Що таке мережа Lightning у біткойнах і як вона працює?

Мережа Lightning у біткойнах

Мережа Lightning — це другий рівень, доданий до блокчейну біткойна ( BTC ), який дозволяє проводити транзакції поза ланцюгом, тобто транзакції між сторонами, які не входять до мережі блокчейну. Кілька платіжних каналів між сторонами або користувачами Bitcoin складають другий рівень. Канал Lightning Network — це метод двосторонньої транзакції, за якого сторони можуть здійснювати або отримувати платежі одна від одної. Другий рівень покращує масштабованість блокчейн-додатків, керуючи транзакціями за межами блокчейн-мейнмережі (перший рівень), водночас користуючись перевагами потужної децентралізованої парадигми безпеки основної мережі. 

мережа Lightning

Масштабованість є суттєвою перешкодою, яка обмежує широке впровадження криптовалют. При правильному масштабуванні мережа блокчейн може обробляти від мільйонів до мільярдів транзакцій за секунду (TPS). У цьому контексті мережа Lightning стягує низькі комісії за транзакції та розрахунки поза ланцюгом, дозволяючи нові варіанти використання, як-от миттєві мікроплатежі, які можуть вирішити традиційну головоломку «чи можна купити каву за криптовалюту», прискорюючи час обробки та зменшуючи витрати (витрати на енергію), пов’язані з блокчейном біткойна.

Однак, незважаючи на те, що намір є, мережа Lightning Network все ще намагається вирішити проблему та навіть створює різні проблеми, такі як низька плата за маршрутизацію та зловмисні атаки. Наприклад, за відкриття та закриття платіжного каналу стягується невелика комісія. На додаток до цих невеликих комісій є комісії за маршрутизацію, які спрямовуються до вузлів, які перевіряють транзакції. 

Тепер виникає запитання: якщо комісія за маршрутизацію така низька, навіщо вузлу підтверджувати вказану транзакцію?

Чітка відповідь полягає в тому, що майнери нечасто перевіряють менші транзакції, оскільки вони зароблять менші комісії за перевірку незначних транзакцій. У результаті трейдери сплачують комісію за маршрутизацію, і їм, можливо, доведеться довго чекати, перш ніж транзакція буде підтверджена. Що стосується зловмисних атак, зловмисник може запустити різні платіжні канали та закрити їх усі одночасно. Потім потрібно перевірити ті канали, які заважають законним, перевантажуючи мережу. Під час перевантаження зловмисник може вилучити кошти до того, як законні сторони дізнаються про ситуацію. 

Історія мережі Lightning

Мережа Lightning була запропонована в 2015 році двома дослідниками, Тадеусом Дрійя та Джозефом Пуном, у статті під назвою «Мережа блискавки Bitcoin». Їхні твори ґрунтувалися на попередніх обговореннях платіжних каналів Сатоші Накамото, анонімного творця Bitcoin. Накамото описав платіжні канали своєму колезі-розробнику Майку Хірну, який опублікував розмови в 2013 році. 

Анотація статті описує протокол поза мережею, що складається з платіжних каналів. У платіжних каналах дві ненадійні сторони можуть передавати цінності, не перевантажуючи основну мережу, оскільки канали існують поза мережею. Канали поза мережею призначені для вирішення проблеми масштабованості біткойна. Потім Драйя та Пун детально розповіли, що Visa досягла максимуму в 47 000 TPS під час свят у 2013 році. Щоб біткойн наблизився до TPS Visa, їй доведеться обробляти вісім гігабайт транзакцій на блок, що далеко не відповідає можливостям поточного блокчейну. . Спочатку біткойн міг обробляти лише сім транзакцій за секунду, припускаючи, що ці транзакції складали близько 300 байт кожна. Крім того, у той час блоки біткойн мали обмеження на транзакції лише в один мегабайт, тому в одному блоці точно не було місця для 47 000 транзакцій біткойн.

