2019: een innovatief jaar voor Bitcoin’s Lightning Network

Lightning Network

Voordat we de details induiken eerst even een korte inleiding op het Lightning Network. Het is een zogeheten Layer 2-oplossing. Een product dat verankerd is op Bitcoin (Layer 1), maar voor een belangrijk deel van z’n werking niet afhankelijk is van Bitcoin’s blockchain. Dat maakt het mogelijk om én van Bitcoin’s veiligheid te profiteren, én razendsnel transacties te verwerken. Een snel betaalsysteem bovenop Bitcoin.

De innovaties van 2019

Het Lightning Network is nog niet volwassen. Of anders gezegd: het is nog niet betrouwbaar genoeg om door tienduizenden mensen in het dagelijks leven gebruikt te worden. Niet gek, de technologie is immers nog jong, en er is nog veel te doen, leren, en ontdekken. Tegelijkertijd kan er in een jaar veel gedaan worden.

Lightning in je broekzak

Het team van Lightning Labs heeft grote stappen gezet in de context van mobiel gebruik van het Lightning Network. Neutrino is de naam van de Bitcoin-client die ontworpen is met mobiel gebruik in het achterhoofd. Denk aan het minimaliseren van benodigde bandbreedte, of de hoeveelheid gegevens die opgeslagen moeten worden.

Inmiddels is de ontwikkeling van Neutrino zo ver dat er apps zijn ontwikkeld die er gebruik van maken. Breez is er een voorbeeld van. Zo komt het Lightning Network al vrij dicht bij de broekzak van de gebruiker die gewoon snel wil kunnen betalen.

Gebruiksvriendelijkheid

Om het Lightning Network te laten slagen zijn twee dingen nodig: technologie en gebruikers. Aan de technologie wordt hard gewerkt, maar hoe zorg je ervoor dat mensen het gaan gebruiken? Dat is het domein van gebruiksvriendelijkheid. Het doel is om zoveel mogelijk drempels weg te nemen. Een frictieloze gebruikerservaring te bieden. En dus zijn er uitdagingen.

Minimaliseren configuratie

Om het Lightning Network te gebruiken moet je meer doen dan enkel een client (app) downloaden. Nieuwe gebruikers zijn niet direct verbonden met het netwerk. Ze moeten eerst een betaalkanaal openen, en een geschikte tegenpartij kiezen. Je merkt het al: de gemiddelde gebruiker was hier al ruimschoots afgehaakt. Te moeilijk.

Om het openen van een betaalkanaal te vereenvoudigen is in 2019 gewerkt aan het verbeteren van autopilot. Het is de bedoeling dat Lightning’s autopilot moeilijke keuzes vereenvoudigt of zelfs overbodig maakt. Er worden diverse variabelen gecombineerd om automatisch een betaalkanaal te openen met de ‘juiste’ tegenpartij.

Een ander idee is het gebruik van zogeheten Lightning Service Providers (LSPs). Een dienstverlener die de technische concepten voor de gebruiker naar achteren verschuift, zoals het het openen en activeren van een betaalkanaal, het routeren van betalingen, herbalanceren van betaalkanalen, en betrouwbaarheid van betalingen garanderen. Voorwaarde is natuurlijk wel dat er een levendig ecosysteem van LSPs ontstaat, want hier ligt centralisatie op de loer.

Een denkrichting is dat (onder andere) exchanges hier een rol in gaan spelen. OKCoin houdt het in ieder geval in de gaten. Of zou Bitfinex op dat gebied een voorloper zijn? Begin december kondigde de exchange aan Lightning te ondersteunen voor stortingen en opnames. Gegevens over de Lightning-node van Bitfinex kan je hier bekijken.

Eén saldo

Een satoshi kan niet tegelijkertijd op Bitcoin’s mainnet én op het Lightning Network gebruikt worden. Die splitsing van het saldo maakt Bitcoin complexer, zeker als je Lightning Network-saldo over meerdere kanalen is verspreid. De technologie om die complexiteit naar de achtergrond te verschuiven is in 2019 verbeterd.

Zo kunnen Submarine Swaps een brug vormen tussen on- en off-chain saldi. En door van automatic rebalancing gebruik te maken, heeft een gebruiker altijd toegang tot z’n hele off-chain saldo, ookal is dat verspreid over meerdere betaalkanalen. Tenslotte is er dit jaar verder gewerkt aan zogeheten Atomic Multipath Payments (AMP). Daarover straks meer.

Financiering betaalkanaal

Een probleem bij het gebruik van een betaalkanaal kan zijn dat alle beschikbare satoshi’s al bij één van de twee partijen zijn beland. Er kan dan niet meer betaald worden. Niet handig als je je boodschappen wil betalen. Er wordt daarom gekeken naar manieren om de zogeheten ‘Inbound Liquidity’ automatisch aan te kunnen vullen. Ook hier worden LSPs genoemd als mogelijke oplossing. Daarnaast wordt gesproken over dual-funded channels, het gebruik van invoices, en Lightning Loop.

Moeiteloos betalen

Op dit moment moeten veel Lightning-clients inzicht hebben in het gehele netwerk om de beste route voor een betaling te berekenen. Naar gelang het netwerk groeit, zal daar een efficiëntere manier voor in de plaats moeten komen. Een oplossing daarvoor zijn zogeheten Trampoline Payments, waardoor de hoeveelheid benodigde gegevens en rekenkracht drastisch daalt.

