Что такое Lightning Network?
Lightning Network (англ. — сеть-молния) — техническое решение, разрабатываемое в качестве протокола второго слоя блокчейн-сетей. Развернутый поверх биткоина LN использует передовые смарт-контракты для достижения более высокой пропускной способности транзакций, сохраняя при этом peer-to-peer характер протокола биткоина.
Решение было впервые представлено на конференции Scaling Bitcoin в Монреале в сентябре 2015 года.
Для чего нужна технология Lightning Network?
Главной целью Lightning Network является масштабирование и более быстрая работа блокчейн-сетей, в частности, осуществление моментальных микроплатежей с более низкими, чем при обычных транзакциях, комиссиями.
Если говорить просто, Lightning Network позволяет пользователям проводить транзакции напрямую между собой, не записывая информацию в публичный блокчейн. Таким образом решаются сразу две задачи: более быстрые и дешевые транзакции, а также сокращение объема данных блокчейна. Кроме того, эта технология способствует большей анонимности пользователей.
Как Lightning Network работает с технической точки зрения?
Ниже представлена базовая информация, необходимая для понимания этого процесса.
Ключевым принципом работы Lightning Network является использование платежных каналов, в которые помещаются средства, переводимые между участниками. Платежный канал представляет собой кошелек с функцией мультиподписи (multisig), в котором хранится определенное количество биткоинов. Монеты могут предоставить как обе стороны, так и только одна из них.
Канал открывается посредством обычной биткоин-транзакции, то есть в этом случае данные об этой транзакции записываются в блокчейн (также данные записываются в блокчейн при закрытии канала). Однако в дальнейшем все транзакции, осуществляемые внутри канала, происходят напрямую между участниками без записи данных в блокчейн.
Платежный канал по своей сути является аналогом сейфа, в который кладутся деньги, доступные в дальнейшем определенному кругу лиц. Но, если для открытия сейфа необходимо знать комбинацию цифр, то в нашем случае используются приватные ключи.
Все это немного сложно. Можно на конкретном примере?
Самый простой пример использования технологии LN: любимая кофейня Анатолия объявила, что начала принимать в качестве оплаты биткоины. Но платить каждый раз за чашку кофе, создавая для этого отдельную транзакцию, может быть слишком накладно из-за связанных с этим комиссий, кроме того, для подтверждения транзакции требуется определенное время.
Именно здесь и приходит на помощь LN. Анатолий открывает платежный канал между собой и кофейней и кладет на него, предположим, 0.01 BTC, которые собирается потратить в дальнейшем на заказ кофе. При создании канала на балансе Анатолия отображается 0.01 BTC, на балансе кофейни – 0 BTC.
Допустим, чашка кофе стоит 0.0005 BTC. После первого заказа на балансе Анатолия будет отображаться уже 0.0095 BTC, на балансе кофейни — 0.0005 BTC. Таким образом Анатолий может заказывать кофе до тех пор, пока его баланс не обнулится или он не примет решение о закрытии канала. При каждой транзакции Анатолий и кофейня подписывают обновленный смарт-контракт, отображающий, какое количество монет в канале принадлежит каждой стороне. Как уже было сказано, эти данные в блокчейн не записываются — вместо этого каждая сторона хранит свою копию смарт-контракта.
Необходимо ли открывать новый платежный канал для каждой новой стороны транзакции?
Нет, сеть Lightning Network, как говорит само ее название, устроена по сетевому принципу. Это означает, что Элис может не иметь открытого платежного канала с Дэйвом, но может быть связана с ним через Дэйва или Боба или даже через нескольких участников. То есть, пользователи могут обмениваться транзакциями с любыми другими пользователями, которые подключены к их сети платежных каналов через узлы (ноды).
Финансовый стимул в открытии таких связующих нод состоит в получении небольших комиссий, получаемых каждый раз, когда транзакция происходит при помощи одного из подключенных к ней каналов.
Благодаря использованию смарт-контрактов архитектура сети Lightning Network не требует доверия сторон. Таким образом средства всегда доходят до своих получателей через посредников или возвращаются отправителю, если непрямой путь к получателю по каким-то причинам невозможен.
На приведенном ниже графике Боб и Кэрол выступают в роли нод. Ноды в сети Lightning Network можно сравнить с майнерами в основной сети биткоина – как и майнеры, они обрабатывают транзакции и точно так же не контролируют средства, которые помогают перемещать. Боб не может украсть монеты Элис, поскольку получит входящий платеж только в том случае, если отправит аналогичную сумму получателю.
Какие еще возможности предлагают платежные каналы?
