Een betere Bitcoin schaaloplossing: Ark

Burak Keceli, een zelf aangeleerde 24-jarige Bitcoin developer en onderzoeker heeft recent Ark voorgesteld. Een nieuwe Layer-2 schaaloplossing protocol waarvan hij beweert dat het Lightning’s grootste probleem kan oplossen.

Het grootste probleem van Lightning is de inkomende liquiditeit, dit verwijst naar de mogelijkheid om Bitcoin te accepteren via Lightning. Lightning is een Layer-2 schaaloplossing die in 2016 is opgericht, Lightning biedt goedkope en snelle Bitcoin transacties, in tegenstelling tot de on-chain transacties. Om transacties te kunnen doen op een 2e laag moet er een mogelijkheid zijn om middelen toe te voegen en uitgaande betalingen te doen.

Burak beweert dat hij voornamelijk alleen aan Ark heeft gewerkt en geen geld heeft gevraagd voor development, hij houdt het project liever open-source en gefinancierd door vrijwillige donaties. Het idee van Ark is al terrein aan het winnen in de cryptowereld.

Wat is het Lightning netwerk?

Het Lightning Network heeft als doel de schaalbaarheidsproblemen van Bitcoin aan te pakken, wat voorkomt dat kleinere transacties de blockchain verstoppen. Elk blok op de blockchain duurt ongeveer 10 minuten om te verwerken en er kunnen slechts een paar duizend transacties plaatsvinden per blok. Thaddeus Dryja en Joseph Poon, twee ontwikkelaars, boden in 2016 een aanpak aan die snelle en goedkope netwerktransacties mogelijk zou maken zonder de blokgrootte te vergroten. Het werd het "Lightning Network" genoemd.

Het Lightning Network voegt een tweede laag toe aan de Bitcoin-blockchain, waarbij gebruik wordt gemaakt van door gebruikers gegenereerde microbetalingskanalen om transacties te versnellen.

Aangezien ze niet naar het hele netwerk hoeven te worden uitgezonden, kunnen deze transacties aanzienlijk sneller zijn in vergelijking met reguliere Bitcoin-transacties. De afwezigheid van miners die block rewards nodig hebben, resulteert ook in minimale transactiekosten, met lage of zelfs gratis transacties.

Als gevolg hiervan bieden schaaloplossingen zoals het Lightning Network nieuwe potentie voor het verkennen van nieuwe Bitcoin-use-cases. De mogelijkheid om snelle Bitcoin-transacties uit te voeren, kan bijvoorbeeld helpen bij het oplossen van het al lang bestaande probleem van een koffietje kopen met Bitcoin.

Lightning-betalingen zijn verbonden door een hash-lock-identiteit. Hubs in het midden kunnen samenwerken om betalingsinformatie te verzamelen en de relatie tussen de afzender en de ontvanger te verstoren.

Lightning is niet schaalbaar in termen van on-chain voetafdruk. Lightning is een tweede laag die sterk afhankelijk is van de basislaag. Recente gebeurtenissen op de fee-markt als gevolg van Bitcoin Ordinals, die grote lightning infrastructuur onbetrouwbaar maakten, hebben dit tot op zekere hoogte aangetoond.

Volgens schattingen zou het meer dan 100 jaar duren om de hele bevolking op een non-custodial manier op Lightning te krijgen, uitgaande van vier kanalen per persoon en een gemiddelde kanaalopening van een paar honderd vBytes (maateenheden voor het gewicht van blocks en transacties).

Wat is Ark?

Ark is een laag-2-protocol dat Lightning-transacties kan betalen en ontvangen. Het stelt ontvangers in staat betalingen te accepteren zonder binnenkomende liquiditeit te verwerven, terwijl de anonimiteit van de ontvanger behouden blijft.

Met Ark kunnen protocolgebruikers coins verzenden en ontvangen zonder een van de volgende beperkingen:

• Liquiditeitslimieten;

• Vereisten voor interactiviteit;

• Een directe relatie tussen zenders en ontvangers.

Dit betekent dat een ontvanger wordt betaald zonder dat:

• Enige onboarding-configuratie vereist;

• Onderhouden van een always-on server;

• De identiteit van gebruikers bekendmaken aan externe waarnemers.

Deze maken het vergelijkbaar met de manier waarop Lightning-serviceproviders werken. Aangezien er geen idee is van het openen en sluiten van kanalen, heeft Ark veel een minder grootte on-chain voetafdruk dan Lightning.

Features van Ark

Ark heeft een UTXO-set (de hoeveelheid coins die overblijft nadat een transactie is uitgevoerd) die onafhankelijk van de chain werkt. Deze UTXO's (transactie-uitgangen) zijn virtuele transactie-uitgangen of VTXO's. Virtuele UTXO's werken op dezelfde manier als notities die vier weken duren. Gebruikers moeten hun VTXO's binnen vier weken na ontvangst uitgeven of ze aan zichzelf geven om de timer van vier weken te resetten..

