Зареєструватися

Lightning Network: що це таке і як це працює

Опубліковано на Sep 14, 2023
Lightning Network: що це таке і як це працює

З моменту свого створення біткойн задумувався як децентралізована однорангова електронна готівкова система, яка дозволяє користувачам переказувати вартість без посередників. Основна увага до децентралізованої передачі означала, що масштабованість і швидкість транзакцій не були пріоритетними. Оскільки його транзакції займають від хвилин до годин, а реальна пропускна здатність транзакцій становить від 3 до 7 транзакцій на секунду (TPS), здатність біткойна ефективно обробляти повсякденні мікротранзакції стала сумнівною. Навпаки, традиційні платіжні платформи, такі як VISA, у 2020 році мали 6000 TPS.

У міру розвитку технології блокчейн з’явилися нові суперники з чудовою пропускною здатністю транзакцій: Ethereum досягає до 30 TPS, а Solana демонструє приголомшливі 65 000 TPS. Ця швидка еволюція підкреслила проблему масштабованості біткойна. Крім того, непередбачувані комісії за транзакції біткойнів, які могли коливатися від 50 доларів до 2,50 доларів протягом декількох місяців у 2021 році, вказували на необхідність рішення, особливо для менших транзакцій.

Вирішуючи ці проблеми, Lightning Network стала основним рішенням рівня 2 для біткойнів. Спочатку запропонована Джозефом Пуном і Тадеусом Драйя в 2016 році, мережа Lightning Network використовує канали мікроплатежів для підвищення ефективності блокчейна, різко знижуючи витрати на транзакції. Забезпечуючи транзакції поза ланцюгом, Lightning Network не тільки підвищує швидкість транзакцій, але й зберігає основний принцип біткойна щодо видалення фінансових посередників. З появою Lightning Network до інфраструктури криптовалюти було додано вторинний і третинний рівні, збагативши основний рівень блокчейна додатковими функціями та можливостями.

Тепер користувачі біткойн можуть ефективно керувати транзакціями, від великомасштабних переказів до покупки чашки кави, з упевненістю як у швидкості, так і в економічній ефективності завдяки інноваціям, створеним Lightning Network.

Яка історія стоїть за еволюцією Lightning Network?

Розуміння походження та метаморфоз Lightning Network має ключове значення для оцінки її поточного стану. Ще в лютому 2015 року співпраця між Джозефом Пуном і Теджем Драйя набула форми з єдиною місією: вирішення проблеми зростаючої комісії за транзакції в біткойнах, яка ставала серйозною проблемою для багатьох користувачів.

Черпаючи натхнення в основоположних концепціях платіжних каналів, які обговорював невловимий творець біткойна Сатоші Накамото щодо платіжних каналів, ці двоє першопрохідців розпочали подорож, щоб скоротити зростаючі транзакційні витрати. До січня 2016 року їхні зусилля втілилися у всеосяжну білу книгу, що ознаменувало народження Lightning Network. Ця віха була ключовою, оскільки вона стала каталізатором залучення більшої кількості розробників до вдосконалення та розширення можливостей мережі.

Протягом наступних двох років Lightning Labs, головна організація, що наглядає за Lightning Network, зробила значний стрибок. Вони запустили бета-версію для розробників, привернувши увагу гігантів технологічної індустрії, заінтригованих потенційною трансформацією, яку рішення рівня 2 може внести в екосистему біткойна. Серед найвпливовіших прихильників був Джек Дорсі, тодішній генеральний директор Twitter, який передбачав повну інтеграцію Lightning Network із Twitter.

Бурхливий 2020 рік, глибоко зіпсований пандемією COVID-19, парадоксальним чином став свідком проривних досягнень для команди Lightning Labs. Підписні випуски включали такі функції, як Keysend і Wumbo Channel, причому останній розширював максимальний розмір транзакцій, дозволений у Lightning Network.

Сьогодні сфера Lightning Network рясніє різноманітними продуктами та додатками, що охоплюють різні сектори, від ігор і платежів до інфраструктури та аналітики. Деякі основні функції та пропозиції включають:

  • Цикл : забезпечує зв’язок між транзакціями Lightning і біткойн-адресами в мережі.
  • Пул : відповідає вимогам щодо ліквідності для бази користувачів Lightning Network.
  • Таро : прокладає шлях до випуску або впровадження нових активів у мережі Lightning.
  • Faraday : складний аналітичний інструмент, розроблений для операторів вузлів, що покращує керування каналами та коштами.

