Що таке Lightning Network?

Що таке Lightning Network?

Концепція Lightning Network (LN) була створена Джозефом Пун і Фаддусом Дрійей в 2015 році. Основна ідея проекту полягає в розробці платіжного протоколу, який може бути використаний в якості рішення, без використання ланцюгів, вирішуючи проблеми масштабованості, з якою стикається блокчейн біткойн, але концепція також може застосовуватися і до інших криптовалют.

Впровадження Lightning Network було викликано обмеженнями, з якими стикаються не тільки біткойн, але і багато інших криптовалюта. В даний час блокчейн біткойнів може обробляти тільки від 2 до 7 транзакцій в секунду (TPS). У міру того, як екосистема криптовалют збільшується, і до мережі приєднується все більше людей, число транзакцій, що обробляються в блокчейні, також збільшується. У міру того, як мережа стає все більш і більш перевантаженою, загальна продуктивність скомпрометована, що значно знижує практичність використання біткойнів як глобальної цифрової валюти. У такому контексті LN був створений як спроба полегшити навантаження блокчейн мережі біткойнів.

Як це працює?

Lightning Network складається із зовні-ланцюгової мережі, яка будується поверх біткойнов блокчейна. Система працює на рівні peer-to-peer (P2P) і його зручність використання засноване на створенні так званих двонапрямлених платіжних каналів, завдяки яким користувачі можуть здійснювати безшовні транзакції з криптовалютою.

Після того, як дві сторони вирішать відкрити платіжний канал, вони можуть передавати кошти туди і назад через свої гаманці. Хоча процес створення нового платіжного каналу включає ланцюгову транзакцію, всі транзакції, які відбуваються в каналі, не пов’язані один з одним і не вимагають глобального консенсусу. Таким чином, ці транзакції можуть бути швидко реалізовані за допомогою смарт-контракту, в результаті чого комісії будуть набагато менше, а TPS значно вище.

Щоб відкрити платіжний канал, двом зацікавленим сторонам необхідно створити гаманець з кількома підписами, і внести на нього частину коштів. Кошти, що зберігаються в гаманцях з декількома підписами, можуть бути доступні лише в разі надання приватних ключів обох сторін (два або більше, в залежності від випадку). Це означає, що одна сторона не може відкрити гаманець без згоди іншої.

Як приклад припустимо, що Аліса хоче використовувати Lightning Network для торгівлі біткойнами з Бобом. По-перше, вони створили платіжний канал, використовуючи гаманець з кількома підписами. У той час як платіжний канал діє як смарт-контракт, гаманець з кількома підписами діє як сховище, куди відправляються депозитні кошти, які в подальшому будуть продані. Під час роботи платіжного каналу Аліса і Боб можуть виконати якомога більше транзакцій поза мережею. 

Відразу після кожної транзакції як Аліса, так і Боб підписують її та оновлюють власну копію балансу, в якій записано кількість монет кожного. Коли вони виконали всі бажані транзакції, вони можуть закрити платіжний канал і записати лист балансу в блокчейн біткойн. Смарт-контракт LN гарантує, що вони отримають свої біткойни, згідно з останньою версією балансу.

Підводячи підсумок, сторонам необхідно тільки двічі взаємодіяти з блокчейном біткойнів. Один раз відкрити платіжний канал, а інший, закрити його, це означає, що всі інші транзакції, які відбуваються в каналі, безпосередньо не взаємодіють з основним ланцюжком.

Маршрутизація мережі

Навіть якщо у двох сторін немає прямого платіжного каналу, вони все ще можуть відправляти і отримувати біткойни через взаємопов’язані платіжні канали. Це означає, що Аліса може відправляти платежі Чарлі без необхідності створювати з ним прямий канал, якщо між ними є мережевий маршрут, який містить достатній баланс. 

Отже, якщо у Аліси є відкритий платіжний канал з Бобом і у Боба є канал з Чарлі, вона може відправити платіж через Боба. Маршрутизація платежів може включати в себе безліч вузлів Lightning Network, але смарт-контракт автоматично буде шукати найкоротший доступний шлях.

Переваги Lightning Network

• Проект LN працює в напрямку поза-ланцюгового вирішення проблеми масштабованості. У разі успіху він може зменшити трафік в блокчейн біткойнів.
• Завдяки використанню двонапрямлених платіжних каналів, мережа Lightning Network дозволяє здійснювати майже миттєві транзакції.
• LN може підійти для мікроплатежів, оскільки він дозволяє передавати суму розміром в 1 Сатоші. Крім того, автоматизовані мікроплатежі можуть бути реалізовані в Machine-to-Machine економіці, де здійснюються транзакції між електронними пристроями без необхідності втручання людини.

Недоліки Lightning Network

• На відміну від транзакцій в ланцюзі, платежі LN не можуть здійснюватися, якщо одержувач в режимі offline.
• Учасникам мережі може знадобитися регулярно контролювати платіжні канали, щоб зберегти свої кошти в безпеці (такого ризику можна уникнути моніторингом аутсорсингу).
• LN не підходить для великих платежів. Оскільки мережа підраховує безліч підписів (які в основному є загальними гаманцями), високий шанс того, що у них не буде достатнього балансу, щоб виступати в якості посередників великих платежів.
• Відкриття та закриття платіжного каналу пов’язано з транзакцією на ланцюжку, яка зазвичай вимагає обробки вручну і більш високу комісію за транзакції.

Колективна робота вузлів і платіжних каналів, ось що робить Lightning Network цікавим вирішенням проблеми масштабованості. У бета-версії було проведено безліч експериментів, але її ефективність ще не доведена. Проте, Lightning Network має величезний потенціал для удосконалення біткойнів і кріптовалютної екосистеми.