Lightning Network – технология для моментальных и дешевых транзакций. Обзор 2020

Биткоин и другие криптовалюты уже давно пытаются прийти на смену банковской системе. Во многом криптовалюты превосходят банковские организации, но масштабируемость – их главная проблема на пути к успеху.

Технология Lightning Network обещает увеличить пропускную способность сети и снизить комиссии за транзакции. Может ли в действительности эта разработка решить проблемы биткоин и какие у нее перспективы, рассмотрим в этой статье.

История создания и что такое Lightning Network
Особенности работы
Как создать ноду на Lightning Network
Области применения
Проблемы технологии
Перспективы развития

История создания и что такое Lightning Network

С появлением биткоина в 2009 году, финансовый мир перевернулся с ног на голову. Первая анонимная цифровая валюта мгновенно завоевала мировую популярность. Но на первый взгляд идеальная разработка перестала радовать своих пользователей и в скором времени разработчики столкнулись с главной проблемой сети – масштабируемостью.

Изначально биткоин создавался как платежная система, поэтому разработчики понимали, что по мере развития сети, им нужно будет превзойти по техническим характеристикам главных конкурентов – международные платежные системы VISA/Mastercard.

Как оказалось, сделать это достаточно сложно. В сравнении с VISA, которая способна обрабатывать 1700 транзакций в секунду, биткоин обрабатывает около 7 транзакций в секунду, а это означает, что биткоин и другие его производные все еще слишком медленны и не могут удовлетворить потребности платежной индустрии.

Точкой кипения стал 2017 год, когда на пике своей популярности, сеть биткоин перестала справляться с огромным потоком запросов на покупку и продажу монет. Кроме этого, пользователей возмущала медленная скорость обработки транзакций и комиссии, которые могут иногда превышать сумму транзакции.

Собрав все эти проблемы, разработчики и просто небезразличные люди озадачились поиском решений этих проблем. Так, в 2015 году, изучив проблематику сети биткоин, Джозеф Пун и Таддеус Дрия занялись разработкой Lightning Network. Бета-версия проекта была выпущена в марте 2018 года.

По задумке разработчиков, новая технология должна была разгрузить сеть, удешевить транзакции и сделать их практически «молниеносными», откуда и последовало название сети.

Новую технологию тут же поддержали крупные компании ACINQ и Blockstream. А один из почитателей блокчейн-разработок, Джек Дорси (исполнительный директор Twitter), выделил $2,5 миллиона инвестиций на развитие технологии.

Особенности работы

Lighting Network внедряется с целью увеличения масштабирования и повышения уровня приватности пользователей, и представляет собой надстройку над основным блокчейном, которая может с ним взаимодействовать.

☝️

Основная идея использования Lightning Network состоит в том, чтобы не перегружать сеть регулярными транзакциями между бизнес-партнерами.

Lightning Network предлагает не регистрировать каждую транзакцию в блокчейне между пользователями, которые регулярно взаимодействуют в сети. Между партнерами открывается так называемый платежный канал, при этом в блокчейне фиксируется только данные об открытии и закрытии такого канала, а все промежуточные транзакции ведутся вне блокчейна.

Партнерам также предлагается открыть общий счет, на который они должны внести одинаковое количество монет. При необходимости провести транзакцию, пользователи передают внутри платежного канала своего рода расписки, которые определяют право владения определенным количеством монет.

Lightning Network работает на сети узлов, которые называют нодами. Ноды выполняют направляющую функцию для платежей. Их создают сами пользователи сети.

Для более лучшего восприятия, рассмотрим механику работы Lightning Network на примере.

Например, Xan и Yelena вносят по 10 BTC в блок Lightning Network, общая сумма в блоке – 20 BTC . Если Xan захочет заплатить Yelena 2 BTC, он может отправить Yelena расписку, которая обновит распределение монет на их общем счете, на 8 BTC у Xan и 12 BTC у Yelena. Данные о транзакциях в пределах общего счета в 20 BTC не отображаются в блокчейне. В блокчейн пойдут только первоначальные транзакции, которыми финансировали блок, а также финальное распределение монет при закрытии платежного канала.

