Что такое Lightning Network?

Lightning Network — это сервис для масштабирования который должен решить проблему медленной скорости транзакций Биткоина и высоких транзакционных издержек.

Lightning Network — это «решение второго уровня», которое ускоряет транзакции и одновременно снижает затраты, минуя основной биткойн  блокчейн

У блокчейна есть два ограничения, которые необходимо объяснить, прежде чем изучать потенциальные исправления.

Первое — это скорость.

В блокчейне блоки — это, по сути, группы транзакций, собранных вместе. В рамках конструкции блокчейна в блок можно включить лишь определенное количество транзакций.

Если транзакция не попадает в текущий блок, она присоединяется к очереди. Обработка этой очереди может занять от нескольких минут до, возможно, дня и более, в зависимости от того, сколько других транзакций находится в очереди в мемпуле.

Это ограничивает использование блокчейна в качестве средства для обработки быстрых транзакций, например, покупки чашки кофе. Никто не хочет ждать, пока сеть подтвердит, что у вас есть деньги.

Второе ограничение — стоимость.

Сети биткоина и остальных криптовалют построены на основе консенсусного протокола, называемого доказательством работы .

Именно здесь майнеры тратят энергию, пытаясь решить сложную головоломку. Чтобы компенсировать стоимость оборудования и энергии, использованных в этих расчетах, майнеры взимают комиссию за транзакции.

Когда система небольшая и количество транзакций, требующих проверки, невелико, сеть работает хорошо, а транзакционные издержки низкие. Однако по мере роста сети растут и комиссии за транзакции, поскольку пространство в каждом вновь добытом блоке ограничено. В результате транзакции с самой высокой комиссией имеют приоритет для обработки, когда система сталкивается с высокой нагрузкой.

Цена биткоина

Популярность биткоина стала очевидной ближе к концу 2017 года, когда миллионы людей присоединились к биткойн- сети, и он с трудом справлялся с количеством транзакций. На своем пике в декабре 2017 года средняя стоимость обработки одной транзакции в блокчейне биткоина — независимо от того, составляла ли эта сумма 1 доллар или 1000 долларов — составлял 37 долларов . Это сделало Биткойн в значительной степени неэкономичным как валюту. Тут на помощь пришла Lightning Network.

Сеть Lightning — это уровень 2, построенный поверх сети Биткойн. Это означает, что она построена отдельно от сети Биткойн, но взаимодействует с ней. Протокол состоит из системы каналов, которая позволяет людям или компаниям перемещать деньги между собой без необходимости использования блокчейна для проверки транзакции.

Она имеет сходство с нынешней системой расчетов, используемой такими компаниями, как Visa и Mastercard . Когда вы платите за что-то, это не происходит мгновенно. Вместо этого происходит быстрая проверка средств от покупателя и запрос от продавца, что дает зеленый свет для совершения транзакции. Фактический расчет средств происходит позже — в некоторых случаях через несколько дней или недель.

Сеть Lightning управляется сетью нод, которые обрабатывают платежи, а транзакции обычно осуществляются с использованием QR-кодов вместо сложных открытых ключей. Теоретически это могло бы позволить тысячам или даже сотням тысяч транзакций совершаться мгновенно, делая небольшие транзакции экономичными.

Суть в том, что платежи происходят быстрее и дешевле.

Сеть Lightning берет свое начало в размышлениях Сатоши Накамото, но была формализована исследователями Джозефом Пуном и Таддеусом Дриа, которые опубликовали официальный документ о сети Lightning 14 января 2016 года.

Они утверждали, что сеть каналов микроплатежей могла бы решить проблемы масштабируемости сети Биткоин, а не изменять саму сеть Биткоин, чтобы разрешить больше транзакций.

Lightning Labs, лаборатория разработки блокчейнов, помогла запустить бета-версию Lightning Network в марте 2018 года — вместе с множеством частных лиц и других компаний, включая ACINQ и Blockstream. Первоначально протокол финансировался посредством начального раунда в размере 2,5 миллиона долларов, в котором участвовал известный инвестор Джек Дорси (чья компания Square с тех пор профинансировала несколько грантов для проектов Bitcoin и Lightning Network). Первая версия Lightning Network была запущена на Биткоине в марте 2018 года.

Lightning Network стал первой попыткой создания протокола второго уровня.

Сеть Lightning работает быстрее и дешевле, поскольку она обходит основной блокчейн биткоина.

