Bitcoin Lightning Network: Tất cả những gì bạn cần biết để vận hành các kênh thanh toán

Vấn đề mở rộng mà Lightning Network giải quyết

Các blockchain gặp phải một hạn chế cơ bản: khả năng xử lý. Bitcoin tạo ra các khối mỗi mười phút, và mỗi khối chỉ có thể chứa một số lượng giới hạn các giao dịch. Điều này tạo ra một nút thắt cổ chai.

Khi nhiều người dùng cố gắng gửi tiền cùng một lúc, họ cạnh tranh cho không gian có sẵn trong các khối. Các thợ mỏ ưu tiên dựa trên phí, vì vậy chi phí có thể tăng vọt. Vào năm 2017, phí đã đạt 50 USD mỗi giao dịch, và vào năm 2021, chúng đã vượt quá 60 USD. Đối với một ly cà phê 3 đô la, một khoản phí 10 USD là không thể chấp nhận được.

Lightning Network là một giải pháp Lớp 2 hoặc “ngoài chuỗi” cho phép thực hiện hàng nghìn giao dịch mà không cần ghi lại từng giao dịch trên blockchain. Chỉ có hai giao dịch được công bố trên mạng: mở và đóng kênh.

Lightning Network hoạt động như thế nào trong thực tiễn?

Thay vì chờ đợi xác nhận từ các khối, Lightning Network sử dụng kênh thanh toán trực tiếp giữa các người dùng. Hãy tưởng tượng rằng Alice và Bob cần thực hiện nhiều chuyển khoản. Họ tạo một hợp đồng thông minh chung bằng cách gửi tiền ( ví dụ, 5 BTC mỗi người).

Trong kênh này, họ có thể thực hiện giao dịch ngay lập tức mà không cần ghi lại trên blockchain. Alice gửi 1 BTC cho Bob: trong sổ cái riêng tư của kênh, Bob bây giờ có 6 BTC và Alice có 4. Họ có thể tiếp tục như vậy vô thời hạn. Khi quyết định đóng kênh, họ công bố trạng thái cuối cùng trên blockchain, và mỗi người nhận số dư được cập nhật.

Giao dịch nhanh như chớp: không phụ thuộc vào xác nhận khối, chỉ phụ thuộc vào tốc độ internet của bạn.

Bảo mật phía sau Lightning Network: đa chữ ký và hợp đồng thông minh

Điều gì ngăn cản Bob đơn giản từ chối hợp tác và yêu cầu tất cả các quỹ? Lightning Network sử dụng hai cơ chế kỹ thuật:

Địa chỉ đa chữ ký (multisig)

Để mở một kênh, cả hai bên đều khóa quỹ vào một địa chỉ yêu cầu chữ ký của cả hai để chi tiêu. Alice không thể rút tiền mà không có Bob, và ngược lại. Trong một sơ đồ 2 trên 2, cả hai chữ ký đều là bắt buộc.

Hợp đồng khóa thời gian băm (HTLC)

Cơ chế này tự động thực thi các thỏa thuận. Nó kết hợp hai yếu tố:

• Hashlock: Người nhận chỉ có thể chi tiêu các quỹ nếu cung cấp một bí mật khớp với một hash cụ thể. Người gửi cung cấp nó, liên kết cả hai giao dịch.
• Timelock: Một giới hạn thời gian. Nếu người nhận không yêu cầu số tiền trong thời hạn, người gửi có thể lấy lại.

Cùng nhau, họ tạo ra các khoản thanh toán có điều kiện đảm bảo rằng không ai có thể gian lận mà không mất tiền. Nếu ai đó cố gắng truyền một giao dịch cũ ( khi họ có nhiều quỹ hơn ), bên kia có thể ngay lập tức truy cập toàn bộ phần của họ nhờ vào bí mật được tiết lộ trong các vòng sau. Động lực này làm giảm gian lận.

Chuyển hướng thanh toán: mở rộng phạm vi

Các kênh không hoạt động trong sự cô lập. Nếu Alice có một kênh với Bob, và Bob có một kênh với Carol, Alice có thể gửi tiền cho Carol thông qua Bob. Việc định tuyến có thể được mở rộng qua nhiều “bước nhảy” tạo ra một mạng lưới kênh nối kết.

Bằng cách tạo điều kiện cho những tuyến đường này, các trung gian có thể tính phí ( mặc dù điều này không bắt buộc ). Khác với blockchain cơ bản, nơi 1 USD và 1.000.000 USD có cùng giá, Lightning Network cho phép các khoản phí dựa trên tính thanh khoản: càng nhiều số dư địa phương bạn hy sinh để định tuyến thanh toán, bạn càng có nhiều lợi nhuận.

