Зарегистрироваться

Lightning Network: что это такое и как работает

Опубликовано на Sep 14, 2023
Lightning Network: что это такое и как работает

Биткойн с момента своего создания задумывался как децентрализованная одноранговая электронная денежная система, позволяющая пользователям передавать ценности без посредников. Такое основное внимание к децентрализованной передаче означало, что масштабируемость и скорость транзакций не были приоритетными. Поскольку транзакции занимают от нескольких минут до часов, а реальная пропускная способность транзакций составляет от 3 до 7 транзакций в секунду (TPS), способность Биткойна эффективно обрабатывать повседневные микротранзакции стала сомнительной. Напротив, традиционные платежные платформы, такие как VISA, в 2020 году имели показатель TPS 6000.

По мере развития технологии блокчейна появились новые претенденты с превосходной пропускной способностью транзакций: Ethereum достиг 30 TPS, а Solana продемонстрировала ошеломляющие 65 000 TPS. Эта быстрая эволюция подчеркнула проблему масштабируемости Биткойна. Кроме того, непредсказуемые комиссии за транзакции в Биткойне, которые могут колебаться от 50 долларов до 2,50 долларов в течение нескольких месяцев в 2021 году, указывают на необходимость решения, особенно для небольших транзакций.

Для решения этих проблем сеть Lightning Network стала основным решением второго уровня Биткойна. Первоначально предложенная Джозефом Пуном и Таддеусом Дрийей в 2016 году, сеть Lightning Network использует каналы микроплатежей для повышения эффективности блокчейна, резко снижая транзакционные издержки. Включив транзакции вне цепочки, сеть Lightning Network не только повышает скорость транзакций, но и сохраняет основной принцип Биткойна — удаление финансовых посредников. С появлением Lightning Network в структуру криптовалюты были добавлены вторичный и третичный уровни, обогатив основной уровень блокчейна дополнительными функциями и возможностями.

Теперь пользователи Биткойн могут эффективно управлять транзакциями, от крупномасштабных переводов до покупки чашки кофе, с уверенностью как в скорости, так и в экономической эффективности, благодаря инновациям, реализованным в сети Lightning Network.

Какова история эволюции Lightning Network?

Понимание происхождения и метаморфозы Lightning Network имеет решающее значение для оценки ее текущего состояния. Еще в феврале 2015 года сотрудничество между Джозефом Пуном и Таджем Драйей сформировалось с единственной целью: решить проблему растущих комиссий за транзакции в биткойнах, которые становились серьезной проблемой для многих пользователей.

Черпая вдохновение из основополагающих концепций, обсуждавшихся неуловимым создателем Биткойна Сатоши Накамото в отношении платежных каналов, эти два первопроходца отправились в путь по сокращению растущих транзакционных издержек. К январю 2016 года их усилия вылились в всеобъемлющий официальный документ, ознаменовавший рождение Lightning Network. Эта веха имела решающее значение, поскольку она стимулировала вовлечение большего числа разработчиков в совершенствование и расширение возможностей сети.

В течение следующих двух лет важный скачок совершила компания Lightning Labs, основная организация, контролирующая сеть Lightning Network. Они запустили бета-версию для разработчиков, привлекая внимание гигантов технологической индустрии, заинтригованных потенциальной трансформацией, которую решение уровня 2 может принести в экосистему Биткойна. Среди наиболее влиятельных сторонников был Джек Дорси, тогдашний генеральный директор Twitter, который предполагал плавную интеграцию Lightning Network с Twitter.

Бурный 2020 год, глубоко омраченный пандемией COVID-19, парадоксальным образом стал свидетелем прорывных достижений команды Lightning Labs. Выпуски Signature включали такие функции, как Keysend и Wumbo Channel, причем последний расширял максимально допустимый размер транзакции в сети Lightning.

Сегодня сфера Lightning Network изобилует разнообразными продуктами и приложениями, охватывающими множество секторов: от игр и платежей до инфраструктуры и аналитики. Некоторые существенные особенности и предложения включают в себя:

  • Loop : Облегчает мост между транзакциями Lightning и адресами биткойнов в цепочке.
  • Пул : удовлетворяет требования к ликвидности для базы пользователей Lightning Network.
  • Таро : открывает путь к выпуску или внедрению новых активов в сети Lightning.
  • Faraday : сложный аналитический инструмент, предназначенный для операторов узлов, улучшающий управление каналами и средствами.

