Біткойн Lightning Network: Все, що вам потрібно знати для роботи з платіжними каналами

Проблема масштабованості, яку вирішує Lightning Network

Блокчейни стикаються з фундаментальним обмеженням: потужністю обробки. Біткойн генерує блоки кожні десять хвилин, і кожен блок може містити лише обмежену кількість транзакцій. Це створює вузьке місце.

Коли багато користувачів намагаються одночасно відправити кошти, вони конкурують за доступний простір у блоках. Майнери пріоритизують за комісіями, тому витрати можуть різко зростати. У 2017 році вони досягли 50 USD за транзакцію, а у 2021 році перевищили 60 USD. Для чашки кави за 3 долари комісія у 10 USD є неприпустимою.

Lightning Network є рішенням Другого рівня або “поза ланцюгом”, яке дозволяє здійснювати тисячі транзакцій без реєстрації кожної з них у блокчейні. В мережі публікуються лише дві транзакції: відкриття та закриття каналу.

Як працює Lightning Network на практиці?

Замість того, щоб чекати підтверджень блоків, Lightning Network використовує платіжні канали безпосередньо між користувачами. Уявіть, що Аліса та Боб повинні здійснити кілька переказів. Вони створюють спільний смарт-контракт, вносячи кошти (наприклад, по 5 BTC кожен).

У цьому каналі вони можуть здійснювати транзакції миттєво, не реєструючи їх у блокчейні. Аліса надсилає 1 BTC Бобу: у приватному реєстрі каналу Боб тепер має 6 BTC, а Аліса має 4. Вони можуть продовжувати так безкінечно. Коли вони вирішать закрити канал, публікують остаточний стан у блокчейні, і кожен отримує свій оновлений баланс.

Транзакції швидкі, як блискавка: вони не залежать від підтверджень блоків, а лише від твоєї швидкості інтернету.

Безпека за Lightning Network: мультипідписи та смарт-контракти

Що заважає Бобу просто відмовитися співпрацювати і вимагати всі кошти? Lightning Network використовує два технічні механізми:

Мультипідписні адреси (multisig)

Щоб відкрити канал, обидві сторони блокують кошти на адресі, яка вимагає підпису обох для витрачання. Еліс не може зняти без Боба, і навпаки. У схемі 2 з 2 обидва підписи є обов'язковими.

Хеш-таймлок контракти (HTLC)

Цей механізм автоматично забезпечує виконання угод. Він поєднує два елементи:

• Hashlock: Одержувач може витратити кошти лише у разі надання секрету, який відповідає певному хешу. Відправник його надає, пов'язуючи обидві транзакції.
• Timelock: Часовий ліміт. Якщо одержувач не забере кошти в межах терміну, відправник може їх повернути.

Разом вони створюють умовні платежі, які гарантують, що ніхто не зможе обманути, не втративши гроші. Якщо хтось намагається передати стару транзакцію (, коли у нього було більше коштів ), інша сторона може негайно отримати всю свою частку завдяки секрету, розкритому на пізніших етапах. Цей стимул зменшує шахрайство.

Маршрутизація платежів: розширення досяжності

Канали не працюють в ізоляції. Якщо Аліса має канал з Бобом, а Боб має канал з Карол, Аліса може надіслати гроші Карол через Боба. Маршрутизація може бути розширена через кілька “стрибків”, створюючи взаємопов'язану мережу каналів.

Завдяки цим маршрутам посередники можуть стягувати комісії ( хоча це не є обов'язковим ). На відміну від базової блокчейн, де 1 USD і 1,000,000 USD коштують однаково, Lightning Network дозволяє комісії, що базуються на ліквідності: чим більше локального балансу ви жертвуєте для маршрутизації платежів, тим більше прибутків ви отримуєте.

Приклад: Якщо Аліса має 0.7 BTC у своєму каналі з Керол, і їй потрібно відправити 0.3 BTC Френку через Керол, Керол “втрачає” гнучкість. Її витратна спроможність зменшується, поки хтось не поверне їй кошти.

Ключові переваги Lightning Network

Радикальна масштабованість

З Lightning Network простір блоку використовуються ефективно: лише відкриття та закриття каналів займають місце. Транзакції великого обсягу та низької вартості відбуваються всередині каналів безкоштовно ( ти лише платиш за відкриття та закриття ).

Життєздатні мікроплатежі

Bitcoin дозволяє надсилати мінімум 0.00000546 BTC (~38 центів). Lightning Network усуває це обмеження: ви можете перевести один сатоші (0.00000001 BTC) безкоштовно. Це відкриває нові бізнес-моделі, такі як підписки на основі мікроплатежів, де ви платите частки копійки щоразу, коли користуєтеся послугою.

Покращена конфіденційність

Транзакції в каналі не публікуються в блокчейні. Ви лише бачите, що канал відкритий, а не те, що відбувається всередині. Якщо ви хочете, щоб ваш канал був приватним, лише ви і ваша контрагент знаєте про транзакції, які відбулися.

Поточні обмеження Lightning Network

Складність використання

Відкриття каналів, управління ліквідністю, розуміння входу/виходу коштів: Lightning Network все ще вимагає технічної компетенції. Для середнього користувача початкові кроки можуть бути приголомшливими.

Проблема ліквідності

Ви не можете витратити більше, ніж у вас заблоковано в каналі. Якщо ви вичерпали свій баланс, має надійти нові гроші або закрити канал. Це може обмежити ваші маршрути платежів. Якщо Аліса-Керол має 5 BTC, але Керол-Френк має лише 1 BTC, Аліса ніколи не може надіслати більше 1 BTC Френку.

Ризик централізації в хабах

Через обмеження ліквідності існує побоювання, що можуть виникнути “масивні хаби”: сильно пов'язані та капіталізовані сутності. Усі значні платежі проходитимуть через кілька вузлів, послаблюючи децентралізацію та збільшуючи ризики цензури.

Стан Lightning Network сьогодні (2024)

Lightning Network перебуває на постійному зростанні. Має понад 13 000 функціонуючих вузлів, більше ніж 52 000 активних каналів і загальну потужність понад 4 570 BTC.

Існує кілька реалізацій вузлів: c-lightning від Blockstream, Lightning Network Daemon від Lightning Labs та Eclair від ACINQ. Для менш технічних користувачів є рішення plug-and-play, які вимагають лише увімкнення пристрою.

Чому Lightning Network важливий для майбутнього Bitcoin

З моменту свого запуску в 2018 році Lightning Network значно зросла, не жертвуючи безпекою Bitcoin. Вона дозволяє Шар 2, де можна експериментувати та масштабувати без ризику для базової мережі.

Транзакції в ланцюгу продовжують працювати нормально. Користувачі тепер просто мають можливості: сплачувати в блокчейні для максимальної безпеки або використовувати канали для швидкості та низької вартості. Це прагматичний підхід, який розширює випадки використання Bitcoin, не замінюючи його сутність.

З більшою кількістю компаній, які оптимізують гаманці та інструменти для Lightning Network, бар'єри для входу продовжуватимуть знижуватися. Кінцевим результатом може стати мережа Bitcoin, яка масштабується до мільйонів транзакцій на секунду, зберігаючи при цьому свою основну безпеку.