andere woorden, de betaling is geblokkeerd, totdat dit betaalkanaal gesloten wordt. Dit betaalkanaal sluit alleen zodra Alice ook de transactie ondertekent die Bob heeft geïnitieerd.

Zodra Alice dat doet, komt de betaling terecht op het bitcoin netwerk waar de miners deze transactie verwerken.

Maar voordat de betaling dus gesloten wordt en op de settlementlaag (wat dus de Bitcoin blockchain is) komt, kunnen Bob en Alice de balans voor beide partijen overeenstemmen.

Het overeenstemmen van een balans vóórdat deze op de blockchain komt is in wezen waar het bij het Bitcoin Lightning Netwerk om gaat.

Het is de betaallaag waar je allemaal kleine betalingen kunt doen totdat beide partijen het mooi geweest vinden en het betaalkanaal sluiten en deze op blockchain settelen.

Het klinkt allemaal misschien nog wat vaag: betaalkanalen, meerdere digitale handtekeningen en oneindige betalingen. Laten we het wat praktischer maken met een voorbeeld.

De kralenketting en de barrekening

Simpel gezegd is het Lightning dus een netwerk waarbij je via een heleboel peers (in dit geval Bob en Alice), kleine beetjes BTC naar elkaar kunt toeschuiven vóórdat dit op de blockchain komt.

Met wat cryptografische slimmigheidjes en de Bitcoin mainchain als basislaag, kun je super goedkoop en super snel betalingen doen.

Hieronder twee analogieën die dit principe duidelijker en inzichtelijker maken:

Barrekening

Zie het als een rekening die je aan de bar opent. Aan het begin van de avond maak je een afspraak met de barman en gedurende de hele avond kun je allemaal bedragen op de lijst zetten. Zodra je weg gaat, betaal je dit allemaal in een keer.

Met Lightning maak je als het ware ook zo’n afspraak door met een multi-sig wallet een payment channel te openen met iemand anders (bijvoorbeeld de barman).

Totdat je deze sluit, kun je onbeperkt satoshi’s heen en weer knikkeren door het betaalkanaal totdat jij of de barman deze sluit aan het eind van de avond. Pas dán wordt de betaling op de mainchain verwerkt in een block.

Kralenketting

Een ander voorbeeld is die van de kralenketting. Stel, jij hebt een ketting en je staat in contact met andere kralenkettingen. Iedere keer als jij 1 kraal ontvangt van iemand anders, wordt er automatisch eentje aan de bij jou weggestuurd. Op deze manier ben jij een peer in het netwerk. Jouw balans blijft hetzelfde, maar toch fungeer je als tussenpersoon in het netwerk.

In Lightning vertegenwoordigt zo’n kraaltje een bepaalde hoeveelheid sats (satoshi’s, 0.00000001 BTC red.). Het probleem is op dit moment nog dat je bij grotere hoeveelheden sat’s via tussenpersonen moet gaan die ook deze liquiditeit in hun kanaal hebben.

Meerdere personen

In het voorbeeld gebruiken we Alice en Bob, slechts twee partijen uit het netwerk. Maar in principe is het Bitcoin Lightning Network een enorm ecosysteem van allemaal entiteiten. Ze zijn allemaal op de een of andere manier aan elkaar gelinkt via betaalkanalen.

Op BitcoinVisuals kun je de status van het netwerk zien: het aantal nodes, betaalkanalen die open staan, de capaciteit et cetera. Het hele netwerk is ook gevisualiseerd. Zie LNDexplorer voor de meest recente realtime weergave.

Het Bitcoin Lightning spel

Dit hele verhaal van de kralenketting en liquiditeit is een bekend probleem. LNgames heeft een spel gemaakt waarbij je zelf kunt zien hoe het precies in zijn werk gaat. De bedoeling is om een aantal kralen (of sats) door het netwerk te routen (of versturen).

Het is de bedoeling om geld van Alice naar Bob te krijgen via het peer-to-peer netwerk. In dit geval is er onderweg niet genoeg liquiditeit gevonden voor deze weg. Gelukkig gaat het in het echte netwerk allemaal automatisch en hoef je het zelf niet een oneindig aantal keren te proberen.

Het totaalplaatje van een peer-to-peer netwerk ziet er als volgt uit. Jij kunt (als tussenpersoon) betaalkanalen openen met wie jij wilt. Hierin zitten dus kralen gekoppeld die heen en weer geschoven kunnen worden.

