Предпосылки создания Lightning Network и сравнительный анализ с другими платежными системами

Компания Bitlum, которая занимается разработкой приложений поверх сети Lightning Network, специально для журнала ForkLog создала цикл статей о работе данной сети. В первой части рассказывается о том, какие существовали предпосылки создания концепции Lightning Network и предлагается сравнительный анализ с другими платежными системами.

Всего в цикл материалов входят:

• Lightning Network, часть №1. Введение: описание предпосылок создания концепции Lightning Network, сравнительный анализ с другими платежными системами.
• Lightning Network, часть №2. Области применения: поверхностное описание технологии и примеры использования в различных областях.
• Lightning Network, часть №3. Смарт-контракты: объяснение основных блоков, необходимых для углубления в техническое описание концепции.
• Lightning Network, часть №4. Платежный канал: объяснение понятия платежного канала и его применения для быстрого обмена биткоинами.
• Lightning Network, часть №5. Решение проблемы масштабирования: объяснение использования платежных каналов для построения платежной сети и решения проблемы масштабирования.

Предпосылки создания

В 2015 году криптовалюта биткоин столкнулась с проблемами масштабирования — невозможностью сети обрабатывать более, чем 3-7 транзакций в секунду. Данное ограничение является концептуальным, иначе говоря, увеличение пропускной способности в старом формате — с помощью увеличения блока — может привести к ослаблению заложенного в криптовалюту свойства децентрализованности — отсутствию единой точки отказа.

Сообщество выбрало несколько путей улучшения сети. В конечном итоге разногласие привело к разделению биткоина на две части: Bitcoin и Bitcoin Cash, первый из которых выбрал масштабирование посредством SegWit + Lightning Network.

Итак, первое определение: Lightning Network — это концепция увеличения пропускной способности сети биткоина до количества транзакций сравнимых с сетью Visa.

Сравнение с другими системами

Прежде чем погружаться в технические детали концепции, предлагаю рассмотреть несколько подобных систем и сравнить их между собой, чтобы понимать, чего именно ждать от технологии в будущем.

Для поиска аналогий и выявления сходств и различий между ними необходимо:

1. Обозначить интерфейс — выявить, что может делать система.
2. Найти аналоги — схожие по интерфейсу системы.
3. Выбрать свойства сравнения — обозначить набор свойств, по которым мы будем выявлять сходства и различия.
4. Произвести сравнение.

Обозначим интерфейс: Рассмотрим Lightning Network как платежную систему. В этом случае интерфейсом будет являтся:

• возможность принимать платежи;
• возможность отправлять платежи;
• возможность создавать аккаунты.

Найдем аналоги: Среди систем, которые могут подходить под заданный интерфейс, можно выделить биткоин, PayPal, банковскую систему и другие.

Обозначим свойства: Выделим свойства сравнения, которые могут нас интересовать:

• Открытость — это свойство, при котором к процессу обработки транзакций и получения за это комиссии могут присоединяться сторонние системы. Данное свойство делает систему устойчивой к внешним агрессорам: удалив узел, который обрабатывает транзакции, мы не убиваем систему целиком. Под узлом в данном случае понимаются сервера, контролируемые одной организацией.
  0: Отсутствие свойства: остановка узла по обработке транзакций приведет к невозможности использования системы пользователями.
  1: Средняя открытость: остановка узла по обработке транзакций приведет к невозможности использования системы некоторым подмножеством пользователей.
  2: Сильная открытость: только остановка всех узлов по обработке транзакций приведет к невозможности использования системы пользователями.
• Децентрализованность — это свойство при котором работоспособность сети и принятие конечных решение об изменение балансов не зависит от центрального элемента.
  0: Отсутствие свойства.
  1: Наличие свойства.
• Анонимность — это степень сложности получения информации об отправителе и получателе платежа.
  0: Отсутствие анонимности.
  1: Слабая анонимность — анонимность теряется по требованию государственных органов.
  2: Средняя анонимность (псевдоанонимность) — транзакции видны всем, но соответствия между аккаунтом и пользователем нет.
  3: Сильная анонимность — отправитель и получатель неизвестны, транзакции закрыты.
• Скорость (0-9) — это степень, отражающая поведение системы с точки зрения ее пропускной способности, а также скорость обработки как пограничных, так и внутригосударственных транзакций.
• Избыточность (0-9) — это степень количества данных или других ресурсов, которые приходится использовать, чтобы удерживать систему в работоспособном состоянии. Это свойство обладает эффектом инерции, иначе говоря, оно начинает оказывать влияние на конечного пользователя в виде дополнительных издержек (комиссии) по прошествии некоторого времени.
• Принятие (0-9) — это степень используемости системы на данный момент.

Bitcoin

2 — Открытость
1 — Децентрализованность
2 — Анонимность
1 — Скорость
9 — Избыточность
3 — Принятие

Такие свойства как открытость и децентрализованность присутствуют в биткоине в связи тем, что используется новый тип базы данных (блокчейн), в котором механизм внесения новых данных распределен между множеством участников и конечное решение об изменении базы данных не зависит от центрального сервиса. В то же время блокчейн несет в себе огромную избыточность, а механизм для принятия консенсуса замедляет систему.

PayPal

0 — Открытость
0 — Децентрализованность
1 — Анонимность
9 — Скорость
2 — Избыточность
8 — Принятие

Система PayPal основана на привычных нам технологиях, которые не предполагают открытость и децентрализованность, что позволяет ограничивать эту систему на территории различных стран. В то же время эта система очень быстрая, потому что обработкой транзакций занимается единая система.

Процессинговая система банка

0 — Открытость
0 — Децентрализованность
1 — Анонимность
7 — Скорость
2 — Избыточность
8 — Принятие

Lightning Network

1 — Открытость
1 — Децентрализованность
3 — Анонимность
6 — Скорость
3 — Избыточность
0 — Принятие

Решение о том, какая система лучше или хуже необходимо принимать в зависимости от контекста, поэтому расставление приоритетов правильнее оставить на усмотрение читателя.

Lightning Network использует блокчейн криптовалюты, с которой он оперирует, но свойства открытости и децентрализованности достигаются другими механизмами. Так же видно, что Lightning Network уступает по степени открытости биткоину и другим криптовалютным системам вследствие внутренней структуры сети. Каким образом достигаются перечисленные свойства Lightning Network, а также минусы концепции мы рассмотрим в последующих статьях.

В данной статье мы рассмотрели общую картину и характеристики различных систем через призму необъективного взгляда разработчика Lightning Network. В следующей статье мы дадим поверхностное определение Lightning Network и постараемся понять, где можно использовать данную систему.

Отметим, компания Bitlum находится в поиске разработчиков, бета-тестеров, инвесторов. Следите за новостями компании на сайте www.bitlum.io.