Изображение
lightning network

Что такое Lightning Network?

Lightning Network — это протокол второго уровня для Биткоина, специально разработанный для дешевых, быстрых и частных платежей.
24 июля 2022

Как оверлейная сеть, состоящая из платежных каналов, платежи Lightning не записываются в блокчейн Биткоина — записываются только транзакции финансирования канала и транзакции закрытия канала. Фактически это означает, что многие транзакции Lightning могут быть выполнены с гораздо меньшим количеством транзакций в сети Биткоина.

Благодаря преобразованию многих транзакций Lightning в гораздо меньшее количество транзакций Биткоина пользователи и майнеры в сети Биткоина избавляются от необходимости проверять и хранить все эти транзакции Lightning. Возможно, главное преимущество заключается в снижении комиссий для пользователей Lightning. Кроме того, пользователям Lightning больше не нужно ждать подтверждения в блокчейне Биткоина: транзакции выполняются мгновенно.

Наконец, в качестве дополнительного бонуса тот факт, что транзакции не записываются в блокчейн (в сочетании с алгоритмом маршрутизации, подобным Tor, для платежей Lightning), означает, что пользователи Lightning обычно пользуются дополнительной конфиденциальностью.

Кто создал сеть Lightning Network?

Сеть Lightning Network впервые была предложена в 2015 году в официальном документе (Белой книге) Lightning Network (полное название: «Сеть Lightning Network для Биткоина: масштабируемые мгновенные платежи вне блокчейна»), авторами которого являются Джозеф Пун и Таддеус Драйя. Различные аспекты проекта сети Lightning Network появились еще раньше, чем в официальном документе.

С тех пор несколько команд разработали различные проекты по внедрению Lightning, в том числе c-lightning от Blockstream, lnd от Lightning Labs и Eclair от Acinq. Все проекты по внедрению совместимы благодаря спецификациям протокола BOLT.

Lightning Network по-прежнему совершенствуется каждый день.

Что такое сатоши (SATS)?

Саты, или «сатоши», — это наименьшая номинальная стоимость биткоина, зарегистрированная в блокчейне Биткоина. Один сатоши представляет собой 0,00000001 BTC или 1 стомиллионную биткоина. Название взято от псевдонима создателя Биткоина Сатоши Накамото.

Поскольку биткоин вырос в цене до такой степени, что простых долей BTC достаточно для оплаты многих товаров и услуг, для регулярных инвестиций и микрозадачных платежей, BTC часто номинируется в сатоши. Использование сатоши также позволяет пользователям совершать транзакции на сумму менее 1 цента США.

Хэштег #StackingSats используется в социальных сетях для обозначения обычного начисления сатоши. Некоторые платформы для заработка выплачивают вознаграждение в сатоши за выполнение задач.

Как работает комиссия Lightning Network?

В сети Биткоина майнерам выплачивается комиссия за включение транзакций в блок. Но в самой Lightning Network нет ни майнеров, ни блоков. (Хотя, как технологическое решение в отношении уровня 2, оно в конечном счете также зависит от майнеров и блоков; без майнеров и блоков не было бы Биткоина и, следовательно, Lightning Network).

Вместо этого комиссия выплачивается узлам Lightning в сети, которые выполняют работу по обеспечению ликвидности (финансируемые каналы) и пересылке транзакций. Некоторые узлы будут взимать более высокую комиссию, чем другие, но плата, как правило, низкая, и, поскольку любой может создать конкурирующий узел, конкуренция, вероятно, будет поддерживать довольно низкую комиссию.

Оплата комиссии обычно упрощается в кошельке, и вам не о чем слишком беспокоиться. В отличие от транзакций в сети, здесь нет риска включения слишком низкой комиссии — ваша транзакция либо проходит сразу, либо не проходит вообще.

Если вы хотите получать комиссию самостоятельно, вам нужно будет настроить узел Lightning, в идеале такой, который хорошо связан со многими другими узлами в сети Lightning Network и с большой ликвидностью в разных каналах. Это также помогает, чтобы этот узел был в режиме онлайн как можно больше.

Как настроить узел Lightning Network?

