Lightning Network: быстрые и дешевые транзакции биткоина

Главное

• Lightning Network (LN) — решение второго уровня для блокчейна биткоина. Представляет собой сеть платежных каналов между пользователями. Является ПО с открытым исходным кодом.
• Проект предназначен для масштабирования биткоина и может предложить более быстрые и дешевые транзакции первой криптовалюты, нежели базовый мейннет. Комиссия за LN-перевод составляет 1 сатоши (0,00000001 BTC).
• Проект критикуют за недостаточные экономические стимулы для поддержания работы сети и более низкую, по сравнению с блокчейном биткоина, анонимность пользователей.

Для чего нужна Lightning Network

Пропускная способность биткоина составляет около 7 транзакций в секунду (TPS), а время между новыми блоками — около 10 минут. Такие относительно низкие показатели масштабируемости стали результатом варианта решения создателем биткоина трилеммы блокчейна, предполагающей нахождение баланса между тремя характеристиками сети: децентрализация, безопасность и производительность.

Текущая производительность не позволяет биткоину конкурировать с централизованными платежными решениями вроде Visa, система которой способна обрабатывать 65 000 TPS, а также с современными блокчейн-платформами, например, Solana, способной обрабатывать до 400 000 TPS.

Поэтому решение второго уровня типа Lightning Network является необходимым компромиссом для сохранения децентрализации и безопасности основного уровня сети, путем добавления более быстрого и дешевого второго уровня.

Согласно данным на 30 сентября 2022 года, средняя дневная комиссия в сети биткоина не поднималась выше $5 за транзакцию с лета 2021 года. В Lightning Network комиссии за перевод составляет 1 сатоши (0,00000001 BTC) — $0,0001 при цене биткоина на уровне $20 000.

Масштабирование LN теоретически не ограничено. Согласно сообщению разработчика Lightning Network Джо Кенджики, предельные возможности LN исчисляются миллионами операций в секунду.

Как работает Lightning Network

Ключевым принципом работы Lightning Network является использование платежных каналов. Это специальный кошелек с функцией мультиподписи (multisig), в котором хранится определенное количество биткоинов. Монеты могут предоставить как обе стороны, так и только одна из них.

Канал открывается посредством обычной биткоин-транзакции. Ее данные записываются в блокчейн, а биткоины «блокируются» для LN. В дальнейшем все транзакции, осуществляемые внутри канала, происходят напрямую между участниками вне блокчейна. Максимальная сумма перевода внутри канала не может быть выше заблокированной.

Канал Lightning Network по своей сути является аналогом сейфа, в который кладутся деньги, доступные в дальнейшем определенному кругу лиц. Но если для открытия сейфа необходимо знать комбинацию цифр, то в случае LN используются приватные ключи.

Пример использования Lightning Network

Приведем ситуацию использования LN на практике. Любимая кофейня Анатолия объявила, что начала принимать в качестве оплаты биткоины. Но платить каждый раз за чашку кофе в BTC слишком накладно из-за высоких комиссий. Кроме того, для подтверждения транзакции требуется определенное время.

На помощь приходит LN. Анатолий открывает платежный канал между собой и кофейней и кладет на него 0,001 BTC, которые собирается потратить в дальнейшем на заказ кофе. При создании канала на балансе Анатолия отображается 0,001 BTC, на балансе кофейни — 0 BTC.

Допустим, чашка кофе стоит 0,0003 BTC. После первого заказа на адресе Анатолия в LN останется уже 0,0007 BTC, на балансе кофейни — 0,0003 BTC. Таким образом Анатолий может заказывать кофе до тех пор, пока его баланс не обнулится или он не примет решение закрыть канал. При каждой транзакции Анатолий и кофейня подписывают обновленный контракт, отражающий, какое количество монет в канале принадлежит каждой стороне. Данные в блокчейн биткоина не записываются — вместо этого каждая сторона хранит свою копию контракта.

Lightning Network устроена по сетевому принципу. Это означает, что Анатолий может не иметь открытого платежного канала с кофейней, но может быть связан с ним через другие каналы. То есть, пользователи могут обмениваться в LN транзакциями с любыми другими пользователями, которые подключены к их сети платежных каналов через узлы.

Финансовый стимул в открытии таких связующих нод состоит в получении небольших комиссий, получаемых каждый раз, когда транзакция происходит при помощи одного из подключенных к ней каналов.

Благодаря использованию смарт-контрактов архитектура сети Lightning Network не требует доверия сторон. Средства всегда доходят до своих получателей через посредников или возвращаются отправителю, если непрямой путь к получателю по каким-то причинам невозможен.

Какие биткоин-кошельки поддерживают Lightning Network

К осени 2022 года на крипторынке есть уже целый ряд биткоин-кошельков, которые позволяют открывать каналы и совершать транзакции первой криптовалюты через LN.