Текущая ситуация в сети Lightning Network является свидетельством постоянных инноваций и широкой поддержки. Благодаря неустанному развитию и поддержке со стороны лидеров отрасли, Lightning Network занимает свою нишу в качестве краеугольного камня в развивающейся криптосфере.

Какие проблемы пытается решить сеть Lightning Network?

Биткойн в своем первоначальном замысле не предполагал экспоненциального роста ежедневных транзакций, с которым он в конечном итоге столкнется. По мере того, как эта революционная цифровая валюта приобрела известность, возникли определенные проблемы, требующие немедленного внимания:

  • Задержка при подтверждении транзакций . По мере расширения сети Биткойн подтверждение транзакций становилось все более дорогостоящим и отнимало больше времени. Сочетание увеличения базы пользователей и растущей сложности майнинга потребовало пересмотра способа аутентификации транзакций.
  • Рост потребления энергии . Огромная вычислительная мощность, необходимая для проверки транзакций и поддержания блокчейна Биткойна, привела к ошеломляющим затратам на электроэнергию, что поставило под угрозу его долгосрочную устойчивость.
  • Защита транзакций и обеспечение правильных переводов средств . Для повышения целостности и точности транзакций сеть Lightning Network использует самые современные механизмы, такие как смарт-контракты и мультиподписи. Эти инструменты гарантируют, что средства беспрепятственно перемещаются по сети, достигая намеченных пунктов назначения.

Чтобы решить эти проблемы, Lightning Network использует подход на основе каналов. Он создает частные каналы между участвующими организациями, позволяя им проводить многочисленные транзакции вне сети. Этот метод гарантирует, что участники могут переводить средства туда и обратно в пределах своего частного канала, минуя задержки, присущие основной сети. Только когда они решают закрыть этот канал, чистые результаты загружаются и подтверждаются в основной цепочке блоков Биткойна.

Это инновационное решение второго уровня оптимизирует скорость транзакций и уменьшает перегрузки, демонстрируя, как адаптивные решения могут изменить и омолодить существующие системы.

Как работает сеть Lightning?

Чтобы по-настоящему понять нюансы и потенциальные проблемы сети Lightning, крайне важно погрузиться в самое сердце Биткойна. Одно из неотъемлемых ограничений сети Биткойн заключается в ее архитектуре, в которой каждая транзакция должна вписываться в вновь добытый блок. Учитывая, что новый блок добавляется примерно каждые 10 минут, эта структура создает неизбежное узкое место для пропускной способности транзакций, особенно если основной протокол Биткойн остается нетронутым.

Погрузитесь глубже: распаковка транзакций биткойнов.

Исторически предложения о существенном пересмотре протокола Биткойн вызывали бурные дебаты, приводившие к таким поворотным моментам в истории криптовалют, как «хард-форки». Наиболее заметным из них стало рождение Bitcoin Cash. Однако вместо того, чтобы прокладывать путь к новому блокчейну, Lightning Network представляет собой решение второго уровня. Этот гениальный подход сохраняет суть протокола Биткойн, одновременно расширяя его возможности.

По сути, Lightning Network работает путем создания выделенного платежного канала между двумя сторонами. В блокчейне Биткойна записываются только первые и заключительные транзакции. Эта структура гарантирует, что промежуточные транзакции, которые происходят вне цепочки, не ограничены ограничениями протокола Биткойн.

Чтобы инициировать это, обе стороны вносят в канал определенное количество биткойнов, которое остается заблокированным, пока канал активен. Транзакционная мощность канала равна общей сумме зафиксированных биткойнов. Например, рассмотрим гипотетическую ситуацию с участием Алисы и Боба:

Алиса решает открыть канал с Бобом. Она вносит 10 BTC, а Боб вносит 5 BTC. Их объединенные 15 BTC затем привязываются к открывающей транзакции в блокчейне Биткойн. После проверки, которая может занять до 10 минут или дольше, они могут участвовать в бесконечной серии быстрых и практически бесплатных транзакций. Например:

Алиса передает 1 BTC Бобу; ведущие к Алисе: 9 BTC, Бобу: 6 BTC.

