Что такое Lightning Network?

Lightning Network - это протокол второго уровня для биткойна, специально разработанный для дешевых, быстрых и частных платежей. В качестве оверлейной сети, состоящей из платежных каналов, платежи Lightning не записываются в блокчейне Биткойна - регистрируются только транзакции финансирования каналов и транзакции закрытия каналов. Это фактически означает, что многие транзакции Lightning могут быть выполнены с гораздо меньшим количеством транзакций Биткойн в цепочке.

Благодаря преобразованию многих транзакций Lightning в гораздо меньшее количество транзакций Биткойн пользователи и майнеры в сети Биткойн освобождаются от необходимости проверять и хранить все эти транзакции Lightning. Как, пожалуй, главное преимущество, это означает более низкую плату для пользователей Lightning. Кроме того, пользователям Lightning больше не нужно ждать подтверждений в цепочке блоков биткойнов: транзакции происходят мгновенно.

Наконец, в качестве дополнительного бонуса тот факт, что транзакции не записываются в блокчейн (в сочетании с алгоритмом маршрутизации, подобным Tor для платежей Lightning), означает, что пользователи Lightning обычно пользуются некоторой дополнительной конфиденциальностью.

Кто создал сеть Lightning?

Сеть Lightning была впервые предложена в 2015 году в официальном документе Lightning Network (полное название: «Биткойн-сеть Lightning: масштабируемые мгновенные платежи вне сети»), авторами которого являются Джозеф Пун и Таддеус Дриджа. Различные аспекты дизайна Lightning Network появились даже раньше, чем официальный документ.

С тех пор несколько команд разработали различные реализации Lightning, в том числе c-lightning от Blockstream, lnd от Lightning Labs и Eclair от Acinq. Все реализации совместимы через спецификации протокола BOLT.

Сеть Lightning продолжает улучшаться каждый день; это незавершенная работа.

Что такое Саты?

Саты или «сатоши» - это наименьшее достоинство биткойнов, которое записывается в блокчейне Биткойн. Один сат представляет 0,00000001 BTC, или одну стомиллионную часть биткойна. Название взято от псевдонима создателя Биткойна Сатоши Накамото.

Поскольку биткойн вырос в цене до такой степени, что простых долей BTC достаточно для оплаты многих товаров и услуг, для регулярных инвестиций и для платежей по микрозадачам, BTC часто выражается в сатах. Использование SAT также позволяет пользователям совершать транзакции на сумму менее 1 цента США.

Хэштег #StackingSats используется в социальных сетях в связи с обычным начислением сатоши. А зарабатывающие платформы, такие как Carrot выплачивают вознаграждение в сатах за выполнение задач.

Как работают комиссии Lightning Network?

В биткойнах майнерам выплачивается комиссия за включение транзакций в блок. Но в самой Lightning Network нет ни майнеров, ни блоков. (Хотя, как решение уровня 2, оно, конечно, в конечном итоге зависит от майнеров и блоков; без майнеров и блоков не было бы Биткойн и, следовательно, не было бы сети Lightning.)

Вместо этого сборы выплачиваются узлам Lightning в сети, которые выполняют работу по обеспечению ликвидности (финансируемые каналы) и переадресации транзакций. Некоторые узлы будут взимать больше, чем другие, но сборы, как правило, низкие, и, поскольку любой может создать конкурирующий узел, конкуренция, вероятно, сохранит сборы на довольно низком уровне.

Оплата комиссий обычно выводится в кошелек, и вам не о чем беспокоиться слишком сильно. В отличие от транзакций в цепочке, нет риска включения слишком низкой комиссии - ваша транзакция либо проходит немедленно, либо не проходит вообще.

Если вы хотите получать комиссию самостоятельно, вам нужно будет настроить узел Lightning, в идеале такой, который хорошо связан со многими другими узлами в сети Lightning, и с большой ликвидностью в разных каналах. Это также помогает поддерживать этот узел в максимально возможном режиме онлайн.

