Lightning Network (w skrócie LN) jako koncepcję zaproponowali w 2015 roku Joseph Poon i Thaddeus Dryj. Głównym powodem ustanowienia LN było stworzenie protokołu płatności, który mógłby być używany poza głównym off-chain sieci Bitcoin, co dodatkowo pomoże rozwiązać problem skalowalności. Jednak sama koncepcja LN może być również zastosowana w innych projektach kryptowalut.
Pojawienie się Lightning Network było spowodowane nowo powstającymi i istniejącymi ograniczeniami, które napotykają nie tylko Bitcoiny, ale także wiele innych kryptowalut. Obecnie sieć blockchain Bitcoin jest w stanie przetwarzać tylko 2 do 7 transakcji na sekundę (TPS). Wraz z rozwojem ekosystemu kryptowaluty, napływem przykładów ich użycia i rosnącą liczbą osób dołączających do różnych sieci blockchain, liczba transakcji przesyłanych (czytanych) dokonywanych w sieci zdecydowanie wzrośnie. Im bardziej zatłoczona jest sieć, tym bardziej zmniejsza się jej wydajność, co znacznie zmniejsza praktyczną użyteczność Bitcoin jako globalnej cyfrowej waluty. LN został stworzony, a następnie zaproponowany społeczności kryptowalut (i głównie Bitcoinowi) jako próba zmniejszenia rosnącego obciążenia sieci blockchain Bitcoin.
Jak działa Lightning Network?
Sieć Lightning składa się z sieci transmisyjnej działającej poza siecią główną, która jest zbudowana na podstawie blockchaina Bitcoin. System LN działa w relacji peer-to-peer (P2P), a jego przydatność polega na tworzeniu tzw. Dwukierunkowych kanałów płatności, za pomocą których użytkownicy mogą sprawnie wykonywać transakcje (odczyt przelewów) kryptowalut.
Po tym, jak dwie strony zdecydują się otworzyć kanał płatności, będą mogły dokonywać natychmiastowych przelewów między swoimi portfelami. Chociaż proces tworzenia nowego kanału płatności obejmuje wykonywanie transakcji „w łańcuchu” (tj. Jako część głównego łańcucha sieci blockchain Bitcoin), wszystkie transakcje odbywające się w tym kanale są przeprowadzane poza siecią i nie wymagają algorytmu konsensusu w celu potwierdzenia Bitcoin (lub Proof of Work). Dzięki temu po utworzeniu kanału możliwe jest szybkie wykonywanie transakcji, np. za pomocą inteligentnych umów oraz płacąc znacznie niższe opłaty i osiągając znacznie wyższy wskaźnik TPS.
Aby otworzyć kanał płatności, obie zaangażowane strony muszą skonfigurować portfel z wieloma podpisami (tj. Wymagający więcej niż jednego klucza do dokonania transakcji) i dodać do niego trochę środków. Środki zgromadzone w portfelach z wieloma podpisami można wykorzystać tylko wtedy, gdy dostarczone zostaną klucze prywatne obu stron (dwa lub więcej, w zależności od wielkości kanału) (przeczytaj. Wykorzystano). Oznacza to, że jedna strona nie może dosłownie „otworzyć portfela” bez zgody drugiej.
Jako przykład wyobraź sobie, że Alice chce korzystać z sieci LN do dokonywania transakcji za pomocą BTC z Michałem. Przed transakcją Alicja i Michał muszą skonfigurować kanał płatności przy użyciu portfela z wieloma podpisami. Kanał płatności działa jak inteligentny kontrakt, a portfel wielosigowy zachowuje się jak skarb, w którym gromadzone są środki przeznaczone do obrotu. Tak długo, jak istnieje kanał stworzony przez Alicję i Michała, mogą oni według własnego uznania wykonywać dowolną liczbę transakcji poza głównym łańcuchem sieci blockchain.
Po pomyślnym zakończeniu każdej transakcji zarówno Alice, jak i Michał podpisują i aktualizują własną kopię bilansu, która zawiera informacje o ilości bitcoinów, które każda z nich ma indywidualnie. Gdy Alicja i Michał sfinalizują wszystkie wymagane transakcje, mogą zamknąć kanał płatności i przenieść saldo końcowe do sieci blockchain Bitcoin. Inteligentna umowa LN zapewni otrzymanie Bitcoinów, zgodnie z ostatnią wersją dostarczonego przez nich salda.