Вокруг него создана неструктурированная сеть. Каналы — это специальные одноранговые соединения, через которые осуществляются платежи. В канал можно отправить любое количество платежей.

Сеть поддерживается узлами, которые направляют платежи. Ноды управляются обычными людьми или корпорациями, запускающими программу на своих настольных компьютерах, ноутбуках или Raspberry Pi. Это сохраняет сеть Lightning децентрализованной.

Чтобы начать использовать сеть Lightning, необходимо заблокировать в платежном канале любое количество биткоинов. Затем их можно будет потратить по сети Lightning, пока канал не закроется.

Когда кто-то хочет получить транзакцию, он создает счет — длинную буквенно-цифровую строку, часто представленную с помощью QR-кодов. Человеку, который хочет произвести платеж, просто необходимо отсканировать этот счет с помощью своего Lightning-кошелька и подтвердить платеж(предоставив цифровую подпись).

После совершения платежа подтверждение отправляется по сети лицу, первоначально сделавшему запрос. Это известно как одноранговая сеть и означает, что обработка платежей не зависит от какой-либо одной стороны. Обычно это происходит всего за несколько секунд — отсюда и название «Молния».

Поскольку платежи не производятся в блокчейне биткоина, они не подвержены длительному времени ожидания и высоким комиссиям. Это означает, что гораздо меньшие платежи или микроплатежи могут быть осуществлены всего за один сатоши

Как только кто-то завершит использование сети, он может закрыть этот канал и выйти, а затем снова использовать свои BTC в стандартной сети Биткойн.

Допустим, пользователь хочет купить кофе в кофейне. Для этого нужно будет отправить биткоины на кошелек, которому требуется более одной подписи или ключа для высвобождения средств.

Их обычно называют мультиподписными кошельками. В случае с Lightning Network пользователь заключает соглашение, гарантирующее получение платежа продавцом.

Каждый раз, когда вы покупаете чашку кофе, создается новый балансовый отчет, и вы подписываете его своим открытым ключом, чтобы отразить то, что осталось в вашем кошельке, а также то, что находится в кошельке кофейни.

Если вы больше не хотите покупать кофе в этой кофейне, вы можете закрыть канал, и полученный баланс будет зафиксирован в блокчейне в качестве постоянной записи.

Споры по оплате также могут быть урегулированы путем ссылки на последний подписанный баланс между двумя сторонами.

Что произойдет, если у вас нет прямого канала со следующим местом, где вы хотите что-то купить? Сеть найдет кратчайший путь между вами и магазином через других участников сети.

Как подключиться?

Вы можете подключиться к сети Lightning, запустив ноду или используя кошелек Lightning. Рекомендуем пользоваться такими кошельками:

Биткоин-кошелек Lightning на Android

Если вам не нужна работа с полной нодой, вы можете загрузить приложение Bitcoin Lightning Wallet на свой телефон Android, которое сортирует все в фоновом режиме. Благодаря этому можно открыть канал Lightning и начать совершать транзакции с другими пользователями. Это также «не связано с хранением», то есть вы заботитесь о своих собственных ключах, сохраняя свой биткойн в своих руках.

Blue Wallet на iOS и Android

Если вы хотите использовать сеть Lightning, но не хотите заботиться о своих собственных средствах, Blue Wallet — это кастодиальная служба, которая управляет нодой вместо пользователя. С помощью этой службы можно отправлять и получать платежи Lightning, но не позволяет выводить биткоины из сети Lightning.

Полная биктоин нода

Чтобы получить все возможности Lightning Network, вы можете попробовать запустить полную ноду.

Так что же это значит? Что ж, для начала вы теперь поддерживаете сети Биткойн и сеть Lightning, проверяя легитимность транзакций. Дополнительно можно подключить его к своему компьютеру и совершать транзакции со своей собственной ноды: т.е. пользователь сам по себе становится банком, который владеет и контролирует собственные средства.

Eclair  Lightning Node

Более технически грамотные  пользователи могут создать полноценный Lightning Node. Для этого нужно загрузить Eclair на свой компьютер (или самодельный Raspberry Pi) и запустить его. Затем вы маршрутизируете транзакции в сети и можете совершать свои собственные транзакции.

Eclair также предлагает мобильную версию для пользователей Android под названием Eclair Mobile. Это урезанная нода Lightning, что означает, что вы сохраняете контроль над своими биткоинами. Вы можете подключить его к своему собственному узлу Eclair Lightning, если он у вас запущен. Есть только одна загвоздка: вы не можете получать платежи.

