Понимание сети Биткойн Лайтнинг: Прорывное решение Уровня 2

В своем белом документе о Биткойне Сатоши Накамото описал Биткойн как "пировую электронную денежную систему". Однако, после более чем десятилетия разработки, Биткойн больше трансформировался в "цифровое золото" - широко рассматриваемое как хранилище ценности (SoV), в то время как Комиссия по торговле товарными фьючерсами (CFTC) классифицировала его как товар. Блокчейн Биткойна производит блоки примерно каждые 10 минут с мощностью обработки транзакций всего 7 TPS, что приводит к длительным срокам подтверждения транзакций и частой перегрузке сети. Комиссионные сборы за транзакции (комиссионные сборы за майнинг) также могут быть значительными, создавая ситуацию, в которой Биткойн должен решить проблемы "медлительности и дороговизны", чтобы действительно функционировать как "электронные деньги."

За последнее десятилетие в сообществе Биткойн появилось множество технических решений для решения проблемы масштабируемости: некоторые через форки, такие как SegWit (, который отделяет данные свидетелей от других данных транзакций ) и Taproot (, который использует MAST для расширения возможностей Биткойна ); другие без изменения самого Биткойна, вместо этого работающие вне сети - такие как технологии побочных цепей, которые переносят активы на другие блокчейны, в то время как сети платежных каналов предпочитают выполнять большинство транзакций вне сети.

Сеть Lightning, которую мы сегодня рассмотрим, является типом сети платежных каналов, которая помогает пользователям экономить расходы и повышать эффективность в сценариях платежей с использованием Биткойна.

Что такое Сеть Lightning?

Сеть Lightning для Биткойн — это P2P-оверлейная сеть, построенная на блокчейне Биткойн. Это решение второго уровня, предназначенное для устранения ограничений по масштабируемости и скорости транзакций в сети Биткойн. Сеть Lightning позволяет мгновенные, недорогие и масштабируемые микроплатежи, сохраняя при этом децентрализацию и безопасность. Используя оффчейн-каналы платежей и смарт-контракты, пользователи могут транзакции напрямую без необходимости транслировать каждую транзакцию в основную цепь. Этот подход значительно снижает нагрузку на сеть Биткойн, делая транзакции быстрее, дешевле и более приватными.

Чтобы понять Сеть Lightning Bitcoin простыми словами, мы можем использовать аналогию с игрой в Маджонг:

• Перед началом игры в Маджонг каждый игрок должен внести определенную сумму денег (например, 100 юаней) и положить ее в центр стола. Это эквивалентно проведению транзакций в основной сети Биткойн и открытию платежных каналов. В то же время все используют игральные карты в качестве временных инструментов для подсчета очков, причем каждая карта представляет 0,5 юаня.

• Во время игры в Маджонг победители берут соответствующее количество игральных карт у проигравших. Этот процесс напоминает оффчейн-транзакции в Lightning Network — быстрые, не требующие подтверждения и не влияющие на деньги в центре стола (главной цепи Биткойн).

• Если у игрока заканчиваются игровые карты, он может внести больше денег, чтобы получить дополнительные карты, аналогично пополнению канала в сети Lightning.

• В конце сессии Махджонг каждый игрок подсчитывает свои игральные карты и использует деньги, размещенные в центре стола, для окончательного расчета. Этот процесс соответствует закрытию канала и расчетам в цепочке в сети Lightning. Только окончательный результат записывается в "официальной книге" (в блокчейне Биткойн); все мелкие промежуточные транзакции (выигрыши и проигрыши каждой игры в Махджонг)не нужно записывать отдельно.

Чем не является Сеть Молния

Чтобы лучше понять концепцию Сети Молний, необходимо знать не только то, что она из себя представляет, но и то, чем она не является.

1. Сеть Lightning не является блокчейном

Суть блокчейна заключается в распределенной книге учета — все транзакции в цепочке транслируются и записываются в этой книге, что требует механизма консенсуса для ее поддержки. Обычно выпускается собственный токен для стимулирования майнеров/узлов поддерживать книгу учета.

Сеть Lightning в первую очередь полагается на хэшированные контракты с временной блокировкой (HTLCs) для обеспечения безопасности средств и не имеет механизма консенсуса в традиционном смысле. Транзакции в сети Lightning не транслируются по всей сети; только окончательное урегулирование транслируется в основной блокчейн Биткойна. Кроме того, сеть Lightning не выпускает собственный токен и не имеет необходимости это делать.