Как настроить узел сети Lightning

Как и узел Биткойн, узел сети Lightning - это программное обеспечение, которое подключается к сети для отправки и получения BTC через Lightning от других узлов. По сути, Lightning Network состоит из этих узлов.

Чтобы действительно участвовать в Lightning Network, пользователям следует подумать о запуске своих собственных узлов. Вам не нужно запускать узел для отправки BTC через каналы Lightning Network, но запуск собственного узла помогает сети расти, увеличивает ликвидность и может помочь вам получить прибыль (как описано ниже).

Что такое кошельки Lightning Network?

Биткойн-кошельки - это программы или приложения, которые позволяют пользователям отправлять и получать BTC. Биткойн-кошельки, которые могут работать с Lightning Network, позволяют пользователям совершать и получать Lightning-платежи.

Чтобы узнать больше о биткойн-кошельках, посетите наше полное руководство.

Как и в случае с биткойн-кошельками в целом, существуют разные версии кошельков с поддержкой Lightning, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и компромиссы. Например, кошельки Desktop Lightning могут быть предпочтительным выбором, потому что они хотят часто проверять свои каналы. Но Lightning Network предназначена в первую очередь для облегчения относительно небольших транзакций BTC, и многие пользователи не делают упор на полную безопасность узла. Для многих мобильные кошельки Lightning являются предпочтительным выбором, хотя разместить полный узел на мобильном устройстве сложно, потому что они наиболее удобны.

Как настроить канал Lightning?

TЧтобы настроить канал Lightning, вам необходимо запустить узел Lightning или иметь кошелек Lightning. Популярные варианты включают c-lightning и lnd (узлы) и Eclair, Zap и приложение Lightning (кошелек). После настройки вы можете настроить платежный канал с другим узлом Lightning или кошельком с помощью уникального кода, соответствующего этому узлу. То, как это делается, немного отличается от одного решения к другому.

После настройки вы можете совершать транзакции через канал и с остальной частью сети до тех пор, пока позволяют средства канала. В зависимости от ваших настроек вы также можете перенаправлять транзакции для других пользователей и, возможно, получать комиссию.

Могу ли я отправлять или получать платежи Lightning, не открывая собственный канал?

Строго говоря, у вас должен быть открыт хотя бы один платежный канал для отправки или получения платежей Lightning. Тем не менее, если по какой-то причине вы не хотите открывать канал Lightning (пока), есть несколько способов обойти это.

Например, некоторые кошельки Lightning, такие как Blue Wallet, предлагают решения для хранения. По сути, это означает, что когда пользователи получают платежи, это фактически операционная группа, стоящая за кошельком, которая получила платеж от их имени. Средства могут быть сняты пользователем кошелька, но до тех пор это действительно контролируется командой Blue Wallet. Это имеет то преимущество, что пользователи могут начать принимать платежи немедленно, но имеет очевидный недостаток: пользователи должны доверять команде кошельков, позволяющей им снимать средства, когда они захотят.

В качестве альтернативы такая услуга, как Submarine Swaps  позволяет пользователям совершать платежи, не открывая канал Lightning. Вместо этого пользователи отправляют сервису обычную транзакцию в цепочке, которая затем пересылает платеж в виде Lightning-платежа предполагаемому получателю. Хотя эти типы платежей могут быть ненадежными, то есть поставщик услуг не может отказаться от пересылки платежа, это означает, что пользователям необходимо оплачивать внутрисетевые сборы и дополнительную плату за услугу сверху.

Что такое вамбо?

Wumbo - это реализация Lightning, разработанная для снятия ограничения на количество BTC, которое может храниться в канале Lightning (изначально ограничено 0,16777215 BTC), и ограничения на размер отдельных платежей. Эти ограничения были впервые введены из-за риска, связанного с Lightning Network, когда это была совершенно новая и относительно непроверенная технология. Чтобы платежный канал смог обойти ограничения с помощью вумбо, пользователи с обеих сторон должны сигнализировать о своем желании.