Для начинающих подойдут такие варианты как Blue Wallet, Wallet of Satoshi или Nicehash. Последний доступен для устройств на Android или iOS. Более продвинутым пользователям рекомендуем использовать Muun, Breez, Phoenix или Zap.

История разработки Lightning Network

Концепцию платежных каналов предлагал Сатоши Накамото в 2009 году, предоставив сообществу набросок кода, который предполагал создание специальных каналов между пользователями. В 2013 году биткоин-разработчик Майк Хирн опубликовал письмо Сатоши, где подробно описаны эти механизмы.

В феврале 2015 года биткоин-разработчики Джозеф Пун и Таддеус Драйя опубликовали первую незавершенную white paper бумаги LN ”The Bitcoin Lightning Network”. В начале 2016 года была выпущена основная версия белой бумаги LN.

Из-за децентрализованного характера разработки LN и множества независимых команд разработчиков, сообществу пришлось создать общие стандарты реализации. Основа «стандартизации» была заложена на саммите в Милане в октябре 2016 года.

В августе 2017 года в сети биткоина активировали софтфорк Segregated Witness, необходимое обновление для дальнейшего внедрения Lightning Network.

Тестовую версию клиента LN выпустила в марте 2018 года команда Lightning Labs. На тот момент в сети уже работали более 1000 узлов и были открыты 1863 канала.

По данным на 29 сентября 2022 года, согласно сервису 1ml, LN насчитывает 17 829 узлов и 86 282 платежных каналов с общей емкостью сети размером более 4 900 BTC (около $94,6 млн).

Экосистема Lightning Network

В 2021 году, аналитики исследовательской компании Arcane Research отметили экспоненциальный рост экосистемы LN за счет легализации биткоина в Сальвадоре, где на государственном уровне используется совместимый с этим проктолом криптокошелек Chivo. В феврале 2022 власти страны перезапустили Chivo, улучшив пользовательский интерфейс приложения, исправив баги и добавив усовершенствованную поддержку LN.

Переводы в Lightning Network поддерживают многие централизованные биржи криптовалют, включая Kraken, Bitfinex, OKX и OKCoin.

Развитие сектора платежных решений на основе LN сопровождается интересом со стороны венчурных компаний. Strike, оператор платежного приложения на основе Lightning Network, в сентябре 2022 года успешно привлек инвестиции на сумму $80 млн. Стартап развивает приложение с возможность покупки биткоина через LN, а также переводов внутри этой сети.

Отмечен интерес и со стороны аналитических компаний. В феврале 2022 года платформа Chainalysis добавила поддержку Lightning Network в свое решение для отслеживания транзакций.

Постепенно LN интегрируют в свои сервисы ведущие финансовые компании. Весной 2022 года о планах по интеграции LN сообщил онлайн-брокер Robinhood, а компания MicroStrategy включила в планы разработку кошелька, сервера и опций аутентификации с использованием Lightning Network.

Существуют проекты, позволяющие токенизировать активы и даже выпускать стейблкоины с последующим использованием их в приложениях на базе LN. О соответствующей инициативе, в сентябре 2022 года, объявила команда Lightning Labs, представив альфа-версию протокола Taro.

За что критикуют Lightning Network

Эксперты указывают на ряд проблем и возможных уязвимостей в протоколе LN. Одну из них в 2020 году обнаружил биткоин-разработчик Йуст Ягер: некоторые платежные каналы были не способны провести больше 483 микроплатежей и впоследствии блокировали BTC на срок до двух недель. Кроме того, в Lightning Network описывали возможности для мошенничества с платежными каналами.

По мнению технического эксперта Шиноби, в архитектуре Lightning Network присутствуют серьезные недостатки: сеть не способна развиваться из-за отсутствия значимых экономических стимулов. По его словам, комиссии за маршрутизацию, которые собирают LN-ноды, слишком малы.

Важное замечание в адрес LN сделал аналитик под псевдонимом “Zem”, отметив анонимность как одну из ключевых проблем для принятия технологии. Также исследователь считает, что технология не соответствует финансовым законам, поэтому решениям на ее основе будет сложно получить одобрение таких организаций как, например, агентство по борьбе с финансовыми преступлениями в США (FinCEN).

LN также нашла критику и в сообществе разработчиков платформы Ethereum. Основатель блокчейн-проекта ETHhub Энтони Сассано сравнил LN c факсимильными аппаратами прошлого века, назвав технологию Rollups, используемую в качестве решения для масштабирования сети Ethereum, лучшим вариантом.

Что еще почитать

Какой биткоин-кошелек выбрать?

Как работает майнинг биткоина?

Какие существуют виды биткоин-адресов?

Что такое предложение об обновлении биткоина (BIP)?

Является ли биткоин «цифровым золотом»?