Speel vooral het spel eens zelf en leer hoe het potentiële financiële betaalmiddel van de toekomst precies werkt. In de interactieve browsergame zie je precies hoe Lightning werkt. Zo kun jij het ook aan andere mensen uitleggen!

Er is overigens zelfs al een applicatie gemaakt waarmee je via een betaalkaart of bankrekening kunt betalen via het netwerk. Het ziet eruit alsof je met dollars betaalt, maar op de achtergrond worden er sats heen en weer ge-ping-pongt. Compleet decentraal dus!

Multi-path Payments

Zoals genoemd, kan de liquiditeit binnen het netwerk voor problemen zorgen. Wat als Alice 100 dollar aan Bitcoin naar Bob wil versturen, maar er zijn geen kanalen die dit met/voor dit bedrag als tussenpartij kunnen fungeren?

Hiervoor is een oplossing bedacht: multi-path payments. Hiermee kun je die 100 dollar opdelen zodat het via meerdere routes (of meerdere kralenkettingen of betaalkanalen) over het netwerk bij Bob terecht kan komen. In december 2019 berichtten we hier al over:

“Multi-path payments zijn geslaagd voor de tests, wat betekent dat het binnenkort klaar is voor gebruik.”

Blockstream heeft zich over dit onderwerp gebogen. Het was dus ook Samson Mow, de Chief Security Officer van het Canadese bedrijf, die met dit nieuws naar buiten kwam.

Volgens Mow is dit “de belangrijkste ontwikkeling” van het jaar. Hij liet niet doorschemeren wanneer deze functie voor Lightning precies beschikbaar gaat zijn. Op moment van schrijven (maart 2020) is de functie nog niet geactiveerd.

Je eigen node runnen

De ultieme manier om Bitcoin via het Lightning Network te versturen is met een eigen node.

Dit zorgt er voor dat je alles zelf in de hand hebt: van het routen van betalingen, het aanmaken en beheren van betaalkanalen et cetera. Dit biedt extra privacy én het is een non-custodial oplossing. Maar als je dit wilt, hoe moet je dit dan doen?

Een node is als het ware een apparaatje wat je thuis hebt staan wat in contact staat met het netwerk. Dit apparaatje draait een implementatie van de Lightning software. Dit kunnen verschillende soorten software (of implementaties) zijn, afhankelijk van wat je precies wilt. Hierover in een later deel van deze Lightning maand meer.

Lees verder: Snelle BTC betalingen vanaf eigen node

Wie bouwt het netwerk?

Er zijn verschillende implementaties van het Lightning Network te vinden. Een aantal bitcoinbedrijven ontwikkelen een soort eigen ‘besturingssysteem’ voor gebruikers. Alle implementaties hebben hun eigen voor- en nadelen.

In onderstaande podcast praten we met Gert-Jaap Glasbergen, hij is betrokken bij MIT.

Lees verder: Deze 5 bedrijven schrijven code voor het Bitcoin Lightning Network

Microbetalingen

Je kunt dus kralen (of satoshi’s) heen en weer schuiven tussen personen. Het mooie is dat het niet uit maakt of dit er nu 1 of een miljoen zijn. Zolang de balans in de wallet staat, kun je dit betalen. Dit levert een aantal nieuwe use cases op.

Gaming

De industrie waarin het Bitcoin Lightning Network terrein begint te winnen is die van gaming. Je kunt met LN microbetalingen doen.

De in-game valuta die je verdient met opdrachten kan je vervolgens uitgeven bij de bakker. Tot een aantal maanden geleden was dit nog ondenkbaar! Het gaat heel hard met de ontwikkelingen van LN in gaming. Hieronder enkele voorbeelden:

Ben je geïnteresseerd in het gebruik van Bitcoin in games, luister dan vooral de volgende podcasts:

Begin 2020 kwam ZEBEDEE met een Software Developers Kit (SDK) voor Lightning in Unity. Dit is een reuzestap in de ontwikkeling van LN voor de gaming industrie.

Een uitgebreide uitleg over Lightning en gaming vind je hier: Online spelletjes spelen met prijzenpot vol sats

Moneystreaming

Een andere theoretische use case is dat je het Bitcoin Lightning Network kunt gebruiken voor moneystreaming. Dit houdt in dat je voor een abonnement bij Netflix bijvoorbeeld betaalt voor iedere seconde dat je film kijkt. Of dat de kosten van jouw autoverzekering oplopen voor iedere seconde die jouw auto rijdt.