Lightning Joule

Lightning Joule — это расширение для браузера, которое позволяет подключить узел Lightning Node к браузеру, чтобы вы могли легко совершать платежи в Chrome, Firefox, Opera и Brave.

Для начала вы можете совершать платежи любому человеку, у которого настроен кошелек Lightning. Но у Lightning Network есть еще кое-что: как цифровая валюта, она легко интегрируется в веб-сайты без необходимости использования посредников.

Хотя подавляющее большинство криптокомпаний пока не принимают транзакции Lightning, но количество принимающих постепенно расширяется. Тем не менее в настоящее время работает широкий спектр популярных платформ с поддержкой Lightning: от бирж криптовалют, таких как Bitfinex и MercuriEX, до интернет-магазинов и торговцев, таких как Bitrefill, а также широкий спектр казино и других поставщиков услуг.

Что можно сделать с помощью Lightning Network:

Получите немного сатоши с помощью крана Lightning

Вы можете получить еще немного биткоинов. Краны уже давно являются способом распространения небольших объемов биткоинов и других криптовалют, и Lightning Network не исключение. Этот кран Lightning позволяет тестировать отправку и получение данных из кошелька Lightning; за раз можно вывести 14 сатоши, что составляет чуть более 0,004 доллара.

Сатоши донаты в Х (бывший Твиттер)

Вы хотите, чтобы социальные сети были более полезными? Можно давать донаты другим пользователям и получать донаты в биткоинах, используя сеть Lightning Network. Достаточно интегрировать Tippin.me, и он будет добавлять небольшой символ молнии в каждый твит.

Сеть столкнулась с первым крупным взломом 20 марта 2018 года, когда распределенная атака типа «отказ в обслуживании» уничтожила около 200 узлов Lightning, что на тот момент составляло около 20% сети — сеть изо всех сил пыталась обрабатывать транзакции. После принятия превентивных мер общее количество узлов выросло до 7000.

С тех пор сеть Lightning продолжает расти. По состоянию на июль 2023 года в эксплуатации находится около 16 000 нод Lightning и более 70 000 каналов. Общая емкость сети Lightning Network в настоящее время составляет 3815 BTC (или около 113,2 миллиона долларов США в текущих ценах).

Каждая нода Lightning отвечает за взаимодействие с другими, помогая осуществлять денежные транзакции, в то время как каналы, по сути, представляют собой магистрали, которые позволяют перемещать деньги между нодами в сети. Чем больше узлов и каналов, тем легче успешно завершить более крупные транзакции.

Дальнейшее развитие

Популярность криптовалют и транзакций с ними всего за несколько лет привела к увеличению нагрузки на блокчейны.

Несмотря на форки (а в некоторых случаях и хардфорки), чтобы помочь сетям лучше справляться со спросом, сеть Lightning в случае успеха может помочь открыть дверь для широкого внедрения криптовалют и их приложений.

В августе 2020 года сеть Lightning Network была обновлена и теперь включает поддержку функции Wumbo. На заре Lightning разработчики ограничили количество биткоинов, которое можно было хранить внутри платежного канала Lightning, до 0,1677 BTC; Каналы Wumbo позволяют нодам обслуживать более крупные транзакции в больших объемах.

Lightning Network поддерживают большое число криптобирж, включая Kraken, OKEx, Bitstamp и Bitfinex, а также приложение для финансовой торговли Robinhood. Однако две крупные биржи, Binance и Coinbase, еще не представили поддержку.

А в Сальвадоре, где в июне 2021 года был принят закон, делающий Биткойн законным платежным средством, продавцы используют Lightning Network для облегчения небольших платежей, а спонсируемый государством кошелек Chivo также будет интегрировать Lightning Network. Возможно, это первый пример использования Биткоина для широкомасштабных повседневных транзакций и «первое развертывание Lightning в таком масштабе», по словам соучредителя AlphaPoint, разработчика, работающего над кошельком Chivo.

В апреле 2022 года Lightning Labs привлекла 70 миллионов долларов для финансирования разработки протокола Taro, который поможет обеспечить транзакции стейблкоинов в сети Lightning Network.

Lightning Network распространяется и за пределы Биткоина. Компания Blockstream создала собственную реализацию Lightning Network под названием c-Lightning, построенную на языке программирования C, знакомом большинству разработчиков. У Litecoin также есть своя версия — Litecoin Lightning Network, которая невелика по сравнению с версией Bitcoin, но постепенно развивается.