Как и биткоин-узел, узел Lightning Network — это программное обеспечение, которое подключается к сети для отправки и получения BTC через Lightning от других узлов. По сути, Lightning Network состоит из этих узлов.

Чтобы по-настоящему участвовать в Lightning Network, пользователям следует рассмотреть возможность запуска собственных узлов. Вам необязательно запускать узел для отправки BTC через каналы Lightning Network, но запуск собственного узла помогает сети расти, увеличивает ликвидность и может помочь вам получить прибыль (как описано ниже).

Какие есть кошельки Lightning Network

Биткоин-кошельки — это программы или приложения, которые позволяют пользователям отправлять и получать BTC. Биткоин-кошельки, поддерживающие работу с сетью Lightning, позволяют пользователям совершать и получать платежи Lightning.

Как и в случае с биткоин-кошельками в целом, существуют разные версии кошельков с поддержкой Lightning, каждый из которых имеет свои уникальные свойства. Например, настольные кошельки Lightning могут быть предпочтительным выбором для того, кто хочет часто проверять свои каналы. Но сеть Lightning предназначена в первую очередь для облегчения относительно небольших транзакций BTC, и многие пользователи не уделяют особого внимания полной безопасности узла. Для многих мобильные кошельки Lightning являются предпочтительным выбором, потому что они наиболее удобны, хотя разместить полный узел на мобильном устройстве сложно.

Как настроить канал Lightning?

Чтобы настроить канал Lightning, вам необходимо запустить узел Lightning или иметь кошелек Lightning. Популярные варианты включают c-lightning и lnd (узлы), а также Eclair, Zap і Lightning App (кошельки). После того как это шаг позади, вы можете настроить платежный канал с другим узлом Lightning или кошельком с помощью уникального кода, соответствующего этому узлу. 

После настройки вы можете совершать транзакции через канал и с остальной частью сети до тех пор, пока позволяют средства канала. В зависимости от ваших настроек вы также можете пересылать транзакции другим пользователям и, возможно, получать комиссионные.

Можно ли отправлять или получать платежи  Lightning не открывая собственный канал?

Строго говоря, у вас должен быть открыт хотя бы один платежный канал для отправки или получения платежей Lightning. Тем не менее, если по какой-то причине вы не хотите открывать канал Lightning (пока), есть несколько способов обойти это.

Например, некоторые кошельки Lightning, как Blue Wallet, предлагают решения с элементом ответственного хранения. По сути, это означает, что когда пользователи получают платежи, на самом деле операционная группа кошелька получает платеж от их имени. Средства могут быть сняты пользователем кошелька, но до тех пор они действительно контролируются командой Blue Wallet. Преимущество заключается в том, что пользователи могут начать принимать платежи немедленно. Но есть и очевидный недостаток — пользователи должны доверять команде кошелька в том, что она позволит им снимать средства, когда они захотят.

Кроме того, такая услуга, как Submarine Swaps, позволяет пользователям совершать платежи, не открывая канал Lightning. Вместо этого пользователи отправляют сервису обычную ончейн-транзакцию, которая затем пересылает платеж в виде платежа Lightning предполагаемому получателю. Хотя эти типы платежей могут быть не требующими доверия — то есть, поставщик услуг не может отказаться от переадресации платежа - это означает, что пользователи должны платить сетевую комиссию и дополнительную плату за услугу сверху.

Что такое WUMBO?

Wumbo — это проект по внедрению Lightning, разработанный для снятия ограничения на количество BTC, которое может храниться в канале Lightning (изначальный лимит до 0,16777215 BTC), и ограничения размера отдельных платежей. Эти ограничения были впервые введены из-за риска, связанного с Lightning Network, когда это была совершенно новая и относительно непроверенная технология. Чтобы платежный канал мог обойти ограничения через wumbo, пользователи с обеих сторон должны сообщить о своем желании.

Разработка была названа в честь термина, придуманного в эпизоде ​​мультфильма «Губка Боб Квадратные Штаны», в котором персонаж Патрик Стар определяет слово «вамбо», используя его в ряде примеров: «Я вамбо, ты вамбо, он, она, меня: вамбо, – говорит он.

