04.01.2018

Lightning Network: Lösung der großen Bitcoin-Probleme?

Lightning Network setzt am Kernproblem von Bitcoin an: An der Überlastung der Blockchain und damit verbundenen Wartezeiten und Transaktionskosten. Auch das Problem des Stromverbrauchs könnte damit deutlich verringert werden.
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“Bitcoin ist momentan als Alltagszahlungsmittel nicht geeignet”, sagt Johannes Grill. Der Mann ist nicht etwa Notenbanker, sondern, als Präsident des Vereins Bitcoin Austria, quasi Österreichs oberster Bitcoin-Interessensvertreter. “Die Bitcoin-Blockchain ist derzeit massiv überlastet. Entweder man zahlt sehr hohe Transaktionsgebühren, oder man muss sehr lange Wartezeiten in Kauf nehmen”, erklärt Grill. Ein kleineres Problem sieht er von der immer wieder von Kritikern ins Treffen geführten Volatilität. “Die ist dem jungen Alter von Bitcoin geschuldet. Es ist ein relativ neuer und auch noch verhältnismäßig kleiner Markt. Der dürfte sich auf Dauer konsolidieren”, sagt der Bitcoin Austria-Präsident. Doch auch für das Problem der Blockchain-Überlastung gäbe es eine Lösung am Horizont: “Lightning Network”.

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Lightning Network: Technologie in der Technologie nimmt Fahrt auf

“Die Entwicklung steht gerade noch ziemlich am Anfang. Aber ich bin mir sicher: 2018 und 2019 werden wir noch viel von Lightning Network hören”, prophezeit Grill. Mit ihm hoffen momentan viele andere in der Bitcoin-Community auf die neue Technologie in der Technologie. Sie wurde von den beiden Entwicklern Joseph Poon und Thaddeus Dryja bereits Anfang 2016 erstmals in einem Paper beschrieben und nimmt nun Fahrt auf. (Anm.: Lightning Network wird sich ebenso auf Litecoin, Bitcoin Cash und andere auf der Bitcoin-Blockchain basierenden Kryptowährungen anwenden lassen und auch einfache Transaktionen zwischen diesen Coins ermöglichen).

Hintergrund: Der Block füllt sich

Was steckt hinter den angesprochenen Problemen? Momentan werden alle Bitcoin-Transaktionen direkt in der Blockchain erfasst. Jede Transaktion ist dabei ein Eintrag innerhalb eines Blocks. Wenn dieser voll ist (bei Bitcoin wenn ein Megabyte Größe erreicht ist – etwa 2500 Transaktionen), muss er abgeschlossen, also verschlüsselt werden (ein “Hash” wird generiert). Das übernehmen Miner. Sie bekommen dafür einerseits die durch den Algorithmus neu ausgeschütteten Bitcoins. Andererseits verdienen sie an den Transaktionsgebühren der User.

“Bestechliche” Miner

Die Crux: Miner können sich “aussuchen”, welche Transaktionen sie in den bearbeiteten Block aufnehmen. Sie priorisieren natürlich jene, die höhere Gebühren enthalten. Über die Zahlungen können die User die Miner also gleichsam bestechen: Wer mehr zahlt, dessen Transaktion wird schneller durchgeführt. (Man kann zwischen verschiedenen Prioritäts-Kategorien wählen, die höchste führt zu einer Bearbeitung innerhalb der nächsten zwei Blocks). Wer nicht bereit ist, hohe Gebühren zu zahlen, muss inzwischen mitunter Wochen lang auf die Durchführung warten. Denn aufgrund der hohen Mining Difficulty und dem damit verbundenen Stromverbrauch (und den Hardware-Anforderungen), kommen die Miner nicht mit dem Gesamtvolumen nach. Und sie verschieben dabei nicht lukrative Transaktionen immer weiter nach hinten.

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18 US-Dollar Gebühr für Bearbeitung im nächsten Block

Die Folge: Wer etwa im Einzelhandel mit Bitcoins zahlen wollen würde, müsste momentan auf seinen Einkauf rund 18 Dollar draufschlagen, damit er innerhalb der kommenden zehn Minuten abgewickelt wird (“Next Block Fee” – Stand 4. Jänner 2018 – aktuelle Werte findet man hier). Auch für eine Bearbeitung innerhalb der nächsten Stunde sind noch umgerechnet 17,44 US-Dollar zu entrichten. Am 21. Dezember, wenige Tage, nachdem Bitcoin kurzzeitig die 20.000 Dollar-Marke geknackt hatte, war die “Next Block Fee” mit rund 37 US-Dollar auf ihrem bisherigen Höchststand. Eine Nutzung für alltägliche Einkäufe scheint unter diesen Umständen also undenkbar.

“Bidirectional Payment Channels” als Lösung?