Разработка была названа в честь термина, введенного в эпизоде ​​мультфильма «Губка Боб Квадратные Штаны», в котором персонаж Патрик Стар определяет слово «вумбо», используя его в серии примеров: «Я вумбо, ты вумбо, он, она, я. : wumbo, - говорит он.

Это слово было применено к разработке Lightning на саммите в ноябре 2018 года, по-видимому, потому, что эта цитата подразумевает тип взаимного согласия, требуемого соглашением для превышения первоначального канала и пределов платежей. Однако прямые цитаты и идеи с этого саммита не могли быть привязаны к конкретным лицам в соответствии с правилами саммита, чтобы поощрять свободный обмен идеями.

«Если обе стороны нового канала соглашаются на взаимное wumbo, установив 'option_i_wumbo_you_wumbo', они могут создавать каналы с емкостью выше 167,77216 Мбит / с», - пояснил разработчик Lightning ZmnSCPxj в списке рассылки Lightning Dev в то время. «Узел, который объявляет 'option_wumborama', позволяет любому узлу создавать каналы с пропускной способностью выше лимита. Пожалуйста, обвините одного из участников [второго саммита Lightning Development Summit] в этом сроке».

Клиенты Eclair и c-lightning приняли поддержку вумбо в начале 2020 года, а LND начала поддерживать каналы вумбо в августе 2020 года.

Как Lightning масштабирует биткойн?

Сеть Lightning изначально была предложена в качестве решения «проблемы масштабируемости цепочки биткойнов», как это сформулировано в официальном документе сети. Как описали авторы, Биткойн не может эффективно служить мировой платежной платформой, потому что он транслирует все транзакции всем участникам сети.

«Если каждый узел в сети биткойнов должен знать о каждой отдельной транзакции, которая происходит в глобальном масштабе, это может существенно затруднить способность сети охватить все глобальные финансовые транзакции», - говорится в официальном документе. «Вместо этого было бы желательно охватить все транзакции таким образом, чтобы не жертвовать децентрализацией и безопасностью, которые обеспечивает сеть».

Как продолжали авторы, традиционная платежная сеть, такая как Visa, может обрабатывать 47 000 транзакций в секунду, в то время как Биткойн поддерживает менее семи транзакций в секунду с ограничением блока в 1 МБ. Предложенное ими решение этой проблемы масштабирования - это Lighting Network, протокол второго уровня, который позволяет пользователям совершать транзакции с BTC, записывая эти транзакции только в блокчейне Биткойн, когда каналы финансируются или закрываются.

Каковы риски сети Lightning?

Хотя Lightning Network предлагает Биткойну огромный потенциал масштабирования и является альтернативой традиционным мировым платежным системам, это все еще относительно новая технология, получившая незначительное распространение. Возможно, что все риски, которые могут возникнуть в результате массового внедрения Lightning, еще не определены. И даже на этом зарождающемся этапе важно признать некоторые недостатки технологии.

Поскольку сеть Lightning имеет относительно немного рабочих узлов, средства могут быть сконцентрированы на определенных узлах - реальность, которая представляет собой централизованный риск, которого не должно происходить для сети Биткойн. Если узел с высокой концентрацией средств попытается обмануть множество пользователей одновременно, это может вызвать серьезные нарушения в работе сети.

Кроме того, как отмечалось выше, эти транзакции являются относительно медленными, поскольку они транслируются по всей сети как особенность публичного и децентрализованного реестра Биткойн. По сути, Lightning Network повышает скорость, разрешая транзакции внутри каналов, которые не транслируются на всю сеть, что само по себе может быть компромиссом с точки зрения безопасности. Это открывает потенциальную возможность для злоумышленников в этих каналах.

Что такое сторожевые башни Lightning Network?