Еще 2 BTC от Алисы к Бобу дают Алисе: 7 BTC, Бобу: 8 BTC.

Боб отвечает взаимностью, отправляя Алисе 3 BTC, меняя динамику на Алиса: 10 BTC, Боб: 5 BTC.

Боб передает Алисе еще 1 BTC, заканчивая тем, что Алиса: 11 BTC, Боб: 4 BTC.

Когда они решают закрыть канал, к блокчейну добавляется окончательная транзакция, отражающая 11 BTC Алисы и 4 BTC Боба.

Но что произойдет, когда Алиса захочет провести сделку с Кэрол, с которой у нее нет прямого канала? К счастью, у Боба есть активный канал с Кэрол. Алиса может направить свою транзакцию через Боба, который может получить небольшую комиссию за содействие в этой передаче. Опираясь на концепцию «шести степеней разделения», Lightning Network со временем предлагает Алисе возможность беспрепятственно совершать транзакции практически с любым участником сети.

Преимущества сети Lightning

Как описано на официальном портале, Lightning Network называет себя «авангардом в области многосторонних финансовых вычислений с использованием Биткойна». Внутренние атрибуты сети Lightning Network в сравнении с обычным блокчейном Биткойн демонстрируют следующие преимущества:

Масштабируемость . Существенным ограничением блокчейна Биткойн являются проблемы масштабируемости. Необходимость инкапсулировать каждую транзакцию в блок снизила операционную мощность сети. Сеть Lightning решает эту проблему, гарантируя обработку транзакций вне сети, сохраняя при этом принципы безопасности и конфиденциальности.

Скорость : благодаря архитектуре автономной обработки Lightning Network транзакции ускоряются в геометрической прогрессии. Работая в рамках блоков уровня 2, сеть повышает эффективность. Все транзакции зависят от механизма двусторонних соглашений, известного как платежный канал, который укрепляет позицию Lightning Network как краеугольного камня в ландшафте Биткойн.

Возможности микроплатежей . Возможности Lightning Network распространяются на обеспечение мгновенных микроплатежей — области, в которой внутренняя структура Биткойна устанавливает порог транзакций, который значительно выше. Быстрые микроплатежи имеют решающее значение для новых приложений Web3, таких как игры, что делает их незаменимыми для массового внедрения блокчейна.

Экономическая эффективность : Быстрые микроплатежи, хотя и жизненно важны, также должны быть экономически эффективными. Сеть Lightning обеспечивает минимальные комиссии за транзакции, решая одну из основных проблем, которая даже привела к тому, что такие платформы, как Ethereum, потеряли популярность на фоне растущих комиссий за газ в 2021 году. Именно в такие промежутки времени альтернативные сети, такие как Solana и Avalanche , усилили свое присутствие на рынке, и Ethereum стремился убежище в решениях уровня 2, таких как Polygon и Immutable X.

Устойчивое потребление энергии . Одним из недооцененных достоинств Lightning Network является ее экологичность. Поскольку большинство транзакций происходит вне цепочки, потребление энергии, связанное с операциями узлов, значительно снижается. Это не только техническое благо, но и экологическое, особенно в эпоху, когда Биткойн часто оказывается под пристальным вниманием инвесторов ESG (экологических, социальных и управленческих). Уменьшая энергетическое воздействие и децентрализуя большую часть транзакций за пределами основного блокчейна Биткойна, Lightning Network укрепляет позиции Биткойна с точки зрения ESG.

Подводя итог, можно сказать, что Lightning Network не только решает технические проблемы блокчейна Биткойн, но и прокладывает путь к экологически устойчивому криптовалютному будущему.

Мошенничество по закрытым каналам

Основная проблема безопасности при использовании сети Lightning связана с потенциальными рисками, связанными с закрытием каналов, особенно если один из участников отключается от сети. Представьте себе сценарий, в котором два пользователя, Сэм и Джуди, участвуют в транзакции, и один из них вынашивает злые намерения. Это может привести к использованию обманной тактики, известной как «мошенническое закрытие канала».