Wie will nun Lightning Network die Probleme lösen? Das Zauberwort ist “Bidirectional Payment Channels”. Dabei öffnen zwei einander vertrauende User einen Zahlungskanal, der (primär) nur zwischen ihnen beiden läuft. Innerhalb dieses Kanals können sie beliebig viele Transaktionen durchführen. Am Ende wird dann nur der Saldo all dieser Transaktionen auf der Blockchain eingetragen und damit endgültig abgesichert. Wann das passiert, kann von beiden Usern jederzeit bestimmt werden. Hätte man also etwa so einen Channel mit einem Supermarkt-Betreiber, hätte dieser zwar eine sofortige Bestätigung über den Eingang der Zahlung, könnte die Umsetzung auf die Blockchain aber immer jeweils am Monatsende für alle Einkäufe festlegen.

Von vier auf “Millionen bis Milliarden” Transaktionen pro Sekunde

Die Lightning Network-Erfinder Poon und Dryja versprechen durch ihr Konzept nichts geringeres, als die Anzahl an möglichen Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk von derzeit höchstens sieben pro Sekunde (tatsächlich etwa vier) auf “Millionen bis Milliarden” zu erhöhen. Und dabei zeitgleich die Transaktionsgebühren für den einzelnen User zu minimieren. Der vielleicht bedeutendste Nebeneffekt: Auch der enorme Stromverbrauch durch Mining könnte damit wieder besser in den Griff bekommen werden.

Das “Network” in “Lightning Network”

Doch ist es nicht sehr aufwändig, mit jedem, mit dem man ein Geschäft macht, einen eigenen Payment Channel zu eröffnen? Auch dafür haben die Erfinder eine Lösung, die an das System von Ripple erinnert. Es ist der “Network”-Aspekt in “Lightning Network”. Konkret sucht der Algorithmus bei zwei Usern, die keinen eigenen Bidirectional Channel haben, für die Transaktion einen Weg über andere Kanäle. Voraussetzung für eine Überweisung ist dann also lediglich, dass man über mehrere Ecken miteinander verbunden ist.

Droht die Zentralisierung des dezentralen Systems?

Hier setzt auch der größte Kritikpunkt an der Technologie an, wie Johannes Grill im Gespräch mit dem Brutkasten anmerkt. “Es wird befürchtet, dass es dadurch wieder zu einer Zentralisierung kommen kann, die ja eigentlich mit Bitcoin ausgeschaltet werden soll”, erklärt er. Denn in dem System könnten große Player wie etwa Amazon hunderttausende Zahlungskanäle zu ihren Kunden haben. Transaktionen zwischen Usern würden dann entsprechend oft bei diesen großen Playern “durchlaufen”. Grill sieht das aber relativ gelassen: “Schon allein aufgrund des Algorithmus hält sich die Macht dieser möglichen Zentralen in engen Grenzen. Und sie lassen sich ja auch immer umgehen, indem man einen direkten Kanal eröffnet.”

Proof of Concept der “Bitcoin-Rettung” steht noch aus

Ob Lightning Network tatsächlich sein Versprechen halten wird, und Bitcoin und Co zu brauchbaren Zahlungsmitteln für den Alltag machen wird, ist freilich noch nicht klar. Es laufen gerade erst erste Versuche. Der Proof of Concept, vor allem was die versprochene Skalierbarkeit angeht, steht noch aus. Auch dass ein anderes, ähnliches System sich am Ende durchsetzt, ist denkbar. Tatsächlich dürfte die Technologie aber das Potenzial haben, die Idee hinter Bitcoin zu retten. Denn das, was es jetzt ist – ein reines Spekulationsobjekt mit massiver Umweltbelastung durch Stromverbrauch – sollte es ja eigentlich niemals werden.

+++ Eine tickende Zeitbombe? +++


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CEO Michaela Herzog und CTO Christian Herzog (c) Wissen2Share

Spätestens seit der COVID-19-Pandemie ist klar geworden: Der heimische Pflegesektor stößt seit Jahren an seine Belastungsgrenzen. Ein zentrales Problem ist der bekannte Personalmangel. Pflegekräfte sind oft überarbeitet, erhalten zu wenig Unterstützung und verlassen den Beruf daher häufig frühzeitig.

Ein niederösterreichisches Familien-Startup möchte mit seiner App „Wissen2Share“ genau hier ansetzen. Gründerin und CEO Michaela Herzog erklärt im Gespräch mit brutkasten, wie die App zur Bewältigung der Pflegekrise beitragen will und welche Projekte im nächsten Jahr anstehen.

Wissen2Share unterstützt Pflegekräfte mit Wissensvideos

Die digitale App „Wissen2Share“ unterstützt Pflegekräfte mit praxisnahen Wissensvideos, die mithilfe von erfahrenen Fachexpert:innen erstellt werden. Die Videos sind mit Untertiteln in bis zu 20 Sprachen verfügbar – ein großer Vorteil, da viele Pflegekräfte kein Deutsch als Muttersprache sprechen. So können sie den Inhalt leichter verstehen und gleichzeitig ihre Sprachkenntnisse verbessern. Aktuell bietet die Plattform 133 Videos zu elf verschiedenen Themen an, darunter Notfallmanagement, Pflegerecht, Herzerkrankungen, Demenz und onkologische Pflege. Die Erklärungen stammen von insgesamt zwölf Expert:innen, die alle über langjährige praktische Erfahrung in ihrem jeweiligen Fachbereich verfügen.