Упомянутая выше ситуация, когда Анатолий открывает платежный канал с кофейней, означает открытие так называемого однонаправленного канала, то есть средства расходует только один участник. Дополнительно возможно открытие двунаправленных платежных каналов, когда обе стороны платят друг другу, а также ситуации, когда при помощи смарт-контрактов задаются определенные условия для осуществления транзакции.
Например, Александр и Никита поспорили, поднимется ли до конца 2019 года цена биткоина выше $8000. Александр настроен оптимистично и говорит, что это произойдет, Никита же убежден, что этого не будет (как минимум в этом году). Оба они поставили на свой исход по 0.1 BTC, отправив монеты на multisig-кошелек. Средства останутся запертыми в этом кошельке до тех пор, пока:
Это лишь базовые примеры возможностей Lightning Network — в действительности сценариев применения технологии намного больше, и многие из них уже был описаны в наших предыдущих материалах.
Кто отвечает за разработку Lightning Network?
Как и в случае с биткоином и рядом других криптовалют, разработка Lightning Network децентрализована, а код самого протокола доступен в открытом доступе. Следовательно, говорить о какой-либо одной «официальной» версии LN не приходится. В то же время есть ряд известных компаний и проектов, которые предлагают собственные имплементации технологии, и в данном случае решение, какую из них использовать, остается за конечным пользователем.
Среди таковых можно назвать компании Lightning Labs, Blockstream, ACINQ, Bitfury и несколько других проектов.
Звучит красиво. В чем недостатки?
Прежде всего, Lightning Network все еще находится в экспериментальной стадии. Крупные и значимые транзакции в данный момент лучше доверить основной сети биткоина.
Важно помнить, что в данный момент p2p-природа протокола означает, что для открытия канала и совершения платежей необходимо, чтобы обе стороны находились онлайн. То есть офлайн-платежи, когда можно просто отправить какое-то количество монет на известный адрес, и получатель увидит их, когда войдет в сеть, в этом случае невозможны.
Кроме того, пока нет четкого ответа касательно безопасности платежей. Все происходит поверх биткоина и следовательно моделью безопасности биткоина, которую обеспечивают майнеры, Lightning Network не пользуется
Также часто высказываются опасения о возможной централизации сети. Например, в середине января 2019 года более 64% емкости сети контролировал всего один игрок.
В каком состоянии находится сеть Lightning Network сегодня?
Разработка протокола микротранзакций Lightning Network велась на протяжении нескольких последних лет, но только март 2018, когда Lightning Labs представил первую бета-версию клиента lnd, можно считать датой его официального запуска. Кроме того, в прошлом году был выпущен кошелек Eclair от французского стартапа ACINQ, а также состоялся бета-релиз c-lightning — имплементации Lightning Network от Blockstream.
Еще одним важным событием стал релиз Casa Node — физической Lightning-ноды от американского стартапа Casa, которая существенным образом снижает порог доступа к технологии, делая использование Lightning Network предельно простым для пользователей, не обладающих обширными техническими навыками.
Также Lightning Network все чаще используется для оплаты реальных товаров и услуг. Настоящим пионером в этом отношении стал шведский стартап Bitrefill, еще в марте 2018 года объявивший о возможности использования протокола для пополнения телефонных счетов и покупки подарочных ваучеров и сертификатов.
В январе 2019 Bitrefill также представил сервис Thor — услугу по открытию пустого канала в Lightning Network от собственной ноды стартапа. Собственная нода, к к которой могут подключиться пользователи, есть и у ForkLog.
Чего можно ждать в будущем?
Lightning Network — по-прежнему очень молодая технология, однако ей действительно пророчат большое будущее. Неуклонно растет емкость в сети, недавно превысив отметку в 700 BTC, число нод приближается к 6500, а число открытых каналов превысило уже 28 000.
Кроме того, технология открывает дорогу принципиально новым решениям вроде кроссплатформенных атомарных свопов, то есть моментальному прямому обмену монет одной сети на монеты другой без участия посредников в лице бирж и других обменных платформ. Так, еще в 2017 году в сети Lightning Network состоялась первая атомарная транзакция между биткоином и Litecoin.
Также можно ожидать скорой поддержки технологии в ряде платежных приложений. Пионером в этом направлении может стать Cash App, разрабатываемый компанией Square. Дополнительно о планах по внедрению Lightning Network объявили разработчики ориентированной на приватность пользователей криптовалюты Beam.
Lightning Network (англ. — сеть-молния) — техническое решение, разрабатываемое в качестве протокола второго слоя блокчейн-сетей. Развернутый поверх биткоина LN использует передовые смарт-контракты для достижения более высокой пропускной способности транзакций, сохраняя при этом peer-to-peer характер протокола биткоина.