Рассмотрим случай, когда и Сэм, и Джуди вносят первоначальный депозит в размере 0,5 BTC для открытия канала. Впоследствии происходит транзакция на 1 BTC, в которой Сэм приобретает товары у Джуди. Если Джуди после отправки товара решит выйти из канала, а Сэм останется активным, он обладает способностью передавать исходное состояние. Это означает, что он может вернуться к исходному статусу, существовавшему до передачи 1 BTC. Следовательно, эта манипуляция позволяет Сэму получить товары стоимостью 1 BTC без каких-либо финансовых затрат, и он все равно может получить свой первоначальный депозит.

Для противодействия таким уязвимостям и укрепления системы безопасности становится необходимым создание сторонних организаций, называемых « сторожевыми вышками ». Эти сторожевые башни действуют как стражи, тщательно контролируя транзакции внутри сети Lightning. Их основная функция — сдерживать и нейтрализовать любые попытки мошеннического закрытия канала, обеспечивая бескомпромиссную целостность транзакций и защиту участников от мошеннических маневров.

По сути, хотя сеть Lightning предлагает быстрые и эффективные возможности транзакций, пользователям крайне важно знать о потенциальных подводных камнях и существующих защитных механизмах, таких как сторожевые вышки, для повышения безопасности.

Плата за сеть Lightning

Использование сети Lightning предполагает взимание определенных комиссий за транзакции . Эти затраты можно разбить на несколько составляющих:

Плата за маршрутизацию : это плата, связанная с передачей платежной информации через различные узлы Lightning. Поскольку транзакция проходит через несколько узлов, чтобы достичь пункта назначения, каждый узел обычно взимает небольшую плату за свою роль в передаче информации.

Плата за управление каналами : открытие и закрытие каналов, важные процессы для инициализации и завершения транзакций в сети Lightning, несут соответствующие расходы.

Комиссии сети Биткойн . Помимо эксклюзивных комиссий сети Lightning, пользователи также должны учитывать стандартные комиссии за транзакции Биткойн, особенно при открытии и закрытии каналов, поскольку эти действия требуют взаимодействия с блокчейном Биткойн.

Плата за обслуживание сторожевой башни . Учитывая, что сторожевые башни играют решающую роль в поддержании безопасности и целостности транзакций путем отслеживания мошеннических действий, они часто взимают плату за свои услуги. Поскольку они являются сторонними организациями, их услуги не бесплатны, а стоимость может варьироваться в зависимости от поставщика сторожевой башни и объема предлагаемых ими услуг.

Когда двум участвующим сторонам придет время сверить и заключить транзакцию, в блокчейне Биткойна необходимо зарегистрировать заключительную транзакцию, отражающую согласованную сумму. Этот процесс включает в себя сборы, связанные с пересылкой этих транзакций. Структура вознаграждения может иметь две формы:

  • Базовая комиссия : это фиксированная комиссия, независимо от размера или стоимости транзакции.
  • Ставка комиссии : в качестве альтернативы некоторые транзакции могут облагаться ставкой комиссии, которая представляет собой процентную ставку, зависящую от общей стоимости транзакции.

Чтобы максимизировать преимущества сети Lightning, пользователи должны быть хорошо осведомлены об этих сопутствующих расходах и выбирать каналы и службы сторожевой башни, которые предлагают конкурентоспособные тарифы и надежные услуги.

Каково будущее Lightning Network?

Сеть Lightning, среди всех решений уровня 2, привлекла значительное внимание и дискуссии в криптосообществе. Хотя статистика его роста не такая астрономическая, как у некоторых цепочек второго уровня Ethereum, он набирает обороты и неуклонно развивается благодаря настойчивым усилиям Lightning Labs .

Показатели внедрения и роста :

По данным аналитической платформы 1ml.com, которая специализируется на отслеживании сети Lightning Network, в настоящее время в сети защищено в общей сложности более 5400 BTC (что эквивалентно 145 миллионам долларов США). Эта обширная экосистема включает около 16 400 узлов и 75 700 каналов. Впечатляет то, что средняя комиссия за транзакцию в этой сети составляет всего 0,0016 сатоши (0,000000443 доллара США), что делает ее лучшим выбором для выполнения микротранзакций.

Разнообразные применения :

Отражая универсальные приложения Ethereum, сеть Lightning Network теперь является домом для широкого спектра приложений, начиная от DeFi и NFT и заканчивая играми. Постоянно расширяющийся набор инструментов, предоставляемый Lightning Labs, сыграл важную роль в привлечении разработчиков и стимулировании инноваций в сети.