Recent is ook Lightning’s Mission Control verbeterd. Dat is het systeem dat voor een groot deel verantwoordelijk is voor de routebepaling door het netwerk. Door van de laatste 1.000 betalingen bij te houden welke routes wel en welke niet succesvol waren, is de snelheid en betrouwbaarheid flink verbeterd.

Bescherming tegen valsspelers

Het Lightning-protocol heeft een ingebouwd mechanisme om valsspelers te bestraffen. Bijvoorbeeld als iemand z’n tegenpartij om de tuin probeert te leiden door hem met verkeerde data te bestoken. Maar wat als degene die bespeeld wordt offline is? Daar zijn watchtowers voor bedacht, beschikbaar sinds versie 0.7. Een belangrijke beveiligingsfeature met minimale impact op je eigen privacy. In episode 83 van Stephan Livera’s podcast legt Conner Fromknecht er meer over uit.

In het kader van veiligheid is in oktober een belangrijke verbetering aan het Lightning-protocol doorgevoerd onder de noemer ‘SAFU Commitments’. Voorheen was het relatief lastig om je geld  terug te krijgen als een tegenpartij het betaalkanaal geforceerd afsloot. Door de introductie van SAFU Commitments is de gebruiker niet meer afhankelijk van de tegenpartij om z’n geld terug te krijgen.

Snel van euro’s naar Lightning

Tot niet zo lang geleden moest een nieuwe gebruiker veel moeite doen om Lightning in gebruik te nemen. Registreren op een exchange, een KYC-procedure door, bitcoin kopen, versturen naar een on-chain wallet, en dan versturen naar een off-chain wallet. Veel afhaakmomenten. In 2019 is het een stuk eenvoudiger geworden. Met diensten als Olympus/Zap, Sparkswap, of Escher kunnen gebruikers BTC kopen met fiatgeld en het direct gestort krijgen in een eigen betaalkanaal.

Lapps

Iedereen gebruikt tegenwoordig apps. De decentrale versie noemen we dapp, en nu is er ook de Lightning-variant: de lapp. Een lapp is een applicatie gebouwd bovenop het Lightning-protocol gericht op een specifieke usecase. Zo kan iemand die content publiceert een link naar een Lightning paywall genereren met Paywall.Link. In deze gecureerde lijst vind je meer voorbeelden en ideeën.

Het gebruik van lapps is nog niet helemaal uitgekristalliseerd. Zo was het ontvangen van geld van een lapp tot voor kort nog vrij omslachtig. De gebruiker moest handmatig een Lightning-invoice genereren en het naar de lapp kopiëren om geld te op te nemen. Dat is inmiddels vereenvoudigd met lnurl: gebruikers hoeven enkel nog op een link te klikken of een QR-code te scannen.

In deze context bevindt zich ook een gaaf project van Nederlander Joost Jager. Hij werkt aan Whatsat en toont daarmee aan dat het Lightning Network ook gebruikt kan worden als veilige en censuurbestendige chat-omgeving.

Atomic Multipath Payments (AMP)

De meest recente ontwikkeling vond plaats rondom AMP, een betere manier om grote betalingen te versturen over het Lightning Network.

Het probleem met grote betalingen werd uitvergroot tijdens het ‘Lightning Torch’-experiment dat eerder dit jaar plaatsvond. Het idee was om een bitcoin-fakkel van persoon tot persoon te sturen via het Lightning Network. Iedere keer dat de fakkel van handen wisselde, werd ook het bedrag verhoogd. Na verloop van tijd liep men tegen liquiditeitsproblemen aan binnen betaalkanalen.

AMP lost dit probleem op door mogelijk te maken dat meerdere kanalen tegelijkertijd worden ingezet. Anders gezegd: een grote betaling kan (automatisch) worden opgesplitst in kleinere bedragen om op die manier efficiënt door het netwerk te bewegen.

Het gedachtegoed rondom AMP stampt uit 2018, en pas in mei dit jaar werd het voorstel officieel in de specificatie genoemd. Ruim een half jaar later zijn de eerste AMP-tests uitgevoerd. Volgens Samson Mow, CSO van Blockstream, is het verreweg de belangrijkste ontwikkkeling van het jaar.

En nu we het toch over grote betalingen hebben: de introductie van zogeheten Wumbo-kanalen nemen het huidige capaciteitslimiet van 0,167 BTC per kanaal weg. Als beide partijen toestemming geven, kunnen ze de capaciteit van hun kanaal zo hoog opkrikken als ze willen.

We just reached 10 Wumbo channels on the Lightning Network: https://t.co/lDBOlALlyU

I think it can be said that 2020 will be a year of Wumbo.

In Jan 2018 we were playing around with patches to get to 0.04 payments. 2y later we can play around with patches to get to 0.4 payments

— Alex Bosworth ☇ (@alexbosworth) November 13, 2019

Tenslotte

Voor veel mensen is het Lightning Network nog een brug te ver. En als je er niets mee doet, kan het lijken of het stilstaat. Maar niets is minder waar.

Er zijn inmiddels meer dan 10.000 nodes en meer dan 35.000 publieke kanalen. De publieke betaalkanalen bevatten samen op het moment van schrijven meer dan 850 BTC. En als de gebruikers de technologische innovaties volgen, is dat nog maar een pril begin.