Сеть Lightning


Что такое Сеть Lightning?

Сеть Lightning – это технология второго уровня, применяемая к биткойнам, которая использует каналы микроплатежей для масштабирования возможностей своей цепочки блоков для более эффективного проведения транзакций. Транзакции, проводимые в сетях Lightning, выполняются быстрее, дешевле и легче подтверждаются, чем транзакции, проводимые непосредственно в блокчейне биткойнов (т. Е. В цепочке ).


Благодаря удалению транзакций из основного блокчейна и их отключению от сети , сеть Lightning была разработана для разгрузки блокчейна биткойнов и снижения связанных комиссий за транзакции. Сеть Lightning также может использоваться для проведения других типов транзакций вне сети, включая обмены между криптовалютами . Например, это полезно для облегчения атомарных свопов, которые позволяют обменивать одну криптовалюту на другую без участия посредника, такого как обмены криптовалютой.

Ключевые моменты

  • Lightning Network – это технологическое решение, предназначенное для решения проблемы скорости транзакций в блокчейне биткойнов путем введения транзакций вне реестра.
  • Подобно блокчейну, сеть Lightning удаляет посредников из центральных учреждений, таких как банки, которые сегодня несут ответственность за маршрутизацию большинства транзакций.
  • Сеть молний была впервые официально разработана в статье Джозефа Пуна и Таддеуса Дриджа в 2015 году.

Понимание сети Lightning

Сеть молний была впервые предложена Джозефом Пуном и Таддеусом Дрийя в 2015 году и с тех пор находится в стадии разработки. Проблема, для решения которой была разработана осветительная сеть, заключается в медленном времени транзакции и пропускной способности биткойнов, которая остается на уровне примерно семи транзакций в секунду (tps). Если он хочет реализовать свой потенциал стать средой для ежедневных транзакций, биткойну необходимо будет выполнять десятки или сотни тысяч транзакций в секунду, подобно кредитным картам или сетям электронных платежей. Из-за характера его децентрализованной технологии, которая требует консенсуса от всех узлов в сети, биткойн в его текущем состоянии нагружен такими проблемами.

Например, утверждение и хранение транзакций станет дорогостоящим и трудоемким, если их количество в сети биткойнов увеличится. Увеличение количества транзакций также требует увеличения на несколько порядков вычислительной мощности компьютеров, необходимых для выполнения транзакций с использованием биткойнов. Кроме того, для вычисления этой информации требуется огромная энергия, что делает обслуживание биткойнов для повседневных транзакций чрезмерно дорогим.

Сеть Lightning предложила решить проблему масштабирования путем создания второго уровня в основной цепочке блоков биткойнов. Этот второй уровень состоит из нескольких каналов оплаты между сторонами или пользователями биткойнов. Сетевой канал Lightning – это механизм транзакции между двумя сторонами. Используя каналы, стороны могут производить или получать платежи друг от друга.

Эти транзакции обрабатываются иначе, чем стандартные транзакции, происходящие в цепочке блоков биткойнов. Они обновляются только в основном блокчейне, когда две стороны открывают и закрывают канал.

Между этими двумя действиями стороны могут бесконечно перемещать средства между собой, не информируя основной блокчейн о своей деятельности. Такой подход значительно ускоряет скорость транзакции, поскольку не требуется, чтобы все транзакции утверждались всеми узлами в цепочке блоков. Отдельные платежные каналы между различными сторонами объединяются, образуя сеть узлов Lightning, которые могут маршрутизировать транзакции между собой. В результате межсоединения между различными платежными каналами и составляют Lightning Network. 

Как работает сеть Lightning

Скажем, Алиса открывает канал со своей любимой кофейней и вносит в него биткойны на сумму 100 долларов. Ее транзакции с кофейней происходят мгновенно, потому что у нее есть прямой канал связи с ней.

Боб, у которого есть еще один канал о продуктовом магазине, который он посещает чаще всего, также покупает кофе в магазине Алисы. Связь между Алисой, кафе и Бобом гарантирует, что Алиса может использовать средства со своего баланса в кафе для покупки продуктов в магазине Боба. Точно так же Боб может использовать свой баланс продуктового магазина для проведения транзакций с предприятиями в сети Алисы.

Если Боб закрывает свой канал с продуктовым магазином (и нет других общих клиентов между кофейней и продуктовым магазином), то Алисе придется открыть другой канал с продуктовым магазином, чтобы делать покупки там. Таким образом создается сеть транзакций, которая децентрализованно маршрутизируется между несколькими узлами Lightning.  

На более техническом уровне сеть Lightning использует смарт-контракты и скрипты с несколькими подписями для реализации своего видения. Первоначальная транзакция, называемая транзакцией финансирования, создается, когда одна или обе стороны финансируют канал. В типичной среде с несколькими подписями сначала обмениваются двумя главными ключами (открытым и частным). Биржа облегчает доступ и расходование средств.

Однако в случае узла молнии обмен подписями не производится. Это делается для того, чтобы расходы на транзакции финансирования не распознавались основным блокчейном. Вместо этого обе стороны обмениваются одним ключом, который используется для проверки транзакций расходов (также называемых транзакциями обязательств) между собой.

Обе стороны могут проводить бесконечные транзакции фиксации между собой и другими узлами в сети Lightning. Они обмениваются своими мастер-ключами только тогда, когда канал между ними закрыт.   

Есть ли плата за использование сети Lightning? 

Да, с использованием сети Lightning взимается комиссия за транзакции. Они представляют собой комбинацию платы за маршрутизацию для маршрутизации платежной информации между узлами Lightning и комиссии за транзакцию биткойнов для открытия и закрытия каналов.

В ноябре 2019 года ученые из двух университетов Венгрии и Института компьютерных наук и управления опубликовали документ, в котором ставится под сомнение способность операторов сетей Lightning продолжать обрабатывать транзакции без значительного повышения комиссий. В своей аннотации авторы говорят: «участие экономически нерационально для большинства крупных узлов маршрутизации, которые в настоящее время объединяют сеть. Либо трафик, либо комиссии за транзакции должны возрасти на порядки, чтобы сделать маршрутизацию платежей экономически жизнеспособной».

Какие проблемы с сетью Lightning? 

Наиболее очевидная проблема с сетями Lightning, которые предназначены для децентрализации, заключается в том, что они могут привести к репликации модели «ступица и спица», которая характерна для сегодняшних финансовых систем. В нынешней модели банки и финансовые учреждения являются основными посредниками, через которые проходят все транзакции.

Имея больше открытых соединений с другими, узлы Lightning для известных предприятий могут стать аналогичными концентраторами или централизованными узлами в сети. Отказ одного такого концентратора может легко привести к сбою значительной части (или всей) сети.  

Другая важная проблема, упомянутая ранее, – это необходимость увеличения платы за обслуживание сети, чтобы сделать ее экономически рентабельной. Это верно не только для узлов, обслуживающих саму сеть Lightning, но и для дополнительных затрат, связанных с потенциально более высокими сборами биткойнов, которые транслируются в сеть.

Сети Lightning также считаются уязвимыми для взломов и краж, потому что они должны быть всегда в сети. Таким образом, холодное хранение монет невозможно.