Met onze huidige financiële infrastructuur zijn dit soort toepassingen ondenkbaar. Omdat iedere betaling via een bank gaat (en dit naast kosten ook een flinke vertraging met zich meebrengt) is het ondenkbaar dat dit ooit met euro’s gaat gebeuren.

Chatten via Lightning

Lightning gaat inmiddels echter al verder dan enkel het betalen van satoshi’s. Het peer-to-peer netwerk kan op meerdere manieren gebruikt worden. Een van de manieren is om een p2p chatdienst te bouwen op het LN. De naam hiervan is Whatsat.

De applicatie voegt nieuwe/andere data toe aan transacties op het netwerk. In plaats van betalingen verstuur je berichten via de andere nodes op het netwerk naar de ontvanger.

In de praktijk kun je straks encrypted met elkaar communiceren, via het Bitcoin Lightning Network en afgeschermd van de rest van de wereld.

Als je het wil uitproberen, dan kan dat. Check de GitHub van Whatsat om op het testnet van Lightning aan de slag te gaan.

Een eerste opzetje hiervan is ontwikkeld door Joost Jager. Leer in onderstaande podcast meer over het onstaan van Whatsat.

Ook hierover hebben we een uitgebreid artikel. Die kun je hier vinden: Decentraal en peer-to-peer chatten via Lightning

Webshop

Nog een andere manier is om een webshop te draaien via het LN. Hierbij gaat de communicatie tussen klant en verkoper via het peer-to-peer netwerk. Bitcoin gaat daarmee verder dan enkel fungeren als betalingslaag.

Je stuurt als het ware jouw contactgegevens van de bestelling met de betaling mee.

De webshop heet tlvshop.com, wat betekent dat het gebruik maakt van ‘tlv records’. Dit staat voor type-length-value, wat een encoding scheme is dat je kunt gebruiken als ‘optional information element’ in een bepaald protocol.

Het is zeker geen gewone webshop. Er is geen browser, het heeft geen winkelwagen, geen betaalpagina en je hebt ook geen creditcard nodig. Maar wat is het dan wel? Het is een ‘100% pure Lightning-shop’. Lees in dit nieuwsbericht meer over deze Webshop 3.0.

Andere toepassingen

Er zijn nog tal van andere toepassingen te bedenken voor het Lightning Network. Van het makkelijker handelen in bitcoin tot aan tokens uitgeven bovenop Lightning. Er is van alles mogelijk. Een aantal interessante opties op een rij:

Geschiedenis van het Lightning Network

Sinds de start van bitcoin en daarvoor wordt er al nagedacht over manieren om peer-to-peer transacties te doen. Dat kan met een ‘gewone’ bitcoin transactie, maar daar zitten zeker qua snelheid toch wat haken en ogen aan.

In februari 2015 introduceren Josep Poon en Thaddeus Dryja de eerste draft van de Lightning Network whitepaper. Het doel? Een peer-to-peer netwerk creëren die de druk van onderlaag weghaalt en in staat is om duizenden transacties per seconde te verwerken.

Op het Lightning Network kun je (micro)betalingen doen die worden verzonden over een netwerk van payment channels (ook wel transaction channels en micropayment channels genoemd).

Benieuwd naar de rest van de geschiedenis en het ontstaan van het netwerk? Lees dan: De geschiedenis en het ontstaan van het Bitcoin Lightning Network

Het Bitcoin Lightning Network

Het Bitcoin Lightning Network is dus een manier om razendsnel en goedkoop Bitcoin betalingen te doen. Een extra laag bovenop bitcoin waarmee je gemakkelijk BTC transacties kunt doen zonder de onderlaag te belasten.

Door een netwerk van peers, die met betaalkanalen aan elkaar gelinkt zijn, kunnen betalingen worden verzonden naar iedereen die mee doet.

Toepassingen zijn heel breed: van simpele betalingen in onze echte wereld bij de bakker tot in-game purchases. Van microbetalingen tot moneystreaming. Maar ook chatten en het runnen van een webshop is mogelijk via het Bitcoin Lightning Network.

Wil je op de hoogte blijven over alle ontwikkelingen? Kom dan eens langs in onze Telegram chat, en download ook vooral onze Android Nieuws app of iOS Nieuws app!