У 2016 році Драйя та Пун заснували Lightning Labs (з кількома іншими учасниками), компанію, яка займається розробкою мережі Lightning Network. Незважаючи на різноманітні зміни членів команди з часом, мережа Lightning Labs працювала над тим, щоб зробити протокол сумісним із основною мережею Bitcoin. Прорив став можливим після програмного форка Bitcoin на основі SegWit у 2017 році, який звільнив простір для більшої кількості транзакцій у кожному блоці та усунув давню помилку Bitcoin, яка називається пластичністю транзакцій. Помилка дозволяла користувачам підробляти транзакції, брехати мережі та зберігати біткоіни у своїх гаманцях.

Завдяки тестуванню перед запуском розробники могли відразу створювати програми в Lightning Network. Програми включали прості варіанти використання, такі як гаманці та азартні платформи, які використовували потужність мікротранзакцій Lightning Network.

У 2018 році Lightning Labs нарешті запустила бета-версію своєї реалізації Lightning Network в основній мережі Bitcoin. У цей час громадські діячі, такі як засновник Twitter Джек Дорсі, почали свою участь у проекті. Наприклад, Дорсі найняв групу розробників, щоб вони зосередилися виключно на розробці Lightning Network, заплативши їм у біткойнах. Він також планує впровадити Lightning Network у Twitter у майбутньому.

Як працює мережа Lightning Network?

Цей протокол дозволяє створити одноранговий платіжний канал між двома сторонами, наприклад між клієнтом і кав’ярнею. Після встановлення канал дозволяє їм надсилати необмежену кількість транзакцій, які є майже миттєвими та недорогими. Він діє як власна маленька книга, за допомогою якої користувачі можуть оплачувати навіть менші товари та послуги, такі як кава, не впливаючи на мережу Bitcoin. 

Щоб створити платіжний канал, платник повинен заблокувати певну кількість біткойнів у мережі. Після того як біткойн заблоковано, одержувач може виставляти рахунок на суму, яку вважає за потрібне. Якщо клієнт хоче, щоб канал залишався відкритим, він може послідовно додавати біткойн.

Використовуючи канал мережа Lightning Network, обидві сторони можуть здійснювати операції одна з одною. На відміну від звичайних транзакцій у блокчейні Bitcoin, деякі транзакції обробляються інакше. Наприклад, коли дві сторони відкривають і закривають канал, вони оновлюються лише в основному блокчейні. 

Дві сторони можуть переказувати кошти між собою необмежено довго, не повідомляючи головного блокчейну. Оскільки всі транзакції в блокчейні не потребують схвалення всіма вузлами, ця стратегія значно прискорює час транзакцій. Вузли Lightning Network, здатні маршрутизувати транзакції, формуються шляхом поєднання окремих платіжних каналів між зацікавленими сторонами. Таким чином, мережа Lightning є результатом об’єднання багатьох платіжних систем.

Згодом, коли дві сторони вирішать завершити транзакцію, вони можуть закрити канал. Потім уся інформація каналу об’єднується в одну транзакцію, яка надсилається в основну мережу Bitcoin для запису. Консолідація гарантує, що десятки невеликих транзакцій одночасно надсилають спам мережі, спрощуючи їх в одну транзакцію, перевірка якої потребує менше часу та зусиль для вузлів. Без платіжних каналів менші транзакції заважають більшим, перевантажуючи мережу та додаючи більше для перевірки вузлів.

Наприклад, скажімо, Майк щодня ходить до місцевої кав’ярні й хоче розрахуватися біткойнами. Він міг вибрати невелику транзакцію для кожної чашки кави, але через проблеми з масштабованістю біткойна перевірка транзакції може тривати більше години. Майку також доведеться платити високі комісії мережі біткойн, навіть якщо він здійснює невелику транзакцію. Невеликі транзакції працюють із традиційними методами оплати, такими як картка, оскільки такі компанії, як Visa, мають інфраструктуру для обробки понад 24 000 TPS. Навпаки, біткойн у звичайний день може підтвердити сім TPS.

