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Wie baue ich einen Lightning Node?

Die Blockchain-Technologie verspricht Sicherheit, Unveränderbarkeit und Zensurfreiheit basierend auf einem System aus verteilten Netzwerkknoten. Um dem Anspruch der Dezentralisierung zu genügen und Attacken auf das Netzwerk vorzubeugen benötigen öffentliche Blockchains wie Bitcoin oder Ethereum eine grosse Anzahl an Netzwerkknoten. Im folgenden Artikel zeige ich euch schrittweise wie ihr mit einem Raspberry Pi einen Bitcoin Full Node sowie einen Node für das Lightning Netzwerk aufsetzen könnt und somit für die Sicherheit, Unveränderbarkeit und Zensurfreiheit der Bitcoin-Blockchain beitragen könnt. 


English version available on medium.com


Wer sich Zuhause einen Bitcoin- oder Lightning Node aufsetzen möchte hat unterschiedliche Möglichkeiten. Mittlerweile gibt es unterschiedliche Anbieter, die fertige Plug-and-Play-Lösungen für den hauseigenen Full-Node für unterschiedliche Blockchain-Protokolle anbieten. Für unseren Bitcoin Node habe ich mich entschieden, den Node selbst zusammenzustellen und einzurichten. Basierend auf den Empfehlungen nach Rotzoll unterteilt sich der Prozess in sechs Schritte.


1. Hardware bestellen und zusammenbauen

Basierend auf den Empfehlungen von Christian Rotzoll habe ich mir nachfolgende Komponenten für unseren Lightning Node bestellt:

Raspberry Pi 4 4G Model B (ARMv8) für CHF 62.0
Raspberry Pi 4 Power Adapter für CHF 27.90
Sandisk microSD (32GB, Class 10) für CHF 21.70
Toshiba HDD (1TB) für CHF 56.10
Raspberry Pi 4 Gehäuse für CHF 14.90
Raspberry Pi 4 Lüfter für CHF 15.90
Raspberry Pi 4 Touchscreen für CHF 32.90

Zusätzlich wird für die Inbetriebnahme von RaspiBlitz ein RJ-45 Patchkabel benötigt – ein solches hatte ich jedoch noch bei mir zu Hause. Lässt man dies aussen vor, beliefen sich die Kosten für die Hardware auf ungefähr 230 Schweizer Franken. 

Abbildung 1: Hardware des RaspiBlitz


Der Zusammenbau der Hardwarekomponenten ist relativ unkompliziert und bereits nach wenigen Minuten hat man den Raspberry Pi inklusive Ventilator im selbst zusammengesetzten Gehäuse – siehe Abbildung 1 – untergebracht. Basierend darauf kann der Touchscreen angebracht und die Festplatte über USB 3.0 angeschlossen werden. Zu guter Letzt fehlt nur noch das Anbringen des Netzkabels und des RJ-45 Patchkabels bevor im nächsten Schritt die Software in Betrieb genommen werden kann.


2. RaspiBlitz aufsetzen

Bevor das RaspiBlitz Setup gestartet werden kann, muss einmalig die Software von Christian Rotzoll heruntergeladen und auf der gekauften SD Karte aufgespielt werden. Beim Download der Software habe ich mich für den Browser-Download entschieden und diesen anschliessend über die SHA-256 Checksumme überprüft. Dadurch kann die Integrität der Software sichergestellt werden. Im Anschluss an die erfolgreiche Überprüfung wurde das heruntergeladene Image mittels balenaEtcher – einem kostenlosen und Open-Source-Dienstprogramm zum Schreiben von Images –  auf die SD Karte aufgespielt, die vorbereitete SD Karte in den Raspberry Pi eingesetzt und Raspberry Pi hochgefahren (Netzteil einstecken).


3. RaspiBlitz Setup starten

Um das RaspiBlitz Setup zu starten, kann über die Befehlszeile /  Terminal via SSH eine Verbindung zum Raspberry Pi aufgebaut werden. Dabei wird das Kommando ssh admin@[RaspiBlitzIP] in der Kommandozeile eingegeben und als Kennwort raspiblitz verwendet. Innerhalb weniger Sekunden wird die Verbindung aufgebaut und man befindet sich in dem in Abbildung 2 ersichtlichen Menu. Da wir einen Bitcoin Node erstellen möchten, muss die Option “BITCOIN” mittels Pfeiltasten selektiert und anschliessend mit Enter bestätigt werden.


Abbildung 2: RaspiBlitz Setup


Im nächsten Schritt muss RaspiBlitz eine Name gegeben werden und wir haben unseren natürlich auf den Namen Ledgerlabs getauft. Unter diesem Alias ist unser Node übrigens auch auf dem Lightning Network Explorer zu finden – mehr dazu jedoch im nächsten Blog Beitrag. Im Anschluss an die Namensgebung müssen vier unterschiedliche Passwörter ausgewählt werden, welche um einiges stärker als der gewählte Alias sein sollten! Die Passwörter “Master User Password” und “Bitcoin RPC Password” sind für den Bitcoin Full Node bestimmt. Die beiden anderen Passwörter “LND Wallet Password” und “LND Seed Password” gehören zum Lightning-Node. Diese vier Passwörter müssen zwingend aufgeschrieben und an einem sicheren Ort verwahrt werden.


