Als vertrauensloses Geldsystem hat sich Bitcoin als sehr zuverlässig erwiesen. Diese Zuverlässigkeit hat jedoch auch ihren Preis – allen voran in Form von geringer Skalierbarkeit. In diesem Artikel wollen wir versuchen zu erklären, wie mit einem neuen Konzept namens Ark möglicherweise ein Ansatz gefunden wurde, gemeinsam mit anderen Technologien wie Lightning das Skalierungsproblem von Bitcoin zu lösen – und warum das relevant ist.

Bevor wir loslegen, ist es hilfreich, ein grundlegendes Verständnis des Transaktionsmodells von Bitcoin zu haben – oft auch als „UTXO-Modell“ bezeichnet – sowie von Multisignatur-Wallets. Diese Konzepte sind notwendig, um zu verstehen, worauf Skalierungsansätze wie Lightning oder Ark überhaupt aufbauen und wie sie mit dem Bitcoin-Netzwerk zusammenarbeiten.

Zur Einordnung

Zwischen 2015 und 2017 spaltete sich die Bitcoin-Community in zwei Lager mit grundlegend unterschiedlichen Vorstellungen darüber, wie sich das Bitcoin-Netzwerk in Zukunft weiterentwickeln sollte.

Das eine Lager wollte Bitcoin primär als Zahlungssystem skalieren – selbst wenn das bedeutete, Verifizierbarkeit und Dezentralität für Endnutzer aufzugeben. Das andere Lager wollte Bitcoin als vollständig verifizierbares, vertrauensloses System erhalten und nahm dafür einen geringeren Durchsatz und höhere Transaktionsgebühren in Kauf, während nach alternativen Wegen gesucht wurde, Zahlungen zu skalieren.

Die erstgenannte Gruppe – oft als “Big Blocker” bezeichnet – spaltete sich schließlich in ein neues Netzwerk ab: Bitcoin Cash. Die andere Seite blieb auf der ursprünglichen „Bitcoin“-Chain, nahm abwärtskompatible Änderungen vor und verfolgte eine völlig andere Skalierungsstrategie: sogenannte “Second-Layer”, allen voran das Lightning-Netzwerk.

Lightning kurz erklärt

Um andere Layer-2-Systeme zu verstehen, hilft es, zuerst Lightning zu verstehen – also machen wir einen kurzen Abstecher.

Im Kern ist Lightning ein Netzwerk aus vielen Multisignatur-Verträgen, die eine bestimmte Aufteilung an Bitcoin festlegen. Diese Verträge sind über spezielle Software miteinander verbunden, die es den Teilnehmern erlaubt, Peer-to-Peer einen gemeinsamen Zahlungs- und Kontostand zu aktualisieren, also ohne für jede einzelne Änderung eine Transaktion im Bitcoin-Netzwerk veröffentlichen zu müssen. Da der Großteil der Aktivität die Blockchain nie berührt, ist die Transaktionskapazität des Systems praktisch unbegrenzt.

Lightning funktioniert – und es funktioniert extrem gut für schnelle und günstige Zahlungen. Doch wie so vieles, bringt es gewisse Nachteile mit sich.

Um Lightning selbstbestimmt zu nutzen, müssen Nutzer entweder:

  • eigene Infrastruktur betreiben (eine Lightning-Node),
  • eingehende und ausgehende Liquidität verwalten,
  • oder einer dritten Partei vertrauen, der dies für sie übernimmt.

Ein Mittelweg entstand mit dem Modell der Lightning Service Provider (LSP). Wallets wie Phoenix oder Breez abstrahieren einen Großteil der Komplexität, indem sie Infrastruktur für ihre Nutzer betreiben, während diese weiterhin ihre eigenen privaten Schlüssel halten. In der Praxis kann dieser Ansatz jedoch manchmal etwas fragil sein. Es gibt schlicht viele bewegliche Teile, und wenn etwas schiefgeht, geschieht das oft auf eine Weise, die Nutzer intuitiv nicht nachvollziehen können.