2. Сеть Lightning не является Rollup

Хотя как Сеть Молний, так и Ролапы выполняют транзакции вне сети, между ними существуют значительные различия. Ролапы выполняют транзакции и вычисления вне сети, затем объединяют несколько транзакций вместе, регулярно отправляя результаты транзакций и доказательства в основную цепь. Сеть Молний, с другой стороны, открывает внецепочные платежные каналы, проводя множество транзакций через эти каналы и взаимодействуя с основной цепью только при открытии и закрытии каналов.

Эволюция сети Lightning

Сеть Lightning постоянно рассматривается сообществом Биткойн как законное решение второго уровня, его легитимность связана с Сатоши Накамото.

Начальная концепция Сети Lightning называлась "платежные каналы", и ее дизайн основывался на использовании транзакций замещения для обновления состояния неподтвержденных транзакций, пока они не будут переданы в сеть Биткойн. Когда Сатоши Накамото создал Биткойн в 2009 году, у него уже были идеи о платежных каналах, и он включил черновой код по платежным каналам в Биткойн 1.0, позволяя пользователям обновлять транзакции до их подтверждения сетью.

В последующие годы появилось несколько решений, связанных с платежными каналами, но ни одно из них не оказало значительного влияния. Лишь в начале 2015 года был опубликован проект белой книги, написанный Джозефом Пуном и Таддеусом Дрией (Сеть Lightning Bitcoin: Масштабируемые мгновенные платежи вне цепи), что сделало эволюцию Сети Lightning более понятной. В 2018 году Lightning Labs выпустила бета-версию реализации Сети Lightning, позволив ранним пользователям использовать ее, что стало вехой в развитии Сети Lightning.

Сеть Lightning является проектом с открытым исходным кодом, что означает, что любой может внести свой вклад в код. Наиболее представительные реализации (клиентов) сети Биткойн Lightning включают LND (демон сети Lightning), разработанный Lightning Labs, Eclair, разработанный ACINQ, и CLN (Core Lightning), разработанный Blockstream.

Помимо сети Lightning Биткойна, другие блокчейны также разрабатывают свои реализации сети Lightning, такие как Cardano с Hydra и Nervos CKB, который уже запустил публичную сеть Lightning на основе сети CKB Fiber.

Техническая производительность и принятие

Сеть Lightning продемонстрировала впечатляющий рост с момента своего создания. Согласно данным сети, сеть Lightning может обрабатывать транзакции почти мгновенно с комиссиями, которые составляют лишь долю от ончейн транзакций Биткойн - часто менее $0.01. Это драматическое улучшение позволяет Биткойну масштабироваться с 7 TPS на базовом уровне до потенциально тысяч транзакций в секунду через сеть Lightning.

В настоящее время сеть имеет тысячи узлов и каналов с миллионами долларов в Биткойн-емкости, что демонстрирует растущую популярность среди пользователей, стремящихся к более быстрым и дешевым Биткойн-транзакциям. Крупные платежные процессоры и приложения интегрировали поддержку Lightning Network, что еще больше расширяет его практическую полезность в повседневных платежных сценариях.

Практические применения и будущее развитие

Способность Сети Лайтнинг облегчать мгновенные микротранзакции позволила реализовать множество практических приложений:

• Микроплатежи: Создатели контента могут получать небольшие платежи напрямую от потребителей без чрезмерных транзакционных сборов
• Игры и приложения: Внутриигровые покупки и экономические модели приложений могут использовать безопасность Биткойна с быстротой Lightning.
• Кросс-бодовые платежи: Международные переводы могут происходить за секунды, а не за дни, с минимальными комиссиями

По мере продолжения разработки Сеть Лайтнинг сталкивается с проблемами в таких областях, как ликвидность каналов, эффективность маршрутизации и пользовательский опыт. Тем не менее, продолжающиеся улучшения в реализации Лайтнинг продолжают решать эти проблемы, делая сеть более доступной и надежной для повседневных пользователей Биткойн.

Продолжение эволюции Lightning Network представляет собой один из самых многообещающих путей к тому, чтобы Биткойн достиг своего первоначального видения как системы электронных денег равноправных пользователей, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию, которые делают Биткойн ценным.