Что такое Lightning Network

Еще до того, как сеть Bitcoin столкнулась с реальными перегрузками, разработчики озаботились поиском решения, способного повысить скорость транзакций. Одной из наиболее перспективных разработок в этой области стала технология Lightning Network.

Почему стандартный блокчейн работает слишком медленно?

Блокчейн большинства криптовалют имеет крайне небольшую скорость обработки транзакций из-за ограничений, заложенных еще на этапе их создания. Так, у биткойна новый блок с информацией обо всех переводах и вновь созданных монетах создается примерно за 10 минут, с некоторыми отклонениями. Размер блока составляет 1 Мб, и в него способно поместиться не более 2-3 тысяч транзакций – а значит, в секунду система обрабатывает максимум 4-5 транзакций. Довольно мало по сравнению с той же Visa, которая способна передавать до 10 тысяч транзакций в секунду.

Принципы работы Lightning Network

По сути, Lightning Network – это надстройка, которую можно применить не только к Bitcoin, но и к другим криптовалютам на его основе. Она позволяет осуществлять моментальные транзакции через специальные каналы, открываемые между нодами, без задействования майнеров и блокчейна. При этом безопасность проводимых сделок гарантирует криптографическая защита, которая препятствует двойным тратам или хищению средств из канала.

Рассмотрим наиболее простой пример работы этой системы. Два пользователя регулярно осуществляют транзакции между собой. При отсутствии канала Lightning Network они каждый раз отправляют информацию об этом в блокчейн, теряя деньги на комиссиях и время на подтверждение операции. Создав же платежный канал c использованием LN, пользователи совершают лишь 2 транзакции в блокчейне – открывающую и закрывающую, хотя по факту между ними может пройти огромное количество сделок.

Точно так же будет работать и передача средств по цепочке через несколько узлов. К примеру, пользователь А хочет заплатить пользователю В определенную сумму. Прямого канала между ними нет, однако у них есть каналы, открытые с пользователем Б. В этом случае транзакция пройдет по следующему маршруту:

Пользователь А -> пользователь Б -> пользователь В.

Длина цепочки может быть любой, при этом комиссия будет составлять лишь небольшую долю от размера транзакции, а в идеале будет стремиться к нулю за счет конкуренции узлов между собой. В блокчейне же комиссия взимается за объем памяти, который перевод занимает в блоке, и может многократно превышать пересылаемую сумму (особенно в случае с микротранзакциями).

Стоит учитывать, что посредники не смогут украсть проходящую через них транзакцию, поскольку пересылаемые средства заблокированы, и для их разблокировки требуются приватные ключи отправителя и получателя. Единственная помеха, которую могут создать злоумышленники, заключается в невыполнении своих обязательств по передаче транзакции дальше по цепочке. Однако в этом случае транзакция будет аннулирована спустя некоторое время, и отправитель получит свои биткойны обратно.

Открытие и закрытие канала в Lightning Network

Для открытия канала LN пользователи должны создать открывающую транзакцию, которая отправляется в блокчейн и замораживает на их счетах заранее заданную сумму. В пределах этой суммы они смогут осуществлять взаиморасчеты, передавая друг другу средства неограниченное количество раз. Делается это при помощи транзакций внутри открытого канала Lightning Network, где на каждое изменение баланса расчетов требуется согласие обоих участников канала.

Если же один из пользователей решит отправить в блокчейн старое состояние баланса, не согласованное с другим участником, то заложенный в основу созданного канала смарт-контракт передаст все заблокированные средства второму пользователю. В результате, нечестная сторона не только не сможет вернуть ранее потраченные биткойны, но и лишится оставшейся суммы, вложенной в созданный канал. Таким образом, Lightning Network автоматически наказывает тех участников сети, которые пытаются мошенничать.

При создании канала задается время его существования, после истечения которого, в сеть будет отправлена завершающая транзакция. В ней будет указана только итоговая сумма расчетов, что позволяет существенно разгрузить блокчейн, избавив его от лишней информации.

Закрыть канал до истечения срока его действия можно в 2 случаях:

1.    По взаимной договоренности – как только оба участника канала подтвердят согласие на закрытие, итоговая транзакция будет сразу отправлена в блокчейн. Этот способ закрытия называется кооперативным.

2.    Принудительно – если одна из сторон не хочет закрывать канал или не появляется в онлайне, другая может воспользоваться механизмом вынужденного закрытия. Закрывающая транзакция будет отправлена в блокчейн после того, как истечет срок блокировки, который задается заранее (к примеру, при проведении каждого перевода через Lightning Network).

Таким образом, эта технология предусматривает разные схемы взаимодействия, не требует доверия друг к другу между участниками каналов. Каждый пользователь может в любое время закрыть все имеющиеся каналы и получить неизрасходованные биткойны обратно. Однако ситуации, когда кто-то присваивает средства из канала себе, становятся невозможными благодаря строгой системе защиты.

Перспективы Lightning Network

Особенности технологии намекают на возможность скорого появления в сети так называемых блокчейн-банков (крупных узлов, которые помогают осуществлять расчеты тысячам контрагентов, объединяя простых пользователей и бизнес).  Уже сейчас некоторые компании в экспериментальном порядке начинают прием платежей через Lightning Network. Еще в декабре 2017 года были проведены тестовые транзакции для оплаты кофе в онлайн-кофейне ACINQ Starblocks, разблокировке поста в блоге на базе Yalls, а разработчик Bitrefill при помощи этой технологии смог пополнить счет собственного мобильного телефона.

Первопроходцами в приеме платежей при помощи Lightning Network стали еще 2 компании. Так, TorGuard объявила 8 января 2018 года о старте продаж физических товаров за биткоины с использованием этого протокола, а уже 19 января нашелся покупатель, который воспользовался этой возможностью и приобрел VPN-роутер.

В свою очередь, компания Blockstream объявила о старте процессинговой системы Lightning Charge для микроплатежей, которой смогут воспользоваться другие разработчики для создания собственных систем оплаты. Чтобы продемонстрировать возможности платформы, Blockstream даже открыла тестовый интернет-магазин, в ассортименте которого представлены футболки и стикеры.

В активной разработке находится и технология атомарных свопов на базе Lightning Network, которая позволит осуществлять прямой обмен разными монетами без участия посредников в виде обменников и бирж. Уже были осуществлены первые тестовые сделки в сетях Litecoin, Bitcoin Cash и некоторых других криптовалют. Пока что работа еще далека от завершения, однако в скором будущем можно ожидать первых реально работающих продуктов.

BitGuide by HodlWeek