Lightning Network – сеть для быстрых транзакций Биткоина

Биткоин, безусловно, сохраняет статус одной из самых популярных криптовалют в мире. Его надежность, безопасность и подлинная децентрализация привлекают множество пользователей. Однако, для него характерны и множество специфических недостатков: волатильность, энергозатратность. В качестве одного из самых главных недостатков Bitcoin называют именно медленные транзакции.

Скорость транзакций у Биткойна в 2023 катастрофически низкая и продолжает падать. Среднее время подтверждения транзакции Биткойна  превысило 38 минут. Кроме того, чем больше узлов присоединяются к сети блокчейна, тем медленнее становится эта сеть. Записи (также называемые блоками) имеют встроенные ограничения на размер и частоту использования. Сейчас Биткойн может обрабатывать 4,6 транзакций в секунду.

По современным меркам это очень низкие показатели, но уровень доверия к Bitcoin слишком высок, чтобы от него просто отказались в пользу других криптовалют. Поэтому, крипто-сообщество стало искать способы ускорить транзакции в биткоинах.

Что такое Lightning Network?

Lightning Network — это надстройка второго уровня, целью которой является ускорение транзакций и снижение комиссий Bitcoin.  Это достигается посредством  внедрения оффчейн-транзакций.

Если кратко, то проект предлагает новый подход к обработке транзакций в распределенной сети блокчейн. Вместо учета каждой отдельной транзакции, система создает дополнительный слой, где пользователи могут использовать каналы связи для проведения сделок. Этот подход позволяет создавать сколько угодно каналов и сохранять их настолько долго, насколько нужно участникам сделки. Кроме того, транзакции становятся мгновенными, а комиссии за сделку минимальны или отсутствуют вовсе.

История создания

Джозеф Пун и Таддеус Дрия являются создателями оригинального технического документа Lightning Network, который начали писать 16 января 2016 года. Они являются научными сотрудниками лаборатории цифровых валют Массачусетского технологического института и исследователя, занимающегося масштабируемостью блокчейнов. Их идеи вдохновили разработку спецификаций Lightning, которая продолжается и сегодня. Таддеус Дрия также написал первый код в исходном репозитории, который позже будет использоваться в качестве основы для популярной реализации Lightning Network LND, созданной Lightning Labs, а также в качестве основы для набора правил BOLT.

В марте 2018 года Lightning Labs, лаборатория, занимающаяся разработкой блокчейнов, помогла запустить бета-версию Lightning Network вместе с несколькими частными лицами и компаниями, включая ACINQ и Blockstream. Первоначально проект получил финансирование в 2,5 миллиона долларов, среди крупных инвесторов можно выделить Джека Дорси, чья компания Square с тех пор профинансировала несколько грантов для проектов Bitcoin и Lightning Network. Первая версия Lightning Network была запущена на Биткойне в марте 2018 года. Кстати, оригинальный репозиторий всё ещё можно найти по ссылке.

Как это работает?

Сеть Lightning Network состоит из группы узлов, которые занимаются обработкой платежей. В отличие от использования сложных открытых ключей, транзакции в этой сети обычно осуществляются с помощью QR-кодов.

Основная идея Lightning Network заключается в том, что участники сети могут создавать каналы связи между собой, в которых они могут проводить транзакции без необходимости записывать каждую транзакцию на блокчейн. По сути Lightning Network этот попытка решить проблемы медленных транзакций у биткоина через каналы микроплатежей.

Каналы связи представляют собой двусторонние контракты между участниками, которые позволяют им проводить неограниченное количество транзакций между собой.

Когда пользователь хочет осуществить транзакцию в Lightning Network, он создает счет-фактуру, представляющую собой длинную буквенно-цифровую строку цифр, которая может быть изображена с помощью QR-кодов  Для произведения платежа, пользователь должен просто отсканировать этот счет с помощью своего кошелька Lightning Wallet и подтвердить, что он хочет произвести платеж, предоставив цифровую подпись.

После произведения платежа, подтверждение отправляется по сети тому, кто первоначально сделал запрос. Это происходит в рамках одноранговой сети, что означает, что обработка платежей не зависит от какой-либо одной стороны

Таким образом, Lightning Network позволяет проводить мгновенные и дешевые транзакции между участниками сети, не нагружая блокчейн. Он также обеспечивает высокую степень безопасности, поскольку каждая транзакция должна быть подписана обоими участниками.

Lightning Network уже используется в ряде приложений и сервисов, включая криптобиржи , кошельки и платежные системы. Он представляет собой мощный инструмент для развития экосистемы криптовалют и решения проблемы масштабируемости биткойна.

Наконец Lightning Network добавляет функционал смарт-контрактов для транзакции в BTC. У  Lightning Network есть нативный язык для написания кода смарт-контрактов.

Достоинства и недостатки

Основные достоинства Lightning Network:

• Ускорение транзакций и снижение затрат, обходя основной блокчейн Биткойна
• Возможность мгновенных микроплатежей без комиссий
• Возможность создания сложных платежных каналов с различными условиями и триггерами
• Способность обрабатывать миллионы до миллиардов транзакций в секунду

Основные недостатки Lightning Network:

• Необходимость поддерживать открытый канал, что может занять место на устройстве
• Необходимость использования смарт-контрактов, что может быть сложным для новичков
• Некоторые пользователи могут опасаться потери приватности при использовании Lightning Network

Подводя итог

Удалось ли Lightning Network решить проблему медленных транзакций BTC? Пожалуй да, но реализовать это получилось через “костыли”,  внешних надстроек, которые лишены преимуществ чистого блокчейна. Тем не менее, если речь идёт о криптовалюте, которая имеет такое широкое хождение как BTC, но имеет медлительный алгоритм консенсуса, то такое решение выглядит вполне логичным. Ethereum, например ради ускорения транзакций и энергоэффективности перешёл с Proof-of-Work к Proof-of-Stake. Есть основания полагать что Lightning Network будет уникальным явлением, потому что другие криптовалюты скорее захотят поменять свой алгоритм работы на более эффективный для ускорения транзакций, чем создавать внешнюю надстройку. Так или иначе Lightning Network оказалась довольно эффективным и действенным решением.