Стоит отметить, что пользователи могут взаимодействовать в сети и через посредников. Если вам необходимо отправить монеты контрагенту, с которым у вас не открыт платежный канал, вы можете сделать это через стороннего пользователя, но в этом случае вам придется заплатить небольшую комиссию за услуги посредничества. При этом Lightning Network автоматически выстраивает путь к нужному вам контрагенту с минимальным количеством узлов (нод), а следовательно и комиссией.

Так как взаимодействие между пользователями происходит вне блокчейна и основано на расписках, платежи Lightning Network обрабатываются практически мгновенно, а комиссии значительно ниже. Перевод небольших сумм и микроплатежи обойдутся вам всего лишь в 1 сатоши, тогда как в основной сети это будет стоить намного дороже.

Таким образом, Lightning Network идеально подходит для повторяющихся, мелких транзакций.

Как создать ноду на Lightning Network

Выполняя роль посредников (нод Lightning Network), пользователи могут немного подзаработать на комиссиях.

Собственники нод могут сами определять размеры комиссий за транзакцию. Но в это же время не стоит забывать, что средняя стоимость транзакции в сети Lightning составляет всего 1 сатоши, поэтому чтобы заработать таким образом хоть один биткоин, придется приложить массу усилий. В частности, уровень доходов будет зависеть от того, насколько удачно подобраны каналы на вашей ноде. Чем больше пользователей способна соединить нода, тем больше транзакций пройдет через ваш узел, следовательно можно получить больше сатоши в качестве комиссионных сборов.

Ноду может создать любой пользователь сети. Для этого нужно использовать VPN, оборудование, подключение к сети, и иметь биткоины на балансе.

Для создания ноды, можно использовать кошельки или специальные приложения, которые поддерживают Lightning Network.

На текущий момент существует большое разнообразие кошельков Lightning Network и их список ежедневно пополняется. Официальный сайт проекта предлагает вам воспользоваться:

Zap Wallet – кошелек представляет собой мобильное и настольное приложение, ориентированное на простоту использования и удобство работы;
HTLC.me – хостинг-кошелек отлично подходит для быстрой проверки платежей Lightning в тестовой среде биткоин.

Кроме этого, популярностью пользуются:

Eclair Wallet – поддерживается Android. Отличный вариант для хранения монет BTC и быстрой отправки платежей;
Bitcoin Lightning Wallet – разработан для Android-устройств. Простой и удобный, не нужно разбираться с настройками – приложение автоматически будет настроено и подключено к сети Lightning;
Blue Wallet – поддерживается iOS и Android. Кошелек поддерживает все необходимые функции для работы с LN, кроме вывода средств. На текущий момент вывод средств происходит через сервис zigzag.io, но в скором времени функция будет добавлена разработчиками.

Также, для создания ноды можно воспользоваться сервисом Casa Node. Эта разработка прекрасно подойдет тем, кто не обладает обширными техническими навыками. Единственный минус – она платная, стоит около $300. Но взамен вы получаете Raspberry Pi со всеми настройками и террабайт свободной памяти.

Области применения

Успешность разработки наглядно демонстрирует рост количества открытых каналов и емкость сети. За последний год, количество каналов сети выросло с 8000 до более чем 41000, емкость сети увеличилась в 45 раз и составляет 1048 BTC (почти $9 млн), а количество узлов превысило отметку 8500.

LN не ограничивается только применением в блокчейне биткоина. Эта технология имеет открытый исходный код и может быть интегрирована любой другой криптовалютой, основанной на блокчейне. Разработку уже успели применить популярные монеты такие как криптовалюта Litecoin, XRP, Decred и другие.

Также стоит отметить, что существует ряд крупных компаний, которые активно поддерживают и развивают технологию, предлагая собственные версии протокола LN на разных языках программирования, которые уже успели наработать широкую пользовательскую базу:

Eclair – биткоин-кошелек с поддержкой Lightning, выпущенный французским стартапом ACINQ на языке программирования Scala. На текущий момент является самым популярным кошельком среди юзеров сети Lightning;
Lightning Network Daemon (LND) – реализация LN на языке программирования Go от Lightning Labs;
c-lightning Lapps – воплощение Lightning на языке программирования C от Blockstream. Команда выпустила целый набор решения для LN.

Технология может быть применена практически во всех онлайн-сферах. Так, к примеру, приверженцы LN создали сервис Tippin.me для продвижения Lightning Network в Twitter. Теперь пользователи могут монетизировать свои аккаунты, зарабатывая на лайках и репостах.