Trotzdem schreitet die Entwicklung natürlich weiter voran – denn Lightning ist hervorragend für sofortige Zahlungen mit niedrigen Gebühren – wenn es funktioniert. Das Problem ist nicht Lightning selbst, sondern das sogenannte “Last-Mile-Problem”: Wie macht man Lightning für alltägliche Nutzer brauchbar, sicher und vertrauensminimiert, ohne sie zu zwingen, eigene Infrastruktur zu betreiben oder mit technischen Details zu überfordern?

Ark betritt die Bühne

Auf der Suche nach Lösungen für das Last-Mile-Problem wurden viele Ideen vorgeschlagen. Eine der vielversprechendsten ist Ark.

Ark wurde 2023 vorgestellt und hat kürzlich seine erste öffentliche Implementierung gesehen. Bis heute wird Ark jedoch häufig missverstanden – auch von Menschen, die tief in der Materie stecken.

Auf abstrakter Ebene kann man Ark als eine Art Kompressionstechnik für Bitcoin-Transaktionen verstehen, ähnlich wie ZIP oder RAR für normale Dateien. Erinnern wir uns zurück an die Multisig-Verträge: Mit Ark gehören diese nicht mehr Infrastrukturbetreibern, sondern werden lediglich von Nutzern verwendet. Sie werden zwar von externen Dienstleistern betrieben, aber von den Nutzern besessen. Das reduziert Vertrauen und gleichzeitig die Komplexität.

Um Ark wirklich zu verstehen, braucht es jedoch die richtige Analogie…

Ein mentales Modell für Ark

Ark zu verstehen, hat sich als überraschend schwierig erwiesen. Selbst nach Jahren der Diskussion fällt es vielen schwer, sich ein genaues Bild davon zu machen, wie es tatsächlich funktioniert. Nicht zuletzt liegt das an der technischen Komplexität, die auf der untersten Ebene tatsächlich recht hoch ist. Doch anstatt in jedes technische Detail einzutauchen, ist es hilfreicher, mit einer Analogie zu beginnen.

Stellen wir uns Bitcoin als ein globales Logistiknetzwerk vor – das ultimative Register, in dem jede Lieferung irgendwann verzeichnet werden muss. Jedes Paket, das im “Logbuch” landet, kommt garantiert an, kann nicht verändert werden und ist jederzeit überprüfbar. Diese Zuverlässigkeit ist Bitcoins größte Stärke.

Mit wachsender Adoption kommen immer mehr Lieferungen an, als gleichzeitig verarbeitet werden können. Das System wird nicht langsamer, aber es bildet sich eine Warteschlange. Jeder kann mehr bezahlen, um sich vorzudrängeln, doch das erhöht wiederum die Kosten für alle anderen. Dieser Rückstau ist kein Versagen – er ist ein Zeichen von Erfolg – zeigt aber den Bedarf an effizienteren Transportmethoden.

Hier kommen Ark und Lightning ins Spiel.

Lightning vs. Ark: Kuriere und Züge

Lightning lässt sich am besten als Express-Kurierdienst verstehen. Es ist schnell, privat und ideal für direkte Punkt-zu-Punkt-Lieferungen. Aber es erfordert Planung: Routen, Liquidität und Koordination. Wer das nicht selbst managen kann, wird am Ende oft zu treuhänderischen Lösungen gedrängt.

Ark geht einen anderen Weg. Es verhält sich eher wie ein öffentliches Eisenbahnnetz.

Anstatt dass jeder seine eigene Lieferroute benötigt, steigen Nutzer einfach in einen riesigen Zug ein, der unzählige Lieferungen gleichzeitig transportiert. Sobald man an Bord ist, kann man mit allen anderen Passagieren im Zug sofort Transaktionen durchführen – ohne sich um Liquidität oder Routing Gedanken machen zu müssen.