Ark-betalingen zijn definitief in elk blok en worden elke 5 seconden verrekend. Om een betaling als 'definitief' te beschouwen, moeten gebruikers wachten op on-chain bevestigingen. Mensen moeten nog steeds betalingen doen met hun niet-definitieve munten. Ark is onmiddellijk beschikbaar, maar heeft een vertraagde finaliteit, daarvoor is de main-chain nodig.

BTC kan worden afgehandeld met behulp van virtuele transactie-outputs (vTXO's) op Ark. Wanneer een betaling wordt uitgevoerd volgens het protocol, worden vTXO's vernietigd en worden nieuwe vTXO's geproduceerd, vergelijkbaar met hoe on-chain geld beweegt om de anonimiteit van het bezit van munten te vergroten. De waarde van een vTXO is  beperkt tot een bereik variërend van één sat tot een miljoen sats.

Gebruikers kunnen vTXO's verkrijgen van iemand die ze al heeft of via een procedure die bekend staat als 'lifting', een ‘Atomic two-way peg mechanism’ waarbij vertrouwen tussen beide partijen nodig is. Hierdoor kunnen gebruikers off-chain UTXO's verwisselen voor een 1:1 virtuele UTXO. Gebruikers kunnen virtuele UTXO inwisselen voor een on-chain UTXO zonder hulp van ASP (Application Service Provider). Wat voor Lightning wel nodig is.

Bij het verzenden van geld selecteren en vernietigen gebruikers hun BTC voordat ze nieuwe voor de ontvanger maken in een off-chain menging. Elke nieuwe munt heeft een gedeeld geheim dat bij gebruik een bewijs van betaling toont. Net als stille betalingen is de betalingsbestemming een bekende openbare sleutel. Het betalingsspoor wordt echter vermomd door ‘blinded mixing’.

De coinjoin’s (combineert alle gebruikersinvoer en -uitvoer in een enkele transactie) geproduceerde VTXO's worden gecombineerd en genest onder een gemeenschappelijke transactie-uitvoer. Deze gedeelde output vervalt vier weken na creatie. Zodra dit het geval is, kan de ASP die de gedeelde uitvoer in de eerste plaats heeft betaald, de gedeelde uitvoer volledig opschonen.

Alle geneste VTXO's onder deze gemeenschappelijke uitvoer worden gedurende deze tijd ingewisseld.

Waarom is Ark mogelijk beter?

Ark beschermt de privacy van de ontvanger, heeft geen toegangsdrempel voor onboarding en is eenvoudig te gebruiken. In principe zou het de hele bevolking in non-custodial manier Bitcoin kunnen gebruiken.

Er zijn bepaalde nadelen aan het Bitcoin Lightning Network. Met minimale routeringskosten opent het Lightning Network de deur naar schadelijke aanvallen. Vanwege de verlaagde transactiekosten vermijden miners kleinere transacties, waardoor gebruikers gedwongen worden routeringskosten te betalen en te wachten op transactiebevestiging. Aan de andere kant kunnen kwaadwillende actoren onmiddellijk betalingskanalen opzetten en stopzetten, waardoor netwerkcongestie en eventuele inbreuken ontstaan.

Ark's on-chain wallet UX is vergelijkbaar met een speciaal adres, asynchrone ontvangst en geen inkomende liquiditeitslimieten. Aangezien Ark een off-chain systeem is, maken Ark transacties de on-chain niet onnodig vol. De relatie tussen zender en ontvanger wordt geanonimiseerd door geblinddoekt mixen.

Het enige nadeel is dat Ark vereist dat gebruikers om de paar weken online komen en hun coins te "verversen", anders kan de ASP het geld oppakken.

Voordelen van Ark

• Ark is een betrouwbaar, afzonderlijk laag-2-protocol met de mogelijkheid om eenzijdig te vertrekken;

• ASP's kunnen geen geld van gebruikers stelen of zenders en ontvangers met elkaar verbinden;

• Gebruikers behouden self-custody en kunnen hun geld opnemen in de basislaag als er iets misgaat op de tweede laag;

• Gebruikers kunnen geld accepteren en overmaken zonder op bevestiging te wachten;

• Ark geeft veel meer privacy dan Lightning;

• Elke transactie op het protocol vindt plaats in een coinjoin-ronde, waardoor het pad van afzender naar ontvanger feitelijk wordt verduisterd. Zodoende is iedereen die meedoet aan de betaling verzekerd van anonimiteit.

Conclusie

Ark is een liquiditeitsnetwerk dat op dezelfde manier functioneert als Lightning, maar zonder toevoeging van liquiditeitslimieten of een directe relatie tussen zender en ontvanger. Het maakt anonieme, schaalbare, off-chain betalingen mogelijk door gebruik te maken van virtuele UTXO's. ASP's bieden netwerkliquiditeit en innen vergoedingen voor hun diensten.

Ark biedt gebruikers extra mogelijkheden voor snelle en efficiënte betalingen.