Ví dụ: Nếu Alice có 0.7 BTC trong kênh của cô ấy với Carol, và cần gửi 0.3 BTC cho Frank qua Carol, Carol “mất” tính linh hoạt. Khả năng chi tiêu của cô ấy giảm xuống cho đến khi ai đó trả lại tiền.

Lợi ích chính của Lightning Network

Tính mở rộng cực kỳ

Với Lightning Network, không gian khối được sử dụng một cách hiệu quả: chỉ có việc mở và đóng kênh mới chiếm không gian. Các giao dịch có khối lượng lớn và giá trị thấp diễn ra trong các kênh mà không mất phí (bạn chỉ phải trả phí cho việc mở và đóng).

Các micropayments khả thi

Bitcoin cho phép gửi tối thiểu 0.00000546 BTC (~38 xu). Lightning Network loại bỏ giới hạn đó: bạn có thể chuyển một satoshi (0.00000001 BTC) mà không tốn phí. Điều này mở ra những mô hình kinh doanh mới, như các dịch vụ đăng ký dựa trên micropayments, nơi bạn trả một phần nhỏ mỗi khi sử dụng dịch vụ.

Bảo mật được cải thiện

Các giao dịch trong kênh không được công bố trên blockchain. Bạn chỉ thấy rằng một kênh đã được mở, không biết điều gì xảy ra bên trong. Nếu bạn muốn kênh của mình là riêng tư, chỉ bạn và đối tác của bạn sẽ biết các giao dịch đã xảy ra.

Hạn chế hiện tại của Lightning Network

Độ phức tạp của khả năng sử dụng

Mở kênh, quản lý thanh khoản, hiểu cách vào/ra quỹ: Lightning Network vẫn yêu cầu kỹ năng kỹ thuật. Đối với người dùng trung bình, các bước ban đầu có thể cảm thấy quá sức.

Vấn đề thanh khoản

Bạn không thể chi tiêu nhiều hơn số tiền bạn đang bị khóa trong một kênh. Nếu bạn đã hết số dư, phải có tiền mới vào hoặc đóng kênh. Điều này có thể hạn chế các tuyến đường thanh toán của bạn. Nếu Alice-Carol có 5 BTC nhưng Carol-Frank chỉ có 1 BTC, Alice không bao giờ có thể gửi nhiều hơn 1 BTC cho Frank.

Rủi ro tập trung trong các trung tâm

Do hạn chế về thanh khoản, có nỗi lo rằng sẽ hình thành các “hubs” lớn: các thực thể kết nối cao và có nhiều vốn. Tất cả các khoản thanh toán đáng kể sẽ đi qua một vài nút, làm yếu đi sự phi tập trung và tăng nguy cơ kiểm duyệt.

Tình trạng của Lightning Network hôm nay (2024)

Lightning Network đang trong quá trình phát triển liên tục. Nó có hơn 13.000 nút hoạt động, hơn 52.000 kênh hoạt động và tổng dung lượng vượt quá 4.570 BTC.

Có nhiều triển khai nút khác nhau: c-lightning của Blockstream, Lightning Network Daemon của Lightning Labs và Eclair của ACINQ. Đối với người dùng kém kỹ thuật hơn, có các giải pháp plug-and-play chỉ cần bật thiết bị.

Tại sao Lightning Network quan trọng cho tương lai của Bitcoin

Kể từ khi ra mắt vào năm 2018, Lightning Network đã phát triển đáng kể mà không làm ảnh hưởng đến sự an toàn của Bitcoin. Nó cho phép một Lớp 2 để thử nghiệm và mở rộng mà không có rủi ro cho mạng cơ sở.

Các giao dịch trên chuỗi vẫn hoạt động bình thường. Người dùng giờ đây chỉ đơn giản có các lựa chọn: thanh toán trên blockchain để đảm bảo an toàn tối đa, hoặc sử dụng các kênh để tăng tốc độ và chi phí thấp. Đây là một cách tiếp cận thực dụng mở rộng các trường hợp sử dụng của Bitcoin mà không thay thế bản chất của nó.

Với nhiều công ty tối ưu hóa ví và công cụ cho Lightning Network, các rào cản gia nhập sẽ tiếp tục giảm. Kết quả cuối cùng có thể là một mạng Bitcoin có khả năng mở rộng lên đến hàng triệu giao dịch mỗi giây trong khi vẫn giữ được sự an toàn cơ bản của nó.