4. Blockchain herunterladen

Nun ist es an der Zeit, die Bitcoin-Blockchain auf die Festplatte herunterzuladen. Wie der Name bereits sagt, kann ohne diese kein Bitcoin Full Node betrieben werden. Hierzu wird in einem ersten Schritt die Festplatte formatiert werden und im Anschluss die Blockchain heruntergeladen. Dafür bieten sich grundsätzlich drei Optionen (Sync, Copy und Torrent) an. Ich habe mich für die dritte Option ‘Torrent’ entschieden, denn diese sollte im Gegensatz zur ersten Option ‘Sync’ etwas schneller sein. Die zweite Option ‘Copy’ kann dann verwendet werden, falls zu einem früheren Zeitpunkt die Blockchain bereits einmal heruntergeladen wurde und kam für mich deshalb nicht in Frage. Das Herunterladen via ‘Torrent’ – zu sehen in Abbildung 3 – dauerte in etwa zwei Tage und somit um einiges länger als erwartet. Im Nachhinein hätte ich mich wohl besser für die Option ‘Sync’ entschieden. 

Abbildung 3: Torrent Status


5. Lightning aufsetzen

Nach dem erfolgreichen Herunterladen der Blockchain kann mit dem Aufsetzen des Lightning Node wie in Abbildung 4 ersichtlich, begonnen werden. Da das Setup zum ersten Mal durchgeführt wird, ist die erste Option ‘NEW’ auszuwählen und mittels Enter zu bestätigen. Es folgt eine Aufforderung zum Entsperren des Lightning Wallets mithilfe des zuvor definierten ‘LND Wallet Password’. Für die Wiederherstellung zu einem späteren Zeitpunkt fordert das System dazu auf, sich den Wiederherstellungssatz aus 25 Wörtern (seed words) zu notieren. Nach der erneuten Bestätigung des ‘LND Wallet Password’ nimmt das RaspiBlitz eigenständig die finale Setup Konfiguration vor und startet sich anschliessend neu.

Abbildung 4: Lightning Setup


6. Blockchain synchronisieren

Mit dem Neustart des RaspiBlitz ist der Node beinahe funktionstüchtig. Wie in Abbildung 5 ersichtlich, ist erstmals auch der Alias ‘Lederlabs’ sowie weitere Angaben wie beispielsweise die Betriebstemperatur zu erkennen. Es folgt die automatische Synchronisierung mit der Blockchain. In meinem Fall hat der Synchronisierungsprozess  in etwa zwei Tage gedauert. Dies verdeutlicht nochmals, dass beim Herunterladen der Blockchain die erste Option ‘Sync’ gewählt werden sollte um im Vergleich zur ‘Torrent’ Variante etwas Zeit zu sparen.

Abbildung 5: Blockchain Synchronisierung


Der RaspiBlitz Setup ist mit dem erfolgreichen Synchronisieren der Blockchain und dem Scannen von Lightning soweit abgeschlossen. Das Terminal zeigt inzwischen das in Abbildung 6 ersichtliche Fenster in dem der Bitcoin Sync Status mit “OK 100.00 %” aufgeführt ist. Der Node (Bitcoin und Lightning) ist somit voll funktionstüchtig.


Abbildung 6: RaspiBlitz Setup abgeschlossen


Im nächsten Blogbeitrag wird darüber berichtet, was für Probleme beim Aufsetzen von RaspiBlitz auftreten können und wie man über ein einfaches Webinterface, RaspiBlitz noch einfacher Bedienen kann.


Quellen

Rotzoll, Christian. RaspiBlitz. Abgerufen am 12. Januar, 2020, von https://github.com/rootzoll/raspiblitz

Balena. balenaEtcher. Abgerufen am 13. Januar, 2020, von https://www.balena.io/etcher/

Saubyk. How To Ride The Lightning! Abgerufen am 19. Januar, 2020, von https://medium.com/@suheb__/how-to-ride-the-lightning-447af999dcd2


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Kevin Nigg

Kevin Nigg arbeitet seit mehreren Jahren als Test-Ingenieur und Manager in einem Bautechnologiekonzern an innovativen System- und Softwarelösungen. Im sich wandelnden Arbeitsumfeld bricht Kevin bestehende Strukturen auf und beschäftigt sich proaktiv mit neuen Technologien. So hat auch der Strukturwandel im Finanzsektor sein Interesse geweckt, weshalb er sich seit 2016 setzt intensiv mit Kryptowährungen und Initial Coin Offerings auseinandersetzt.