Что такое Lightning Network?

История разработки BTC Lightning Network

В 2009 году Сатоши Накамото предложил код, предполагавший создание платёжных каналов между пользователями. С их помощью пользователи могли бы проводить множество транзакций вне основного блокчейна. Это позволило бы значительно снизить нагрузку на сеть и уменьшить комиссии за транзакции. В 2013 году биткоин-разработчик Майк Хирн представил письмо Сатоши Накамото, где подробно объяснялись механизмы работы платёжных каналов.

Блокчейн-энтузиасты Джозеф Пун и Таддеус Драйя в феврале 2015 года опубликовали черновую версию Белой книги LN «The Bitcoin Lightning Network». Основная версия White Paper была опубликована в начале 2016 года.

Из-за децентрализованного подхода к разработке Lightning Network и множества независимых команд, сообществу пришлось установить общие стандарты. В октябре 2016 года на саммите в Милане были определены ключевые стандарты.

В августе 2017 года в сети Биткоина был активирован софтфорк Segregated Witness (SegWit), необходимое обновление для дальнейшего внедрения Lightning Network.

В марте 2018 года команда Lightning Labs выпустила тестовую версию клиента BTC lightning. К тому времени в сети уже функционировали более 1000 узлов (нод) и было открыто 1863 канала.

Что такое Bitcoin Lightning Network?

Bitcoin Lightning Network — это инновационная технология, разработанная для решения проблем масштабируемости Биткоина. Она представляет собой протокол второго уровня (Layer 2), работающий поверх основной блокчейн сети Биткоина. Основная идея Lightning Network заключается в создании двусторонних платёжных каналов между пользователями, что позволяет проводить множество транзакций вне основного блокчейна. Эти транзакции записываются только при открытии и закрытии канала, что значительно снижает нагрузку на сеть и уменьшает комиссии.

Lightning Network обеспечивает практически мгновенные и дешёвые транзакции, устраняя необходимость каждой операции вноситься в основной блокчейн. Это особенно важно для Биткоина, который сталкивается с проблемами масштабируемости из-за ограниченной пропускной способности сети. Lightning Network позволяет обрабатывать тысячи, а потенциально и миллионы транзакций в секунду, что делает Биткоин более эффективным и пригодным для массового использования.

Протокол использует смарт-контракты для обеспечения безопасности и прозрачности транзакций, позволяя пользователям обмениваться средствами без участия посредников. Это сохраняет высокий уровень децентрализации и безопасности, присущий Биткоину, при этом улучшая его функциональность и масштабируемость. В результате Lightning Network открывает новые возможности для использования Биткоина в повседневных транзакциях, делая его более доступным и удобным для пользователей по всему миру.

Как работает Биткоин Лайтнинг?

Сеть Биткоин Lightning Network работает на основе создания платёжных каналов между пользователями с использованием мультиподписей (multisig). Когда два пользователя хотят взаимодействовать, они открывают платёжный канал, предоставляя биткоины в общий адрес с мультиподписью, который требует подписей обеих сторон для проведения транзакций. Подобный канал можно представить в виде традиционного сейфа. Средства в канале доступны только тем, кто имеет доступ, и если для открытия сейфа нужен код, то для канала Lightning Network используется приватный ключ.

Канал открывается через стандартную биткоин-транзакцию, данные которой записываются в блокчейн, а монеты «блокируются» для использования в Lightning Network. В дальнейшем все транзакции внутри канала происходят напрямую между участниками и не записываются в основной блокчейн (mainnet). В канале пользователи могут обмениваться средствами неограниченное количество раз, фиксируя изменения в балансах локально. Смарт-контракты (в частности, HTLCs — Hashed TimeLock Contracts) гарантируют, что итоговые балансы будут корректно записаны в блокчейн при закрытии канала. Максимальная сумма перевода в пределах канала ограничена суммой заблокированных биткоинов.

Преимущества сети Bitcoin Lightning перед традиционной сетью Биткоин

Lightning Bitcoin обладает рядом преимуществ:

1. Скорость транзакций: Lightning Network позволяет проводить транзакции практически мгновенно, в отличие от традиционной сети Биткойн, где подтверждение может занять несколько минут или часов. К тому же протокол Bitcoin не имеет такую пропускную способность и может обработать меньше 10 транзакций в секунду (TPS).
2. Низкие комиссии: Комиссии за транзакции в Lightning Network значительно ниже, так как большинство транзакций осуществляется вне блокчейна, уменьшая нагрузку на сеть. Волатильность курса Биткойна не влияет на скорость и стоимость транзакций в Lightning Network.
3. Масштабируемость: Децентрализованные финансы (DeFi) могут улучшить масштабируемость и эффективность приложений, добавив сеть Биткоин Лайтинг в свою экосистему. Lightning Network предлагает удобные API, позволяющие разработчикам интегрировать её функциональность в свои приложения и сервисы.
4. Микроплатежи: Биткоин лайтнинг дает возможность отправлять небольшие платежи, которые в традиционной сети невыгодны из-за высоких комиссий.
5. Приватность: Сеть Lightning Network не записывает транзакции в основной блокчейн, что повышает уровень конфиденциальности.

Ограничения и недостатки протокола Lightning Network

Несмотря на многочисленные преимущества, Lightning Network также имеет свои ограничения и недостатки. Чтобы начать использовать Lightning Network, пользователи должны открыть платёжный канал через стандартную биткоин-транзакцию, что требует времени и уплаты комиссии. Закрытие канала также требует проведения транзакции в основной сети. Технология всё ещё находится на стадии активного развития и требует определённых технических знаний для настройки и использования, что может ограничивать её привлекательность для рядовых пользователей. Для корректной работы пользователи должны быть онлайн, чтобы подписывать и проверять транзакции, что может быть неудобно для тех, кто не может постоянно поддерживать подключение к сети.

Основные недостатки Lightning Network включают:

• Ограниченную ликвидность: Максимальная сумма перевода ограничена средствами, заблокированными в канале. Недостаток средств может затруднить проведение крупных платежей.
• Недостаточная безопасность: Существует риск, что участники могут попытаться обмануть друг друга, закрыв канал с устаревшими данными о балансе.
• Неравномерное распространение узлов: Сеть ещё неравномерно распределена, что может привести к перегрузке отдельных узлов и замедлению транзакций.

Текущее состояние и перспективы сети

На момент написания статьи, согласно данным сервиса 1ml, в Lightning Network насчитывалось 13 634 узлов и 51 958 платёжных каналов с общей ёмкостью сети более 4 921 BTC. Статистика свидетельствует о росте и расширении сети, подтверждая её значимость и потенциал для улучшения масштабируемости Биткоина.

Разработчики продолжают улучшать протокол, решая проблемы масштабируемости, безопасности и удобства использования. Ведутся работы над автоматическим управлением каналами, повышением приватности транзакций и снижением требований к постоянному подключению к сети.

Lightning Network становится всё более интегрированной частью экосистемы Биткоина. Криптовалютные биржи, кошельки и платёжные сервисы все больше внедряют LN. Перспективы Lightning Network выглядят многообещающими: с увеличением количества узлов и платёжных каналов, а также продолжающимся развитием технологий, она имеет потенциал стать основным решением для масштабирования Биткоина и улучшения его функциональности для повседневных транзакций. Кроме того, Lightning Network может уменьшить нагрузку на майнинг, поскольку только открытие и закрытие платёжных каналов требуют записи в основной блокчейн.