Сучасний ландшафт Lightning Network є свідченням постійних інновацій і широкого схвалення. Завдяки невпинному розвитку та підтримці лідерів індустрії Lightning Network займає свою нішу як наріжний камінь у криптосфері, що розвивається.

Які проблеми намагається вирішити Lightning Network?

У своєму початковому дизайні біткойн не передбачав експоненціального зростання щоденних транзакцій, з яким він зрештою зіткнеться. Коли ця революційна цифрова валюта набула популярності, виникли певні проблеми, які потребували негайної уваги:

  • Затримка підтвердження транзакцій : у міру розширення мережі Bitcoin підтвердження транзакцій стало дорожчим і трудомістким. Поєднання збільшення бази користувачів і зростаючих труднощів майнінгу призвело до необхідності капітального перегляду автентифікації транзакцій.
  • Ескалація енергоспоживання : величезна обчислювальна потужність, необхідна для перевірки транзакцій і підтримки блокчейну біткойн, призвела до приголомшливих витрат на енергію, що загрожує його довгостроковій стабільності.
  • Захист транзакцій і забезпечення правильного переказу коштів : щоб підвищити цілісність і точність транзакцій, Lightning Network використовує найсучасніші механізми, такі як розумні контракти та мультипідписи. Ці інструменти гарантують безпроблемну навігацію коштів через мережу, досягаючи запланованих пунктів призначення.

Щоб вирішити ці проблеми, Lightning Network використовує підхід на основі каналів. Він створює приватні канали між учасниками, дозволяючи їм проводити численні транзакції поза мережею. Цей метод гарантує, що учасники можуть переказувати кошти туди й назад у межах свого приватного каналу, минаючи затримки, властиві основній мережі. Лише коли вони вирішують закрити цей канал, чисті результати завантажуються та підтверджуються в основному блокчейні біткойна.

Це інноваційне рішення рівня 2 оптимізує швидкість транзакцій і зменшує затори, демонструючи, як адаптивні рішення можуть змінити й омолодити встановлені системи.

Як працює Lightning Network?

Щоб по-справжньому зрозуміти нюанси та потенційні проблеми Lightning Network, дуже важливо зануритися в саме серце біткойна. Одне з невід'ємних обмежень мережі Bitcoin полягає в її архітектурі, де кожна транзакція повинна вписуватися в щойно видобутий блок. З огляду на те, що новий блок додається приблизно кожні 10 хвилин, ця структура створює неминуче вузьке місце для пропускної здатності транзакцій, особливо якщо основний протокол Bitcoin залишається недоторканим.

Пориньте глибше: розпакування транзакцій Bitcoin.

Історично склалося так, що пропозиції суттєво змінити протокол біткойн викликали бурхливі дебати, що призвело до ключових моментів в історії криптовалют, таких як «хардфорки». Найвідоміший з них призвів до народження Bitcoin Cash. Однак замість того, щоб запланувати шлях нового блокчейну, Lightning Network представляє себе як рішення рівня 2. Цей геніальний підхід зберігає суть протоколу Bitcoin, розширюючи його можливості.

По суті, Lightning Network працює шляхом встановлення виділеного платіжного каналу між двома сторонами. У блокчейні біткойн реєструються лише початкові та заключні транзакції. Ця структура гарантує, що проміжні транзакції, які відбуваються поза мережею, не обмежені обмеженнями протоколу Bitcoin.

Щоб ініціювати це, обидві сторони вносять певну суму біткойнів у канал, яка залишається заблокованою, поки канал активний. Транзакційна ємність каналу дорівнює загальній сумі виділених біткойнів. Наприклад, розглянемо гіпотетичну ситуацію з Алісою та Бобом:

Аліса вирішує відкрити канал із Бобом. Вона вносить 10 BTC, а Боб скидає 5 BTC. Їх сукупні 15 BTC потім прив’язуються до початкової транзакції в блокчейні Bitcoin. Після перевірки, яка може тривати до 10 хвилин або довше, вони можуть брати участь у нескінченній серії швидких і практично безкоштовних транзакцій. Наприклад:

Аліса переказує 1 BTC Бобу; що призводить до Аліси: 9 BTC, Боба: 6 BTC.