Чтобы снизить этот риск, разработчики Lightning Network ввели техническую функцию, называемую «сторожевыми вышками», которая отслеживает каналы.

Когда каналы обновляются, в сторожевую башню отправляется зашифрованный «blob», содержащий секретную подпись, соответствующую открытому ключу пользователя. Одновременно сторожевая башня получает половину идентификатора транзакции для предыдущего состояния канала, который служит ключом дешифрования для большого двоичного объекта. Сторожевая башня хранит эти капли и ключи дешифрования, поэтому, если злоумышленник попытается передать более старое состояние канала в пул памяти, он сможет распознать, что идентификатор транзакции совпадает с другим идентификатором транзакции, который он удерживает. С помощью обеих половин идентификатора транзакции сторожевая башня может расшифровать соответствующий большой двоичный объект, а затем отказать злоумышленнику и отправить средства в кошелек пользователя честного канала.

Сколько биткойнов сейчас в стеи Lightning?

Точное количество BTC, хранящееся в каналах сети Lightning в любой момент времени, трудно оценить. Как поясняло BitMEX Research в своей серии статей о сети Lightning за 2020 год, существуют различные типы транзакций, которые можно по-разному идентифицировать с помощью данных блокчейна, и не все они однозначно относятся к каналам Lightning.

Подводя итог одной части его отчета, можно сказать, что с помощью общедоступных данных блокчейна можно проанализировать три типа транзакций Lightning Network: открытие канала, «совместное» закрытие канала и «некооперативное» закрытие канала. «Не взаимодействующее» закрытие канала Lightning происходит, когда узел Lightning Network инициирует закрытие платежного канала, не связываясь напрямую с узлом, с которым этот канал связан. Между тем, «совместное» закрытие канала означает, что оба участника канала согласились закрыть канал и зафиксировать окончательное состояние канала в блокчейне.

Открытие канала

Для общедоступных каналов Lightning можно идентифицировать открывающие транзакции по данным, полученным от общедоступного узла Lightning Network. Кроме того, открывающие транзакции могут быть идентифицированы позже, когда вывод транзакции погашается во время закрытия канала, если это закрытие является «несовместимым». Но, согласно исследованию BitMEX, может оказаться невозможным надежно идентифицировать все транзакции, открывающие канал, только на основе данных блокчейна.

Закрытие без сотрудничества

Согласно отчету BitMEX Research, трудно с уверенностью сказать, что некооперативное закрытие каналов Lightning связано с Lightning при анализе данных блокчейна. Однако в отчете отмечается, что эти закрытия могут быть непосредственно идентифицированы в цепочке блоков с разумной уверенностью, и что эти транзакции могут быть более точно охарактеризованы, когда результат транзакции погашается после закрытия канала.

Совместное закрытие

BitMEX Research отметила, что можно сканировать блокчейн Биткойн на предмет всех расходов, погашенных с помощью сценария с множественной подписью 2 из 2, который предполагает, что это транзакция Lightning, но это не дает уверенности. Из-за этого на данный момент кажется невозможным однозначно идентифицировать совместное закрытие каналов в блокчейне и получить точный учет активности Lightning.

Другой отчет BitMEX Research за 2020 год показал, что 72,2 процента каналов Lightning, идентифицированных с помощью методологии анализа «развернутых транзакций», были общедоступными, а 27,8 процента - частными. 

Тем не менее, общая оценка емкости Lightning Network доступна для общественности через Bitcoin Visuals и другие агрегаторы данных. Это мера совокупной емкости биткойнов по всем общеизвестным каналам Lightning Network, и на момент написания этой статьи количество BTC, которые могут быть подтверждены как транзакции по каналам Lightning, довольно неуклонно росло с момента появления сети.

Кроме того, вероятно, что в сети Lightning гораздо больше биткойнов, которые нельзя публично идентифицировать как хранящиеся в каналах Lightning.