Решение было впервые представлено на конференции Scaling Bitcoin в Монреале в сентябре 2015 года.
Для чего нужна технология Lightning Network?
Главной целью Lightning Network является масштабирование и более быстрая работа блокчейн-сетей, в частности, осуществление моментальных микроплатежей с более низкими, чем при обычных транзакциях, комиссиями.
Если говорить просто, Lightning Network позволяет пользователям проводить транзакции напрямую между собой, не записывая информацию в публичный блокчейн. Таким образом решаются сразу две задачи: более быстрые и дешевые транзакции, а также сокращение объема данных блокчейна. Кроме того, эта технология способствует большей анонимности пользователей.
Как Lightning Network работает с технической точки зрения?
Ниже представлена базовая информация, необходимая для понимания этого процесса.
Ключевым принципом работы Lightning Network является использование платежных каналов, в которые помещаются средства, переводимые между участниками. Платежный канал представляет собой кошелек с функцией мультиподписи (multisig), в котором хранится определенное количество биткоинов. Монеты могут предоставить как обе стороны, так и только одна из них.
Канал открывается посредством обычной биткоин-транзакции, то есть в этом случае данные об этой транзакции записываются в блокчейн (также данные записываются в блокчейн при закрытии канала). Однако в дальнейшем все транзакции, осуществляемые внутри канала, происходят напрямую между участниками без записи данных в блокчейн.
Платежный канал по своей сути является аналогом сейфа, в который кладутся деньги, доступные в дальнейшем определенному кругу лиц. Но, если для открытия сейфа необходимо знать комбинацию цифр, то в нашем случае используются приватные ключи.
Все это немного сложно. Можно на конкретном примере?
Самый простой пример использования технологии LN: любимая кофейня Анатолия объявила, что начала принимать в качестве оплаты биткоины. Но платить каждый раз за чашку кофе, создавая для этого отдельную транзакцию, может быть слишком накладно из-за связанных с этим комиссий, кроме того, для подтверждения транзакции требуется определенное время.
Именно здесь и приходит на помощь LN. Анатолий открывает платежный канал между собой и кофейней и кладет на него, предположим, 0.01 BTC, которые собирается потратить в дальнейшем на заказ кофе. При создании канала на балансе Анатолия отображается 0.01 BTC, на балансе кофейни – 0 BTC.
Допустим, чашка кофе стоит 0.0005 BTC. После первого заказа на балансе Анатолия будет отображаться уже 0.0095 BTC, на балансе кофейни — 0.0005 BTC. Таким образом Анатолий может заказывать кофе до тех пор, пока его баланс не обнулится или он не примет решение о закрытии канала. При каждой транзакции Анатолий и кофейня подписывают обновленный смарт-контракт, отображающий, какое количество монет в канале принадлежит каждой стороне. Как уже было сказано, эти данные в блокчейн не записываются — вместо этого каждая сторона хранит свою копию смарт-контракта.
Необходимо ли открывать новый платежный канал для каждой новой стороны транзакции?
Нет, сеть Lightning Network, как говорит само ее название, устроена по сетевому принципу. Это означает, что Элис может не иметь открытого платежного канала с Дэйвом, но может быть связана с ним через Дэйва или Боба или даже через нескольких участников. То есть, пользователи могут обмениваться транзакциями с любыми другими пользователями, которые подключены к их сети платежных каналов через узлы (ноды).
Финансовый стимул в открытии таких связующих нод состоит в получении небольших комиссий, получаемых каждый раз, когда транзакция происходит при помощи одного из подключенных к ней каналов.
Благодаря использованию смарт-контрактов архитектура сети Lightning Network не требует доверия сторон. Таким образом средства всегда доходят до своих получателей через посредников или возвращаются отправителю, если непрямой путь к получателю по каким-то причинам невозможен.
На приведенном ниже графике Боб и Кэрол выступают в роли нод. Ноды в сети Lightning Network можно сравнить с майнерами в основной сети биткоина – как и майнеры, они обрабатывают транзакции и точно так же не контролируют средства, которые помогают перемещать. Боб не может украсть монеты Элис, поскольку получит входящий платеж только в том случае, если отправит аналогичную сумму получателю.
Какие еще возможности предлагают платежные каналы?
Упомянутая выше ситуация, когда Анатолий открывает платежный канал с кофейней, означает открытие так называемого однонаправленного канала, то есть средства расходует только один участник. Дополнительно возможно открытие двунаправленных платежных каналов, когда обе стороны платят друг другу, а также ситуации, когда при помощи смарт-контрактов задаются определенные условия для осуществления транзакции.