 мережеві транзакції

З підтримкою мережа Lightning Майк може відкрити платіжний канал із кав’ярнею. Кожна покупка кави записується в цьому каналі, і магазин все одно отримує гроші. Трансакція дешева або, можливо, навіть безкоштовна, а також миттєва. Потім, коли біткойн, який запустив канал, буде витрачено, Майк може закрити канал або поповнити його. Коли канал закрито, усі його транзакції будуть записані в основний блокчейн біткойн.

Мережа Lightning створює розумний контракт між двома сторонами. Правила угоди закодовані в контракті під час створення та не можуть бути порушені. Код розумного контракту також забезпечує автоматичне виконання контракту, оскільки контракти спочатку складаються з попередньо встановленими вимогами, з якими погоджуються всі сторони-учасники. Коли ці вимоги виконуються, наприклад, коли клієнт платить правильну суму за каву, договір автоматично виконується без участі третьої сторони. Мережа Lightning анонімізує транзакції в платіжному каналі після перевірки. Усі бачать лише загальну передачу вартості, а не окремі транзакції в ній.

Цілком можливо проводити транзакції без будь-яких обмежень поза блокчейном. Можна довіряти транзакціям поза ланцюгом для забезпечення дотримання блокчейну, враховуючи, що вони потрапляють у основну мережу після закриття платіжних каналів. Основна мережа є арбітром усіх транзакцій. У той час як протоколи поза ланцюгом мають власний реєстр, цей реєстр завжди інтегрується назад у основний ланцюг, який є основою дизайну Lightning Network. Протоколи поза ланцюгом можуть існувати лише за наявності основного ланцюга для створення.

Мережа Lightning Плюси

Очевидними плюсами Lightning Network є швидші та дешевші транзакції, які дозволяють здійснювати мікроплатежі, як ніколи раніше. Без Lightning Network користувачам довелося б сплачувати високі комісії за просту транзакцію, а потім чекати годину або більше, поки вона підтвердиться. Менші транзакції потребують більшого часу очікування, оскільки майнери вирішують підтверджувати більші транзакції, оскільки за це отримують більшу винагороду. 

Мережа Lightning підключена до блокчейну біткойн і існує як шар поверх нього. З’єднання означає, що Lightning Network все ще використовує протоколи безпеки Bitcoin. Потім користувачі можуть вибрати основний блокчейн для більших транзакцій і перейти на оф-ланцюг Lightning Network для менших, не турбуючись про безпеку. Платіжні канали Lightning Network також забезпечують приватні транзакції, оскільки глядачі не можуть підглянути кожну окрему транзакцію, а лише загальний пакет.

Ентузіасти криптовалюти також тестували атомарні свопи, які є актом обміну однієї криптовалюти на іншу без використання третьої сторони чи біржі. Atomic Swap є більш корисним, ніж обмін, оскільки вони пропонують майже миттєвий обмін без будь-яких комісій або переказів гаманця.

Мережа Lightning Мінуси

Потрібно придбати гаманець, сумісний з Lightning Network, щоб фактично скористатися нею. Хоча знайти гаманець, який працює з мережею Lightning Network, легко, користувач повинен поповнювати його з традиційного гаманця Bitcoin. Початкова транзакція із традиційного гаманця на Lightning Network коштує комісії, тому користувачі втрачають частину біткойнів на взаємодію з протоколом. Коли кошти потраплять у гаманець Lightning Network, користувачі повинні заблокувати свої біткойни, щоб створити платіжний канал. 

Пересилання біткойнів між гаманцями може бути неприємним і дорогим, що відштовхує нових користувачів. Тим не менш, деякі гаманці можуть керувати платежами як у мережі, так і поза мережею без сплати комісій, і зручність, ймовірно, покращиться з часом. 