Это слово было применено к разработке Lightning на саммите в ноябре 2018 года, по-видимому, потому, что эта цитата подразумевает тип взаимного согласия, требуемого соглашением, чтобы превысить первоначальный лимит каналов и платежей. Однако, в соответствии с правилами саммита, прямые цитаты и идеи не разрешалось привязывать к конкретным лицам, чтобы способствовать свободному обмену идеями.

«Если обе стороны нового канала соглашаются на вамбо друг с другом, установив опцию «_я_wumbo_ты_wumbo», они могут создавать каналы с пропускной способностью выше 0,16777215 BTC», – объяснил в то время разработчик Lightning ZmnSCPxj в списке рассылки Lightning Dev. «Узел, который рекламирует «опцию_wumborama», позволяет любому узлу создавать каналы с пропускной способностью выше предела. Пожалуйста, вините одного из участников [второго саммита Lightning Development] за этот термин».

Клиенты Eclair и c-lightning внедрили поддержку wumbo в начале 2020 года, а LND начала поддерживать каналы wumbo в августе 2020 года.

Как Lightning масштабирует биткоин?

Сеть Lightning Network изначально была предложена как решение «проблемы масштабируемости блокчейна Биткоина», как было сформулировано в официальном документе сети (Белой книге). Как описали авторы, Биткоин не может эффективно служить мировой платежной платформой, поскольку транслирует все транзакции всем участникам сети.

«Если каждый узел в сети Биткоина должен знать о каждой отдельной транзакции, происходящей в мире, это может значительно снизить способность сети охватывать все глобальные финансовые транзакции», – говорится в официальном документе. «Вместо этого было бы желательно охватить все транзакции таким образом, чтобы не жертвовать децентрализацией и безопасностью, которые обеспечивает сеть».

Как отметили авторы, традиционная платежная сеть, такая как Visa, может обрабатывать 47 000 транзакций в секунду, в то время как Биткоин поддерживал менее семи транзакций в секунду с ограничением блока в 1 МБ. Решением этой проблемы масштабирования стал Lighting Network, протокол второго уровня, который позволяет пользователям совершать транзакции с BTC, записывая эти транзакции в блокчейне Биткоина только тогда, когда каналы финансируются или закрываются.

Каковы риски сети Lightning Network?

Несмотря на то, что Lightning Network предлагает Биткоину огромный потенциал масштабирования и является альтернативой традиционным мировым платежным системам, это все еще относительно новая технология с незначительным внедрением. Вполне возможно, что все риски, которые могут возникнуть в результате массового внедрения Lightning, еще не выявлены. И даже на этом начальном этапе важно признать некоторые недостатки технологии.

Поскольку сеть Lightning Network имеет относительно небольшое количество действующих узлов, средства могут концентрироваться на определенных узлах — реальность, создающая централизованный риск, который не должен возникать в сети Биткоина. Если узел с высокой концентрацией средств попытается одновременно обмануть многих пользователей, это может привести к серьезным сбоям в работе сети.

Кроме того, как отмечалось выше, эти транзакции относительно медленны, потому что они транслируются по всей сети как функция общедоступного и децентрализованного реестра учета Биткоина. По сути, Lightning Network повышает скорость, позволяя совершать транзакции внутри каналов, которые не транслируются во всю сеть, что само по себе может быть компромиссом в плане безопасности. Это открывает потенциальную возможность для злоумышленников в рамках этих каналов.

«Скажем, у Молли есть канал с Анжелой, и каждый из них вносит в него по 10 000 сатоши, что в сумме составляет 20 000 сатоши», — согласно сценарию, описанному в Bitcoin Magazine в 2019 году. За время существования канала Анджела платит Молли 5000 сатоши, в результате чего баланс составляет 15 000 сатоши для Молли и 5000 для Анжелы. Но вдруг по какой-то причине Молли не может получить доступ к своему кошельку Lightning (может быть, ее узел отключен, компьютер неисправен или она в отпуске), поэтому Анджела решает немного поозорничать — когда приходит время транслировать итоговое состояние канала в блокчейн, она решает транслировать первое состояние канала (исходные 10 000 сатоши, которые они обе внесли), чтобы обмануть Молли в том, что ей было заплачено. Поскольку Молли находится на отдаленном острове в Мексиканском заливе, а не за своим компьютером, она не может проконтролировать злоумышленные действия Анджелы и проверить фактическое состояние канала, поэтому она теряет 5000 сатоши».

