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# Bitcoin Lightning

Schnell, preiswert, dezentral, anonym?

https://lightning.network/

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## Einführung

* Welches Problem soll Bitcoin Lightning lösen?
* die grundlegende Idee dahinter
* ein kurzer historischer Rückblick
* Wo steht Bitcoin Lightning heute?

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### Welches Problem soll Bitcoin Lightning lösen?

* die Sicherheit des Bitcoin-Netzwerkes bringt Nachteile bei der Zahlungsabwicklung
	* Anzahl der Zahlungen pro Sekunde zu gering
	* Gebühr bei kleinen Beträgen zu hoch
	* einzelne Zahlung nicht sofort abgeschlossen

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### Die Idee dahinter - Kanal

* zwei Nutzer erzeugen einen Kanal und legen jeweils einen Betrag an eines der Enden das Kanals
* wenn der Kanal geöffnet ist, können Beträge von der einen Seite zur anderen Seite transferiert werden
* wird der Kanal geschlossen, bekommen die Nutzer den Betrag ihrer Seite des Kanals gut geschrieben

![RC](images/channel1.png)
<!-- graph TD
    A(Alice - 10sat) --- |Channel| B(Bob - 5sat)  -->

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### Die Idee dahinter - Routen

* Zahlungen können gegen eine Gebühr geroutet werden

![RC](images/channel2.png)
<!-- graph LR
    A(Alice - 10sat) --- |Channel| B(Bob - 5sat) --- |Channel| C(Kim - 4sat) -->

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### Historischer Rückblick

* die grundlegende Idee geht auf Satoshi Nakamoto zurück
* mit der vermehrten Nutzung von Bitcoin wurde das Problem der Skalierbarkeit drängender
* ab 2016 entstanden erste Implementierungen (lnd, c-lightning, eclair)
* zur effizienten Umsetzung brauchte man das Segregated-Witness-Update (2017)
* Rusty Russel entwickelte auf Grundlage des Whitepapers einen RFC-Standard für das Lightning Netzwerk

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### Wo steht Bitcoin Lightning heute?

* über 16000 öffentliche Knoten - https://explorer.acinq.co
* Beta-Status
* sehr aktive Community
* im produktiven Einsatz in El Salvador
* Entwicklungsbedarf beim Routing
* Pickardt Payments

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## Aufbau

* Wie funktioniert es? (etwas detailierter)

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### Funktionsweise

* es gibt die genannten Zahlungskanäle (uni- bidirektionale)
* mit Hilfe des Kanals können sich zwei Knoten durch Benutzung einer 2-2-Multisignatur-Wallet Geldbeträge hin- und herschicken

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* der Kanal wird durch eine Funding-Transaktion geöffnet
* nach jeder Zahlung wird der aktuelle Zustand in einer Commitment-Transaktion festgehalten
* schließt eine(r) den Kanal wird eine Settlement-Transaktion veröffentlicht

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* diese speichert den finalen Saldo beider Parteien aus der letzten Commitment-Transaktion in der Bitcoin-Blockchain
* das Protokoll zur Verwaltung eines Kanals ist mithilfe von HTLCs konstruiert und soll betrügerisches Verhalten bestrafen

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Hashed Timelock Contract (HTLC)

* ist eine Klasse von Transaktionen
* der Sender muss entweder einen kryptographischen Beweis vorlegen oder bis zu einem bestimmten Datum warten

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* besteht aus zwei Komponenten:
    * Geheimnis (Secret) - zufällige Zahl (Pre Image) welche gehasht ist
    * Zeitschloss

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* wer das Pre Image kennt besitzt den kryptographischen Beweis um die Transaktion zu tätigen
* werden in bidrektionalen Kanälen verwendet

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### Routing

* ermöglicht Zahlungen zwischen beliebigen Knoten, wenn es eine Route gibt
* Idee des Onion-Routing:
    * Sender muss zuerst Pfad ermitteln
    * für jeden Hop können Transaktionen verschachtelt werden
* Knoten können für die Dienstleistung des Geld weiterleitens eine Gebühr erheben
* die Gebühr wird über das Gossip-Protokoll dem Netzwerk mitgeteilt

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## Verwendung

* lntxbot
* Bluewallet
* Phoenix
* RaspiBlitz
* Casa Node
* Sphinx
* Podcast 2.0

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## Diskussion

* Dezentralität
* Sicherheit
* Entwicklungsstand
* Offline-Zahlungen
* Privatsphäre

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## Links

* https://lightning.network
* https://github.com/lightning/bolts
* https://github.com/fiatjaf/lnurl-rfc
* https://explorer.acinq.co/
* https://github.com/rootzoll/raspiblitz