Ще 2 BTC від Аліси до Боба призводять до того, що Аліса: 7 BTC, Боб: 8 BTC.

Боб відповідає взаємністю, надсилаючи Алісі 3 BTC, змінюючи динаміку на Алісу: 10 BTC, Боб: 5 BTC.

Боб переказує ще 1 BTC Алісі, закінчуючи тим, що Аліса: 11 BTC, Боб: 4 BTC.

Коли вони вирішують закрити канал, остаточна транзакція, що відображає 11 BTC Аліси та 4 BTC Боба, додається до блокчейну.

Але що станеться, коли Аліса захоче здійснити транзакцію з Керол, з якою у неї немає прямого каналу? До речі, у Боба є активний канал із Керол. Аліса може направити свою транзакцію через Боба, який може залишити мізерну плату за сприяння цьому релею. Грунтуючись на концепції «шести ступенів поділу», Lightning Network з часом надає Алісі потенціал для безпроблемної взаємодії практично з будь-ким у мережі.

Переваги Lightning Network

Як описано на офіційному порталі, Lightning Network ідентифікує себе як «авангард у сфері багатосторонніх фінансових обчислень за допомогою біткойнів». Внутрішні атрибути Lightning Network у порівнянні зі звичайним біткойн-блокчейном демонструють такі переваги:

Масштабованість . Основним обмеженням блокчейну біткойн є проблеми з масштабованістю. Необхідність кожної транзакції бути інкапсульованою в блоці зменшувала продуктивність мережі. Lightning Network вирішує цю проблему, гарантуючи, що транзакції обробляються поза ланцюгом, дотримуючись при цьому принципів безпеки та конфіденційності.

Швидкість : завдяки архітектурі Lightning Network обробки поза мережею транзакції експоненціально прискорюються. Працюючи в межах компетенції блоків рівня 2, мережа підвищує ефективність. Усі транзакції залежать від механізму двосторонньої угоди, відомого як платіжний канал, що зміцнює позицію Lightning Network як наріжного каменя в ландшафті біткойнів.

Можливості мікроплатежів : майстерність мережі Lightning Network поширюється на сприяння миттєвим мікроплатежам, домену, де внутрішня структура біткойнів забезпечує виконання транзакційного порогу, який є значно вищим. Швидкі мікроплатежі є ключовими для нових додатків Web3, таких як ігри, що робить їх незамінними для широкого впровадження блокчейну.

Ефективність витрат : хоча швидкі мікроплатежі є життєво важливими, вони також мають бути економічно ефективними. Lightning Network забезпечує мінімізовану комісію за транзакції, вирішуючи одну з головних проблем, через яку навіть такі платформи, як Ethereum, втратили свою популярність серед зростаючих комісій за газ у 2021 році. Саме в такі проміжки часу альтернативні мережі, такі як Solana та Avalanche , посилили свою присутність на ринку, і Ethereum прагнув притулок у рішеннях рівня 2, таких як Polygon і Immutable X .

Стале споживання енергії : однією з недооцінених переваг Lightning Network є її екологічний слід. Оскільки більшість транзакцій відбувається поза ланцюгом, споживання енергії, пов’язане з операціями вузлів, значно зменшується. Це не лише технічне благо, а й екологічне, особливо в епоху, коли біткойн часто опиняється під пильною увагою інвесторів ESG (екологічного, соціального та управління). Зменшуючи енергетичний вплив і децентралізуючи основну частину транзакцій від основного блокчейну біткойн, Lightning Network зміцнює позицію біткойна з точки зору ESG.

Підводячи підсумок, Lightning Network не лише вирішує технічні проблеми блокчейну біткойнів, але й прокладає шлях до екологічно стійкого криптовалютного майбутнього.

Шахрайство із закритим каналом

Основна проблема безпеки під час використання Lightning Network пов’язана з потенційними ризиками, пов’язаними із закриттям каналу, особливо якщо один учасник переходить у мережу. Уявіть собі сценарій, коли двоє користувачів, Сем і Джуді, беруть участь у транзакції, і один із них має зловмисні наміри. Це може призвести до оманливої тактики, відомої як «закриття шахрайського каналу».