Что такое сторожевые башни Lightning Network?

Чтобы снизить этот риск, разработчики Lightning Network представили техническую функцию под названием «сторожевые башни», которые отслеживают каналы.

Когда каналы обновляются, в сторожевую башню отправляется зашифрованный «блоб» (набор данных в бинарном виде), содержащий секретную подпись, соответствующую открытому ключу пользователя. Одновременно сторожевая башня получает половину идентификатора транзакции для предыдущего состояния канала, который служит ключом для расшифровки блоба. Сторожевая башня хранит эти блобы и ключи дешифрования, чтобы, если злоумышленник попытается передать более старое состояние канала в мемпул, она смогла распознать, что идентификатор транзакции совпадает с другим идентификатором транзакции наполовину. С обеими половинами идентификатора транзакции сторожевая башня может расшифровать соответствующий блоб, а затем отклонить действия злоумышленника и отправить средства на кошелек честного пользователя канала.

Сколько биткоинов на Lightning?

Точное количество BTC, которое хранится в каналах Lightning Network в определенный момент времени, трудно оценить. Как объяснило интернет-издание BitMEX Research в своей серии статей о Lightning Network за 2020 год, существуют разные типы транзакций, которые можно по-разному идентифицировать с помощью данных блокчейна, и не все они четко связаны с каналами Lightning.

Подводя итог одной части отчета, можно сказать, что существует три типа транзакций Lightning Network, которые можно анализировать с помощью общедоступных данных блокчейна: открытие канала, «кооперативное» закрытие канала и «некооперативное» закрытие канала. «Некооперативное» закрытие канала Lightning происходит, когда узел сети Lightning инициирует закрытие платежного канала без прямой связи с узлом, с которым связан канал. Между тем, «совместное» закрытие канала означает, что оба участника канала согласились закрыть канал и установить окончательное состояние канала в блокчейне.

Открытие канала

Для общедоступных каналов Lightning можно идентифицировать открывающие транзакции по данным, полученным от общедоступного узла Lightning Network. Кроме того, открытие транзакций может быть идентифицировано позже, когда исходный результат транзакции корректируется во время закрытия канала, если это закрытие является «некооперативным». Но, согласно исследованию BitMEX, может оказаться невозможным надежно идентифицировать все транзакции открытия канала только по данным блокчейна.

Некооперативное закрытие

Согласно отчету BitMEX Research, при анализе данных блокчейна трудно с уверенностью сказать, что некооперативное закрытие каналов Lightning связано с Lightning. Однако в отчете отмечается, что эти закрытия могут быть непосредственно идентифицированы в блокчейне с достаточной степенью уверенности и что эти транзакции могут быть охарактеризованы более точно, когда исходный результат транзакции будет скорректирован после закрытия канала.

Кооперативное закрытие

Исследователи BitMEX отметили, что можно сканировать блокчейн Биткоина на предмет всех  трат, скорректированных с использованием сценария с мультиподписью «2 из 2», что позволяет предположить, что это транзакция Lightning, но это не дает уверенности. Из-за этого на данный момент кажется невозможным точно идентифицировать совместные закрытия каналов в блокчейне и получить точный учет активности Lightning.

В другом отчете BitMEX Research за 2020 год указано, что 72,2% каналов Lightning, идентифицированных с помощью методологии анализа «транзакций очистки», были общедоступными, а 27,8 % — частными.

Тем не менее общий показатель пропускной способности сети Lightning Network общедоступен через Bitcoin Visuals и другие агрегаторы данных. Это мера совокупной емкости биткоинов по всем общедоступным каналам сети Lightning Network неуклонно растет с момента появления сети.

Кроме того, в Lightning Network, вероятно, гораздо больше биткоинов, которые не могут быть публично идентифицированы как хранящиеся в каналах Lightning.