Биткойн Lightning Network: Все, что вам нужно знать для работы с платежными каналами

Проблема масштабируемости, которую решает Lightning Network

Блокчейны сталкиваются с фундаментальным ограничением: мощностью обработки. Биткойн генерирует блоки каждые десять минут, и каждый блок может содержать лишь ограниченное количество транзакций. Это создает узкое место.

Когда много пользователей пытаются одновременно отправить средства, они конкурируют за доступное пространство в блоках. Майнеры приоритизируют по комиссиям, поэтому затраты могут взлететь. В 2017 году они достигли 50 USD за транзакцию, а в 2021 году превысили 60 USD. Для чашки кофе за 3 доллара комиссия в 10 USD является непосильной.

Lightning Network — это решение 2-го уровня или “вне цепи”, которое позволяет производить тысячи транзакций, не регистрируя каждую из них в блокчейне. В сети публикуется только две транзакции: открытие и закрытие канала.

Как работает Lightning Network на практике?

Вместо того чтобы ожидать подтверждения блоков, Lightning Network использует платежные каналы напрямую между пользователями. Представьте, что Алиса и Боб должны сделать несколько переводов. Они создают совместный смарт-контракт, внося средства (, например, по 5 BTC каждый).

Внутри этого канала они могут совершать транзакции мгновенно, не регистрируя их в блокчейне. Алиса отправляет 1 BTC Бобу: в частном реестре канала у Боба теперь 6 BTC, а у Алисы 4. Они могут продолжать так бесконечно. Когда они решат закрыть канал, они публикуют конечное состояние в блокчейне, и каждый получает свой обновленный баланс.

Транзакции проходят быстро, как молния: они не зависят от подтверждений блоков, только от скорости твоего интернета.

Безопасность за Lightning Network: мультиподписи и умные контракты

Что мешает Бобу просто отказаться сотрудничать и потребовать все средства? Lightning Network использует два технических механизма:

Мультиподписи (multisig)

Чтобы открыть канал, обе стороны блокируют средства на адресе, который требует подписи обеих для расходования. Алиса не может снять средства без Боба, и наоборот. В схеме 2 из 2 обе подписи обязательны.

Хэш-таймлок контракты (HTLC)

Этот механизм автоматически выполняет соглашения. Он сочетает два элемента:

• Hashlock: Получатель может расходовать средства только в том случае, если предоставит секрет, соответствующий определенному хешу. Отправитель предоставляет его, связывая обе транзакции.
• Timelock: Временной лимит. Если получатель не заберет средства в течение установленного срока, отправитель может вернуть их.

Вместе они создают условные платежи, которые гарантируют, что никто не сможет жульничать, не потеряв деньги. Если кто-то попытается передать старую транзакцию (, когда у него было больше средств ), другая сторона может немедленно получить доступ ко всей своей доле благодаря секрету, раскрытому на более поздних раундах. Стимул препятствует мошенничеству.

Маршрутизация платежей: расширяя охват

Каналы не работают в изоляции. Если у Алисы есть канал с Бобом, а у Боба есть канал с Каролиной, Алиса может отправить деньги Каролине через Боба. Маршрутизация может быть расширена через несколько “перескоков”, создавая взаимосвязанную сеть каналов.

Для облегчения этих маршрутов посредники могут взимать комиссии (, хотя это и не обязательно ). В отличие от основной блокчейн-сети, где 1 USD и 1,000,000 USD стоят одинаково, Lightning Network позволяет устанавливать комиссии на основе ликвидности: чем больше местного баланса вы жертвуете для маршрутизации платежей, тем больше прибыли вы получаете.

Пример: Если у Алисы есть 0.7 BTC в ее канале с Каролом, и ей нужно отправить 0.3 BTC Франку через Карола, Карол “теряет” гибкость. Ее возможность тратить уменьшается, пока кто-то не вернет ей средства.

Ключевые преимущества Lightning Network

Радикальная масштабируемость

С помощью Lightning Network пространство блока используется эффективно: только открытие и закрытие каналов занимает место. Высокие объемы и низкие значения транзакции происходят внутри каналов бесплатно (вы платите только за открытие и закрытие).

Жизнеспособные микроплатежи

Биткойн позволяет отправлять минимум 0.00000546 BTC (~38 центов). Lightning Network устраняет это ограничение: вы можете перевести один сатоши (0.00000001 BTC) без комиссии. Это открывает новые бизнес-модели, такие как подписки на основе микроплатежей, где вы платите доли цента каждый раз, когда используете услугу.

Улучшенная конфиденциальность

Транзакции внутри канала не публикуются в блокчейне. Вы видите только то, что канал открыт, но не то, что происходит внутри. Если вы хотите, чтобы ваш канал был приватным, только вы и ваша контрагент будете знать о произошедших транзакциях.

Текущие ограничения Lightning Network

Сложность использования

Открытие каналов, управление ликвидностью, понимание ввода/вывода средств: Lightning Network по-прежнему требует технической компетенции. Для среднего пользователя первоначальные шаги могут быть подавляющими.

Проблема ликвидности

Вы не можете потратить больше, чем у вас заблокировано в канале. Если вы исчерпали свой баланс, должны поступить новые деньги или закрыть канал. Это может ограничить ваши маршруты оплаты. Если у Элис и Кэрол 5 BTC, но у Кэрол и Фрэнка только 1 BTC, Элис никогда не сможет отправить больше 1 BTC Фрэнку.

Риск централизации в хабах

Из-за ограничений ликвидности существует опасение, что будут сформированы массовые “хабы”: высоко связанные и капиталоемкие сущности. Все значительные платежи будут проходить через несколько узлов, ослабляя децентрализацию и увеличивая риски цензуры.

Состояние Lightning Network сегодня (2024)

Сеть Lightning продолжает развиваться. В ней работает более 13 000 узлов, более 52 000 активных каналов и общая мощность превышает 4 570 BTC.

Существуют различные реализации узлов: c-lightning от Blockstream, Lightning Network Daemon от Lightning Labs и Eclair от ACINQ. Для менее технических пользователей существуют решения plug-and-play, которые требуют только включить устройство.

Почему Lightning Network важен для будущего Bitcoin

С момента своего запуска в 2018 году Lightning Network значительно расширилась, не ставя под угрозу безопасность Bitcoin. Она позволяет создать Уровень 2, где можно экспериментировать и масштабироваться без риска для базовой сети.

Цепочные транзакции продолжают работать нормально. Теперь у пользователей есть выбор: оплачивать в блокчейне для максимальной безопасности или использовать каналы для скорости и низкой стоимости. Это прагматичный подход, который расширяет случаи использования Биткойна, не заменяя его суть.

С увеличением числа компаний, оптимизирующих кошельки и инструменты для Lightning Network, барьеры для входа будут продолжать уменьшаться. Конечный результат может быть сетью Bitcoin, которая масштабируется до миллионов транзакций в секунду, сохраняя при этом свою основную безопасность.