Розглянемо випадок, коли Сем і Джуді вносять початковий депозит у розмірі 0,5 BTC, щоб відкрити канал. Згодом відбувається транзакція в 1 BTC, під час якої Сем отримує товари від Джуді. Якщо Джуді після відправки товару вирішить вийти з каналу, а Сем залишається активним, він має здатність передавати вихідний стан. Це означає, що він може повернутися до початкового стану до переказу 1 BTC. Отже, ця маніпуляція дозволяє Сему отримати товари вартістю 1 BTC без будь-яких фінансових витрат, і він все ще може отримати свій початковий депозит.

Для протидії таким вразливостям і зміцнення структури безпеки необхідним стає запровадження сторонніх організацій, які називаються « сторожовими вежами ». Ці сторожові вежі працюють як вартові, ретельно контролюючи транзакції в мережі Lightning. Їх основна функція полягає в тому, щоб стримувати та нейтралізувати будь-які спроби закрити шахрайський канал, гарантуючи, що цілісність транзакцій не порушена, а учасники захищені від шахрайських маневрів.

По суті, незважаючи на те, що Lightning Network пропонує швидкі й ефективні можливості транзакцій, користувачам дуже важливо знати про потенційні підводні камені та наявні захисні механізми, як-от сторожові вежі, для підвищення безпеки.

Плата за мережу Lightning

Використання Lightning Network передбачає певні комісії за транзакції . Ці витрати можна розбити на кілька компонентів:

Комісія за маршрутизацію : це плата, пов’язана з наданням платіжної інформації через різні вузли Lightning. Оскільки транзакція проходить через кілька вузлів, щоб досягти місця призначення, кожен вузол зазвичай стягує невелику плату за свою роль у передачі інформації.

Плата за керування каналом : відкриття та закриття каналів, важливі процеси для ініціалізації та завершення транзакцій у мережі Lightning Network, несуть відповідні витрати.

Плата за мережу біткойн : поряд із ексклюзивною комісією за Lightning Network користувачі також повинні враховувати стандартні комісії за транзакції біткойнів, особливо під час відкриття та закриття каналів, оскільки ці дії вимагають взаємодії з блокчейном біткойнів.

Плата за послуги Watchtower : враховуючи те, що спостерігачі відіграють важливу роль у підтримці безпеки та цілісності транзакцій, відстежуючи шахрайські дії, вони часто стягують плату за свої послуги. Оскільки вони є сторонніми організаціями, їхні послуги не безкоштовні, а вартість може змінюватися залежно від постачальника сторожової вежі та обсягу послуг, які вони пропонують.

Коли двом сторонам-учасникам настане час узгодити та укласти транзакцію, у блокчейні біткойн потрібно зареєструвати кінцеву транзакцію, що відображає узгоджену суму. Цей процес включає комісію, пов’язану з пересиланням цих транзакцій. Структура гонорару може мати дві форми:

  • Основна плата : це фіксована комісія, незалежно від розміру або вартості транзакції.
  • Ставка комісії . Крім того, деякі транзакції можуть підлягати комісійній ставці, яка є відсотковою платою, яка залежить від загальної вартості транзакції.

Щоб максимізувати переваги Lightning Network, користувачі повинні бути добре знайомі з цими пов’язаними витратами та обирати канали та послуги сторожової вежі, які пропонують конкурентоспроможні тарифи та надійні послуги.

Яке майбутнє Lightning Network?

Мережа Lightning, серед усіх рішень рівня 2, викликала значну увагу та обговорення в криптоспільноті. Хоча його статистика зростання не така астрономічна, як у деяких ланцюгів рівня 2 Ethereum, він набирає обертів і стабільно розвивається завдяки наполегливим зусиллям Lightning Labs .

Показники впровадження та зростання :

За даними аналітичної платформи 1ml.com, яка спеціалізується на відстеженні Lightning Network, у мережі зараз захищено понад 5400 BTC (еквівалентно 145 мільйонам доларів). Ця величезна екосистема складається з близько 16 400 вузлів і 75 700 каналів. Вражає те, що середня комісія за транзакцію в цій мережі становить лише 0,0016 сатоші ($0,000000443), що позиціонує її як найкращий вибір для виконання мікротранзакцій.

Різноманітні програми :

Відображаючи різноманітні програми на Ethereum, Lightning Network тепер є домом для цілого спектру програм, починаючи від DeFi і NFT до ігор. Постійно розширюваний набір інструментів, наданий Lightning Labs, відіграв важливу роль у залученні розробників та сприянні інноваціям у мережі.