Wie Ark funktioniert

Man steigt in den Ark-Zug ein, indem Bitcoin an eine Ark-kompatible Wallet gesendet werden. Dadurch entsteht ein Guthaben, das man als VTXO (Virtual Transaction Output) bezeichnet – deine persönliche, beschriftete Fracht im Zug. Konzeptionell ähnelt dieser VTXO einem normalen UTXO (Unspent Transaction Output), mit dem Unterschied, dass er (noch) nicht auf der Bitcoin-Blockchain verzeichnet ist.

Alle VTXOs werden gemeinsam in geteilten Containern (“shared UTXOs”) gehalten, die die Guthaben aller Nutzer im Bitcoin-Netzwerk verankern. Während man an Bord ist, können Nutzer sofort und günstig Transaktionen durchführen, ohne auf Bestätigungen warten zu müssen.

Der Zug wird von einem Ark Server (auch Ark Operator genannt) koordiniert. Der Server hilft bei der Verarbeitung von Transaktionen, hat aber keine Verwahrung über die Gelder der Nutzer. Wenn du eine Transaktion durchführst, unterzeichnest du gemeinsam mit dem Server einen kryptografischen Vertrag, der beweist, dass die Übertragung stattgefunden hat. Diese Übertragungen werden als Out-of-Round-Transaktionen oder Preconfirmations bezeichnet.

In regelmäßigen Abständen führt der Ark Server eine Aktualisierung (Refresh) durch: Er veröffentlicht einen neuen “Schnappschuss” aller Guthaben auf der Bitcoin-Blockchain und verschiebt alle VTXOs in einen neuen gemeinsamen Container. Nach einem Refresh sind die Guthaben vollständig finalisiert und öffentlich verifizierbar.

Die Kosten dieses Settlements werden auf alle Teilnehmer aufgeteilt, wodurch es umso günstiger wird, je mehr Nutzer beteiligt sind. Man kann sofort refreshen, um maximale Sicherheit zu haben, oder abwarten, wenn du damit einverstanden bist, dich vorübergehend auf die Ehrlichkeit des Operators zu verlassen – die Entscheidung liegt immer bei einem selbst.

Vertrauen, Exits und Recovery

Ark führt ein einzigartiges Vertrauensmodell ein. Nutzer müssen sich zwar auf den Operator verlassen, aber aus Gründen der Bequemlichkeit, nicht für die Verwahrung von Bitcoin. Zu jedem Zeitpunkt kann man:

  • einseitig aussteigen und die eigenen Gelder direkt auf Bitcoin zurückholen,
  • einen Refresh durchführen, um jegliches Risiko durch den Operator loszuwerden,
  • Gelder über Lightning senden und es so als “Express-Kurier” zu anderen Ark-Instanzen oder zu regulären Lightning-Nutzern übertragen.

In extrem seltenen Randfällen – etwa wenn Gelder an einen fehlerhaften oder nicht ausgebbaren Output gesendet werden – kann eine Wiederherstellung die Koordination mit dem Operator erfordern. Diese Szenarien sind erwartungsgemäß selten, verdeutlichen jedoch einen wichtigen Punkt: Solange Gelder noch nicht on-chain verankert sind, priorisiert Ark Wiederherstellbarkeit gegenüber irreversiblen Verlusten.

Zusammenfassung

Ark wird Lightning nicht ersetzen. Aber es kann Lightning ergänzen.

Lightning eignet sich hervorragend für schnelle, private Peer-to-Peer-Zahlungen. Ark bietet gemeinsame Kapazität, Einfachheit und eine deutlich niedrigere Einstiegshürde. Zusammen können sie ein geschichtetes System bilden, in dem Express-Kuriere und öffentliche Eisenbahnen koexistieren – alle verankert im selben unveränderlichen Bitcoin-Netzwerk.

Bitcoin braucht keine einzelne Skalierungslösung, die alle Probleme auf einmal löst – falls eine solche Lösung überhaupt existieren kann. Bitcoin braucht wahrscheinlich ein Ökosystem aus solchen Ansätzen. Ark ist eines der bislang stärksten Signale dafür, dass wir lernen, Bitcoin zu skalieren, ohne dabei das zu opfern, was Bitcoin überhaupt erst zu Bitcoin macht.

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