Podsumowując, strony zaangażowane w transakcje w sieci LN są zmuszone do korzystania z sieci blockchain Bitcoin tylko dwa razy. Pierwszy raz, aby otworzyć kanał płatności, a drugi raz, aby go zamknąć, co oznacza, że wszystkie inne transakcje odbywające się w utworzonym kanale nie są bezpośrednio związane z głównym łańcuchem Bitcoin.
Routing w sieci (trasowanie w sieci)
Co ciekawe, dzięki pośrednictwu połączonych kanałów płatności możliwe jest wysyłanie i odbieranie Bitcoinów, nawet jeśli obie strony transakcji nie mają utworzonego między sobą kanału płatności bezpośrednich. Oznacza to, że Alicja może wysyłać płatności do Krzysztofa, bez konieczności tworzenia z nim bezpośredniego kanału, pod warunkiem, że istnieje między nimi odpowiednia „droga”, która zawiera odpowiednią ilość środków do sfinalizowania transakcji.
Jeśli więc Alicja otworzy kanał płatności z Michałem, a Michał otworzy kanał płatności z Krzysztofem, to Alicja może wysłać płatność za pośrednictwem Boba do Krzysztofa. Co ważne, inteligentna umowa LN zawsze zapewnia, że transakcja jest kierowana najkrótszą możliwą ścieżką w sieci.
Zalety sieci Lightning
- Projekt LN pracuje nad rozwiązaniem problemu skalowalności poza głównym łańcuchem sieci. Jeśli projekt się powiedzie, jego obecność może drastycznie zmniejszyć obciążenie sieci blockchain Bitcoin.
- Dzięki wykorzystaniu dwukierunkowych kanałów płatności Lightning Network pozwala na niemal natychmiastowe transakcje.
- LN może być odpowiedni do wykonywania tak zwanych mikropłatności, ponieważ pozwala na transfer wartości tak małych jak nawet 1 satoshi (0,00000001 BTC). Ponadto LN umożliwia pomysł zautomatyzowanych mikropłatności realizowanych w ramach komunikacji maszyna-maszyna, w której transakcje są dokonywane między urządzeniami elektronicznymi bez potrzeby interwencji człowieka.
Ograniczenia sieci Lightning Network
- null
- W przeciwieństwie do transakcji dokonywanych w głównej sieci Bitcoin Blockchain, płatności LN nie można dokonać, jeśli odbiorca jest niedostępny (offline).
- Uczestnicy sieci mogą być zmuszeni do regularnego monitorowania kanałów płatności w celu zapewnienia bezpieczeństwa swoich funduszy (ryzyko to można ograniczyć poprzez stworzenie usług monitorowania kanałów).
- LN nie nadaje się do dużych płatności. Ponieważ sieć składa się z wielu portfeli wielosigowych (które są zasadniczo portfelami dzielonymi), prawdopodobnie nie będą miały wystarczających środków, aby działać jako pośrednicy w przypadku dużych płatności.
- Otwieranie i zamykanie kanału płatności wiąże się z dokonywaniem transakcji w głównej sieci blockchain, co zwykle wiąże się z płatnościami ręcznymi i generuje wysokie opłaty transakcyjne.
Kiedy sieć Lightning Network zostanie uruchomiona?
Jeśli weźmiemy pod uwagę wersję beta sieci mainnet ogłoszoną przez Lightning Labs, to Lightning Network została uruchomiona 15 marca 2018 r. Oficjalna wersja jeszcze nie została wydana, ponieważ obecna sieć LN nie jest skutecznie zaimplementowana w sieci Bitcoin.
Od wersji beta nastąpił ogromny wzrost liczby węzłów w sieci LN i utworzonych kanałach płatności. Witryna P2SH (Grafana) zajmująca się zbieraniem danych w sieci blockchain Bitcoin i prezentująca je na wykresach w listopadzie 2018 r. Poinformowała o obecności ponad 12 500 kanałów płatności LN.
Wspólna praca węzłów i kanałów płatności sprawia, że sieć Lightning stanowi interesujące rozwiązanie problemu skalowalności. Wersja beta przechodzi obecnie wiele eksperymentów i tak zwanych testów warunków skrajnych, a jej skuteczność nie została jeszcze ostatecznie udowodniona. Niemniej jednak Lightning Network ma ogromny potencjał do poprawy, ulepszenia i wzbogacenia ekosystemu Bitcoin i kryptowalut jako całości.