Якщо будь-який учасник платіжного каналу вирішить вилучити частину коштів, він повинен активно закрити канал і отримати цей біткойн назад, перш ніж використовувати кошти. Неможливо витягнути трохи грошей і залишити канал відкритим, наприклад. Навіть закриття або відкриття платіжного каналу вимагає від обох сторін-учасниць здійснення початкової транзакції, яка називається комісія за маршрутизацію. Незважаючи на те, що концепція відкриття каналу є простою, усі ці додаткові платежі роблять процес дорожчим, ніж багатьом потенційним користувачам.

Мережа Lightning Network має проблему з шахрайство з офлайн-транзакціями. Якщо один учасник платіжного каналу вирішує закрити його, поки інший перебуває в автономному режимі, перший може вкрасти кошти. Коли остання сторона нарешті з’являється в мережі, робити щось пізно. Шахрай може просто залишатися в автономному режимі, не маючи можливості зв’язатися з ним.

Крім того, мережа Lightning страждає від таких помилок, як завислі платежі, які є вихідними транзакціями, які не бачать перевірки. Мережа біткойн відшкодує застряглий платіж, але отримання може тривати кілька днів, оскільки дійсні транзакції мають більший пріоритет, ніж застряглі, коли мова заходить про перевірку. 

Нарешті, навіть якщо Lightning Network вирішує всі свої проблеми, все ще залишається справа з регуляторами. Регулюючим органам може бути важко зрозуміти Lightning Network достатньо, щоб прийняти належне законодавство. Якщо регулюючі органи будуть відчувати труднощі, звичайним користувачам криптовалют також може бути важко використовувати Lightning Network. Навіть якщо регулятори розуміють протокол, вони можуть не дозволити Lightning Network через її анонімність. Анонімні транзакції можуть відлякати законодавців, оскільки вони можуть побачити завершену транзакцію лише після того, як користувач закриє свій платіжний канал, а не окремі транзакції, здійснені в каналі. 

Майбутнє Lightning Network

мережа Lightning bitcoin

Однак, на щастя для Lightning Network, впровадження зростає. За даними DappRadar, у мережі Lightning Network заблоковано понад 110 мільйонів доларів у біткойнах. Це можуть бути люди, які оплачують товари та послуги, користуються додатками, грають в азартні ігри тощо.

Деякі програми є життєво важливими для використання, як-от гаманці, сумісні з мережа Lightning Network. Враховуючи, що Lightning Network є окремим протоколом від основної мережі біткойнів, для цього потрібен інший тип гаманця, щоб користувачі могли створювати платіжні канали. Трейдери не можуть використовувати Lightning Network без оптимізованих гаманців. Якщо впровадження Lightning Network продовжить зростати, галузь може очікувати, що більше розробників гаманців інтегруватимуть підтримку Lightning Network. Виділені користувачі також можуть стати вузлом, прискорюючи час транзакцій Lightning Network. 

Варто також зазначити, що розробка Lightning розширилася до роботи як рішення другого рівня в різних проектах. Криптовалютні біржі також починають підтримувати протокол, надаючи Lightning Network якомога більшій кількості трейдерів. Біржі, які інтегрують Lightning Network, дозволяють трейдерам дешево та миттєво виводити невеликі суми біткойнів (навіть якщо біткойни перевантажені). Без Lightning Network користувачі можуть страждати від високих комісій за транзакції та часу очікування через традиційну технологію Bitcoin.

Сторожові вежі, стороння служба захисту, що складається з різних спеціалізованих вузлів, також були представлені в мережа Lightning Network. Деякі вузли час від часу виходять з мережі, залишаючи свої платіжні канали відкритими для шахрайства з офлайн-транзакціями. Замість того, щоб залишати свій канал без нагляду, учасник може заплатити невелику комісію сторожовій вежі та надати означник, пов’язаний з транзакцією каналу. Сторожова вежа використовує сигніфікатор, щоб ідентифікувати канал користувача серед усіх інших і стежить за ним.

Якщо сторожова вежа помітить зловмисну ​​активність, як-от спробу протилежної сторони закрити платіжний канал, вона автоматично заморозить кошти та поверне їх офлайн-користувачу. Сторожова вежа також покарає зловмисника, видаливши його кошти з каналу.

Залишити коментар