Также Lightning Network начали интегрировать сервисы оплаты товаров и услуг. В 2018 году, шведский стартап Bitrefill, интегрировал технологию и теперь его пользователи могут расплачиваться криптовалютой за пополнение мобильного счета. Кроме этого, технология нашла свое применение в некоторых онлайн-играх, таких как Hammercoin, Sarutobi, Bitquest, Lightning Gem, Thunderdice и др.

Проблемы технологии

Несмотря на рост популярности, широкое применение и неоспоримые преимущества, технология все ещё находится в процессе тестирования и доработок. Как и любая другая молодая технология, сеть Lightning имеет недостатки. Среди них можно выделить:

Сбои в работе нод – бывают случаи, когда один из узлов сети перестает отвечать на запросы. Учитывая, что ноды выступают посредниками в транзакциях, ваша операция может обрабатываться от нескольких часов до нескольких дней;
Подходит только для микроплатежей – сеть изначально создавалась для обработки транзакций с маленькими суммами. Первоначальная версия имела ограничение на сумму транзакции до 0,04 BTC. Сейчас пропускная способность для каждой отдельной транзакции зависит от её маршрута, но чаще всего ограничивается 0,16 BTC;
Только онлайн-платежи – сеть не поддерживает оффлайн-платежи, это означает, что для открытия канала и отправки монет, необходимо чтобы оба пользователя были онлайн, а это не всегда удобно;
Слухи о возможной централизации – почвой для беспокойства стала ситуация, когда в январе 2019, 20 публичных нод, принадлежащих проекту LNBIG.com заняли около 64% ёмкости сети. Представители проекта прокомментировали, что их целью было не завоевание контроля над сетью, а возможность заработка на комиссиях. Тем не менее, никто не станет отрицать, что крупные ноды имеют большое влияние и в перспективе могут негативно сказаться на всей сети.

Lightning Network – это не единственная технология для сети Bitcoin. О других инновациях вы можете узнать из нашего видео:

Перспективы развития

Экосистема Lightning Network развивается в основном за счет добровольных инвестиций и тестирования, поэтому единой дорожной карты с описанием плана развития проекта не существует. Публичное обсуждение будущих планов проекта состоялось в конце ноября 2018 на Lightning Summit в Аделаиде, где собрались все небезразличные к будущему технологии, в том числе представители крупных корпораций, занимающихся развитием Lightning – Lightning Labs, Blockstream, Acinq.

Разработчики сошлись на том, что первоочередными задачами на 2019 год будет поддержание работоспособности сети для выполнения ее основной функции – проведения платежей. По мнению разработчиков, сеть должна просто работать и выполнять свои задачи в соответствии с ожиданиями пользователей. Именно тогда она сможет обзавестись еще большей поддержкой и желающими ее внедрять и развивать.

Кроме этого, среди запланированных улучшений сети можно выделить:

Сплайсинг. Пропускная способность канала ограничена первоначально поставленной суммой при создании канала. Если пользователь хочет превысить или уменьшить эту сумму, ему необходимо создавать новый канал. Новая функция помогает избежать ненужных действий и позволит изменять емкость существующего канала между пользователями;
AMP. Позволяет дробить один платеж на несколько более мелких фрагментов и направлять их сразу по нескольким каналам. Эта функция увеличит пропускную способность сети;
Wumbo Channels. Позволяет снимать ограничение на емкость канала при обоюдном согласии участников транзакции;
Статические адреса. Функция подразумевает использование мнемонической фразы (seed) для восстановления доступа к кошелькам, что позволит легко восстанавливать основной баланс средств в своем канале;
2p-ECDSA. Операции по открытию и закрытию платежного канала Lightning легко отличить среди остальных транзакций основной биткоин-сети. Эта функция позволит повысить уровень анонимности пользователям, маскируя Lightning-транзакции, делая их схожими с обычными платежами в блокчейне биткоина.

Таким образом, несмотря на то, что технология Lightning Network пока что находится в начале своего пути, многие считают ее «спасательным кругом» для сети биткоин и других блокчейн-разработок. Появление этой разработки – большой шаг вперед к становлению биткоина как стабильной платежной системы.

Но при этом действительно широкого применения эта технология сможет достичь в случае расширения числа мерчантов, готовых принимать криптовалюту в качестве оплаты за товары и услуги.