Zusätzlich stellt Wissen2Share ein Q&A-Tool mit Fachleuten sowie den persönlichen Assistenten W2S2 bereit. Dieser KI-gestützte Assistent fungiert als Suchmaschine und liefert auf Anfrage die passenden Videos. In Zukunft soll der Chatbot zu einem umfassenden Fachassistenten weiterentwickelt werden, der auch Spracheingaben unterstützt.

Neu im Angebot ist der Podcast „Fachexpert:innen im Talk“, mit dem das Startup einerseits eine positive Perspektive auf die Pflege zeigen und andererseits die hohe fachliche Kompetenz in diesem Bereich verdeutlichen möchte.

App soll bei Überforderung und Frustration in der Pflege helfen

Gründerin und CEO Michaela Herzog arbeitet selbst seit über 20 Jahren in der Pflege. Im Interview mit brutkasten beschreibt sie, wie dringend die Fachkenntnisse von Pflegekräften rund um die Uhr benötigt werden. Doch der ständige Zeitdruck und die hohen Anforderungen führen oft zu Frustration und Überforderung, was wiederum den akuten Personalmangel in Pflegeeinrichtungen verstärken kann.

Während der Corona-Pandemie spitzte sich die Belastungssituation weiter zu. Dadurch entstand bei Herzog der Gedanke, Fachwissen rund um die Uhr digital zugänglich zu machen. So wurde „Wissen2Share“ ins Leben gerufen – eine App, die Wissensvermittlung auf moderne Weise gestalten und einen niederschwelligen Zugang zu Expert:innenwissen ermöglichen möchte.

Die Plattform soll vor allem praktische Lösungen für die täglichen Herausforderungen im Berufsalltag der Pflegekräfte bieten. Außerdem unterstützt die App dabei, Fachkompetenz zu erweitern und dadurch mehr “Selbstvertrauen und Sicherheit in der pflegerischen Arbeit” zu gewinnen. Herzog sei es darüber hinaus ein besonderes Anliegen, die Professionalität in der Pflege zu stärken und die “Expertise der Pflegefachkräfte stärker in den Fokus” zu rücken.

Pilotprojekt bei Caritas Socialis und Haus der Barmherzigkeit

Die App „Wissen2Share“ richtet sich an Pflegekräfte, Auszubildende und Institutionen. Die Nutzung der Services erfolgt über ein Jahresabonnement. Das Startup aus Ebreichsdorf hebt hervor, wie wichtig es sei, dass Institutionen in die Weiterbildung ihres Pflegepersonals investieren, um die Qualität ihrer Einrichtungen zu steigern.

Inzwischen erkannten einige Institutionen das Potenzial von Wissen2Share: Im ersten Quartal wurde die App bei der Caritas Socialis am Standort Pramergasse in Wien sowie im Haus der Barmherzigkeit in Kirchstetten pilotiert und zusätzlich wissenschaftlich begleitet. Die Rückmeldungen waren laut Herzog positiv – die Art der Wissensvermittlung, die Usability und die Sprachenvielfalt wurden hervorgehoben. Zu den bestehenden Partnerschaften von „Wissen2Share“ gehören Fachverbände aus der Pflege, wie das Forum Gesundheitsrecht, oder auch der österreichische Berufsverband ÖGKV und die Fachhochschule Wiener Neustadt.

Das selbstfinanzierte Startup wurde im Juni 2023 von CEO Michaela Herzog und ihrem Ehemann Christian Herzog gegründet. CTO Christian Herzog, der langjährige Erfahrung im IT-Bereich mitbringt, ist für die technische Optimierung der App zuständig. Sein Antrieb sei es, „durch digitale Lösungen und innovative Ideen einen nachhaltigen Mehrwert für die Gesellschaft zu schaffen”.

Wissen2Share etabliert sich als “Community-Plattform für Gesundheitsberufe”

Derzeit arbeitet Wissen2Share an der Entwicklung einer zusätzlichen Funktion für die App. Im kommenden Jahr wird das Startup eine Buchungsplattform einführen, die als Netzwerk für Fachkräfte und Institutionen im Gesundheitsbereich dienen soll. Über diese Plattform können künftig Dienstleistungen angeboten werden, wie etwa Online-Sprechstunden, Workshops oder Bed-Side-Teachings.

Ziel ist es, den fachlichen Austausch zu fördern und Kolleg:innen
in der Praxis zu unterstützen. Mit diesem Schritt möchte Herzog ihrer Vision näherkommen, Wissen2Share als “Community-Plattform für Gesundheitsberufe” zu etablieren. Gegenüber brutkasten äußert Herzog zudem das Ziel, dass sich Wissen2Share in den kommenden Jahren „definitiv im deutschsprachigen Raum fest etablieren“ wird.

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