Интеграция обмена :

Ряд криптовалютных бирж интегрируют протокол Lightning Network, шаг, направленный на расширение его охвата более широкой базой трейдеров. Эта интеграция открывает трейдерам возможность быстро и с меньшими затратами выполнять небольшие операции по снятию биткойнов.

Дорога вперед :

Хотя у Lightning Network есть ряд проблем, лежащая в ее основе экосистема постоянно развивается, повышая ее надежность, масштабируемость и удобство для пользователей. Коллективный настрой разработчиков и сообщества подчеркивает многообещающее будущее этого решения второго уровня.

Что такое молниеносные платежи?

Платежи Lightning, неотъемлемая функция сети Lightning Network, предоставляют инновационное решение для традиционных транзакций в биткойнах, предлагая практически мгновенные и недорогие переводы. Созданный как протокол уровня 2 поверх блокчейна Биткойн, его создание изменило правила игры для более широкого криптосообщества.

Понимание сети Lightning и платежей:

По своей сути сеть Lightning Network представляет собой совокупность платежных каналов между двумя сторонами. Эти каналы являются основой транзакций вне сети, а это означает, что они не добавляются немедленно в блокчейн Биткойна, обеспечивая скорость и конфиденциальность.

Преимущества перед традиционными транзакциями:

Основное преимущество платежей Lightning перед традиционными — это скорость и доступность. Поскольку они не требуют немедленной проверки блокчейна, они работают быстрее и требуют более низких комиссий, что делает их особенно подходящими для небольших транзакций.

Рост и более широкое внедрение:

Крипто-ландшафт стал свидетелем растущего внедрения платежей Lightning. Их интегрируют многочисленные биткойн-кошельки, биржи и даже предприятия. Поскольку такие организации, как Plisio, прокладывают путь к решениям корпоративного уровня, становится очевидным, что Lightning Network — это не только будущее, но и переосмысление настоящего криптотранзакций.

Обратите внимание, что Plisio также предлагает вам:

Создавайте крипто-счета в 2 клика and Принимать криптовалютные пожертвования

12 интеграции

6 библиотеки для самых популярных языков программирования

19 криптовалют и 12 блокчейн

Любые вопросы?

SegWit (Segregated Witness) — это обновление протокола Биткойн, которое исправило гибкость транзакций, что является давней проблемой. Исправление этой проблемы сделало Lightning Network, решение второго уровня для быстрых и недорогих транзакций, более безопасным и простым в реализации на Биткойне. По сути, хотя они выполняют разные функции, реализация SegWit проложила путь к более надежной сети Lightning.

Хотя сеть Lightning была разработана в первую очередь для Биткойна, ее протокол можно адаптировать для других блокчейнов. На момент моего последнего обновления Litecoin — одна из примечательных монет, которая также интегрируется с сетью Lightning. Однако конкретные поддерживаемые монеты могут со временем развиваться, поскольку разработчики адаптируют технологию для других блокчейнов.

Сеть Lightning теоретически может обрабатывать миллионы транзакций в секунду, поскольку большинство транзакций происходят вне сети. Однако точное число может варьироваться в зависимости от топологии сети и других факторов.

Чтобы отправить биткойны в сеть Lightning, вам понадобится кошелек с поддержкой Lightning. Создайте счет Lightning или получите его от получателя, а затем используйте свой кошелек для оплаты этого счета, эффективно переведя BTC в сеть Lightning.

Никто не владеет Lightning Network. Это децентрализованный протокол, в его разработке и работе которого участвуют множество организаций и частных лиц.

Сеть Lightning облегчает транзакции биткойнов вне сети через платежные каналы, обеспечивая более быстрые и дешевые переводы. После завершения транзакции группируются и добавляются в основной блокчейн.

Вы не можете инвестировать в LN напрямую, но инвестирование в Биткойн и услуги или стартапы с поддержкой LN — это косвенный подход.

Используйте кошелек с поддержкой Lightning, откройте платежный канал и мгновенно совершайте транзакции вне сети.

Lightning Network — это протокол уровня 2 для более быстрых и недорогих биткойн-транзакций.