Інтеграція Exchange :

Кілька криптовалютних бірж інтегрують протокол Lightning Network, що має на меті розширити охоплення ширшої бази трейдерів. Ця інтеграція прокладає трейдерам шлях до швидкого виведення невеликих біткойнів із меншими витратами.

Дорога вперед :

Незважаючи на те, що Lightning Network має ряд проблем, базова екосистема постійно розвивається, щоб підвищити її надійність, масштабованість і досвід користувача. Колективна ініціатива розробників і спільноти підкреслює багатообіцяюче майбутнє цього рішення рівня 2.

Що таке блискавичні платежі?

Платежі Lightning, невід’ємна функція Lightning Network, забезпечують інноваційне рішення для традиційних транзакцій Bitcoin, пропонуючи майже миттєві недорогі перекази. Побудований як протокол рівня 2 на блокчейні біткойн, його початок кардинально змінив правила гри для ширшої криптоспільноти.

Розуміння мережі та платежів Lightning:

За своєю суттю Lightning Network — це сукупність платіжних каналів між двома сторонами. Ці канали є основою транзакцій поза ланцюгом, що означає, що вони не відразу додаються до блокчейну біткойнів, пропонуючи швидкість і конфіденційність.

Переваги перед традиційними транзакціями:

Основна перевага платежів Lightning над традиційними — швидкість і доступність. Оскільки вони не потребують негайної перевірки блокчейну, вони швидші та стягують нижчі комісії, що робить їх особливо придатними для невеликих транзакцій.

Зростання та ширше впровадження:

Криптоландшафт став свідком дедалі більшого впровадження платежів Lightning. Численні біткойн-гаманці, біржі та навіть підприємства інтегрують їх. Оскільки такі організації, як Plisio, прокладають шлях до рішень корпоративного рівня, стає очевидним, що Lightning Network — це не лише майбутнє, але й переосмислення сучасності криптовалютних транзакцій.

Зверніть увагу, що Plisio також пропонує вам:

Створіть крипторахунки-фактури в 2 кліки and Приймайте криптовалютні пожертви

12 інтеграції

6 бібліотеки для найпопулярніших мов програмування

19 криптовалют і 12 блокчейн

Які-небудь питання?

SegWit (Segregated Witness) — це оновлення протоколу для біткойнів, яке вирішило податливість транзакцій — давню проблему. Виправлення цього зробило Lightning Network, рішення другого рівня для швидких і недорогих транзакцій, більш безпечним і простим у застосуванні на біткойнах. По суті, хоча вони виконують різні функції, реалізація SegWit проклала шлях до більш надійної мережі Lightning.

Хоча Lightning Network була розроблена в основному для Bitcoin, її протокол можна адаптувати для інших блокчейнів. На момент мого останнього оновлення Litecoin є однією з відомих монет, яка також інтегрується з Lightning Network. Однак конкретні підтримувані монети можуть змінюватися з часом, оскільки розробники адаптують технологію для інших блокчейнів.

Мережа Lightning теоретично може обробляти мільйони транзакцій за секунду, оскільки більшість транзакцій здійснюються поза мережею. Однак точне число може змінюватися залежно від топології мережі та інших факторів.

Щоб надіслати біткойни в Lightning Network, вам знадобиться гаманець із підтримкою Lightning. Створіть рахунок-фактуру Lightning або отримайте його від одержувача, а потім сплатіть цей рахунок за допомогою свого гаманця, фактично переказавши BTC у мережу Lightning.

Ніхто не володіє Lightning Network. Це децентралізований протокол, у розробці та роботі якого беруть участь численні організації та особи.

Lightning Network полегшує трансакції біткойн поза мережею через платіжні канали, забезпечуючи швидші та дешевші перекази. Після завершення транзакції групуються та додаються до основного блокчейну.

Ви не можете інвестувати в LN напряму, але інвестування в біткойни та сервіси або стартапи з підтримкою LN є непрямим підходом.

Використовуйте гаманець із підтримкою Lightning, відкривайте платіжний канал і миттєво здійснюйте транзакції поза мережею.

Lightning Network — це протокол рівня 2 для швидших і недорогих транзакцій Bitcoin.