Например, Александр и Никита поспорили, поднимется ли до конца 2019 года цена биткоина выше $8000. Александр настроен оптимистично и говорит, что это произойдет, Никита же убежден, что этого не будет (как минимум в этом году). Оба они поставили на свой исход по 0.1 BTC, отправив монеты на multisig-кошелек. Средства останутся запертыми в этом кошельке до тех пор, пока:
- Александр и Никита не подпишут завершающую транзакцию при помощи своих приватных ключей — в зависимости от исхода спора, запертые средства будут отправлены Александру или Никите;
- одна из сторон не решит выйти из спора и завершит транзакцию собственноручно;
- достигнут лимит определенного времени (например, 2 января 2020 года), после которого средства возвращаются на соответствующие кошельки Александра и Никиты.
Это лишь базовые примеры возможностей Lightning Network — в действительности сценариев применения технологии намного больше, и многие из них уже был описаны в наших предыдущих материалах.
Кто отвечает за разработку Lightning Network?
Как и в случае с биткоином и рядом других криптовалют, разработка Lightning Network децентрализована, а код самого протокола доступен в открытом доступе. Следовательно, говорить о какой-либо одной «официальной» версии LN не приходится. В то же время есть ряд известных компаний и проектов, которые предлагают собственные имплементации технологии, и в данном случае решение, какую из них использовать, остается за конечным пользователем.
Среди таковых можно назвать компании Lightning Labs, Blockstream, ACINQ, Bitfury и несколько других проектов.
Звучит красиво. В чем недостатки?
Прежде всего, Lightning Network все еще находится в экспериментальной стадии. Крупные и значимые транзакции в данный момент лучше доверить основной сети биткоина.
Важно помнить, что в данный момент p2p-природа протокола означает, что для открытия канала и совершения платежей необходимо, чтобы обе стороны находились онлайн. То есть офлайн-платежи, когда можно просто отправить какое-то количество монет на известный адрес, и получатель увидит их, когда войдет в сеть, в этом случае невозможны.
Кроме того, пока нет четкого ответа касательно безопасности платежей. Все происходит поверх биткоина и следовательно моделью безопасности биткоина, которую обеспечивают майнеры, Lightning Network не пользуется
Также часто высказываются опасения о возможной централизации сети. Например, в середине января 2019 года более 64% емкости сети контролировал всего один игрок.
В каком состоянии находится сеть Lightning Network сегодня?
Разработка протокола микротранзакций Lightning Network велась на протяжении нескольких последних лет, но только март 2018, когда Lightning Labs представил первую бета-версию клиента lnd, можно считать датой его официального запуска. Кроме того, в прошлом году был выпущен кошелек Eclair от французского стартапа ACINQ, а также состоялся бета-релиз c-lightning — имплементации Lightning Network от Blockstream.
Еще одним важным событием стал релиз Casa Node — физической Lightning-ноды от американского стартапа Casa, которая существенным образом снижает порог доступа к технологии, делая использование Lightning Network предельно простым для пользователей, не обладающих обширными техническими навыками.
Также Lightning Network все чаще используется для оплаты реальных товаров и услуг. Настоящим пионером в этом отношении стал шведский стартап Bitrefill, еще в марте 2018 года объявивший о возможности использования протокола для пополнения телефонных счетов и покупки подарочных ваучеров и сертификатов.
В январе 2019 Bitrefill также представил сервис Thor — услугу по открытию пустого канала в Lightning Network от собственной ноды стартапа. Собственная нода, к к которой могут подключиться пользователи, есть и у ForkLog.
Чего можно ждать в будущем?
Lightning Network — по-прежнему очень молодая технология, однако ей действительно пророчат большое будущее. Неуклонно растет емкость в сети, недавно превысив отметку в 700 BTC, число нод приближается к 6500, а число открытых каналов превысило уже 28 000.
Кроме того, технология открывает дорогу принципиально новым решениям вроде кроссплатформенных атомарных свопов, то есть моментальному прямому обмену монет одной сети на монеты другой без участия посредников в лице бирж и других обменных платформ. Так, еще в 2017 году в сети Lightning Network состоялась первая атомарная транзакция между биткоином и Litecoin.
Также можно ожидать скорой поддержки технологии в ряде платежных приложений. Пионером в этом направлении может стать Cash App, разрабатываемый компанией Square. Дополнительно о планах по внедрению Lightning Network объявили разработчики ориентированной на приватность пользователей криптовалюты Beam.
