Блискавична мережа

Що таке мережа блискавок?

Блискавична мережа – це технологія другого рівня, що застосовується до біткойнів, яка використовує канали мікроплатежів для масштабування здатності свого блокчейну здійснювати трансакції ефективніше. Транзакції, що проводяться в блискавичних мережах, швидші, дешевші та легше підтверджуються, ніж ті, що проводяться безпосередньо на біткойн-блокчейні (тобто в мережі ).

Забираючи транзакції від основного блокчейну та роблячи їх поза мережею, блискавична мережа була розроблена для того, щоб знизити завантаженість біткойн блокчейну та зменшити пов’язані комісії за транзакції. Блискавична мережа також може бути використана для проведення інших видів позамережевих транзакцій, що включають обмін між криптовалютами. Наприклад, це корисно для сприяння атомним свопам, які дозволяють обмінювати одну криптовалюту на іншу без залучення посередника, такого як біржі криптовалют.

Розуміння мережі блискавок

Вперше мережа блискавок була запропонована Джозефом Пуном і Тадеусом Дрією в 2015 році і з цього часу розробляється. Проблемою, яку було розроблено мережу освітлення, є повільний час транзакцій та пропускна здатність біткойнів. Щоб досягти свого потенціалу стати засобом для щоденних транзакцій, біткойн повинен досягти десятків або сотень тисяч транзакцій в секунду, подібно до кредитних карток або електронних платіжних мереж. Через характер своєї децентралізованої технології, яка вимагає консенсусу з боку всіх вузлів у своїй мережі, біткойн переповнений такими проблемами у своєму поточному стані.

Наприклад, схвалення та зберігання транзакцій стане дорогим та трудомістким, якщо їх кількість у мережі біткойнів збільшиться. Збільшення числа транзакцій також вимагає поліпшення обробної потужності комп’ютерів, необхідних для виконання транзакцій, пов’язаних з біткойнами, на порядок. Крім того, енергія, необхідна для обчислення цієї інформації, величезна, що робить підтримку біткойнів для повсякденних операцій надзвичайно дорогими.

Блискавична мережа запропонувала вирішити проблему масштабування шляхом створення другого шару в основному блокчейні біткойна. Цей другий рівень складається з безлічі платіжних каналів між сторонами або користувачами біткойнів. Канал блискавичної мережі – це механізм транзакцій між двома сторонами. Використовуючи канали, сторони можуть здійснювати або отримувати платежі один від одного.

Ці транзакції обробляються по-різному порівняно зі стандартними транзакціями, що відбуваються на блокчейні біткойнів. Вони оновлюються лише в основному блокчейні, коли дві сторони відкривають і закривають канал.

Між цими двома актами сторони можуть нескінченно розподіляти кошти між собою, не інформуючи основний блокчейн про свою діяльність. Цей підхід різко прискорює швидкість транзакції, оскільки всі транзакції не повинні затверджуватися усіма вузлами в блокчейні. Індивідуальні платіжні канали між різними сторонами об’єднуються, утворюючи мережу блискавичних вузлів, які можуть направляти транзакції між собою. Отриманим взаємозв’язком між різними платіжними каналами є мережа блискавок. 

Як працює мережа блискавок

Скажімо, Аліса відкриває канал зі своєю улюбленою кав’ярнею і депонує в ній біткойн на 100 доларів. Її транзакції з кав’ярнею миттєві, оскільки у неї є прямий канал.

Боб, у якого відкрито інший канал із продуктовим магазином, який він найчастіше відвідує, також купує каву в магазині Аліси. Зв’язок між Алісою, кав’ярнею та Бобом гарантує, що Аліса може використовувати кошти, що перебувають на її балансі в кав’ярні, для придбання продуктів у магазині Боба. Подібним чином Боб може використовувати баланс свого продуктового магазину для ведення операцій з бізнесом у мережі Аліси.

Якщо Боб закриє свій канал із продуктовим магазином (і між кав’ярею та продуктовим магазином немає інших спільних клієнтів), Алісі доведеться відкрити інший канал із продуктовим магазином, щоб робити там покупки. Таким чином, мережа транзакцій створюється і направляється між кількома блискавичними вузлами децентралізовано.  

На більш технічному рівні, блискавична мережа використовує інтелектуальні контракти та сценарії з підписами для реалізації свого бачення. Початкова транзакція, яка називається транзакцією фінансування, створюється, коли одна або обидві сторони фінансують канал. У типовому середовищі з багатьма підписами спочатку обмінюються двома головними ключами (одним відкритим та іншим приватним). Обмін полегшує доступ та витрачання коштів.

У випадку блискавичного вузла, однак, підписи не обмінюються. Це робиться для того, щоб основний блокчейн не визнавав витрати на операції з фінансуванням. Натомість дві сторони обмінюються між собою єдиним ключем, який використовується для перевірки трансакцій видатків (їх також називають операціями зобов’язань).

Дві сторони можуть проводити нескінченні транзакції зобов’язань між собою та іншими вузлами в блискавичній мережі. Вони обмінюються своїми головними ключами лише тоді, коли канал між ними закритий.   

Чи є плата за користування мережею Lightning? 

Так, плата за транзакції пов’язана з використанням мережі блискавки. Вони являють собою комбінацію плати за маршрутизацію платіжної інформації між маршрутизаторами та комісійних за транзакції біткойнів за відкриття та закриття каналів.

У листопаді 2019 року вчені двох університетів Угорщини та Інституту комп’ютерних наук та управління опублікували статтю, в якій ставиться під сумнів здатність операторів мереж блискавок продовжувати обробляти транзакції без різкого збільшення плати. Автори резюмують, що “участь є економічно нераціональною для більшості великих вузлів маршрутизації, які в даний час утримують мережу разом. Або трафік, або комісія за транзакції повинні зрости на порядки, щоб зробити маршрутизацію платежів економічно вигідною”.

Які проблеми виникають у мережі блискавок? 

Найбільш очевидна проблема блискавичних мереж, які мають бути децентралізованими, полягає в тому, що вони можуть призвести до тиражування моделі «хаб», що характеризує сучасні фінансові системи. У сучасній моделі банки та фінансові установи є головними посередниками, за допомогою яких відбуваються всі операції.

Маючи більш відкриті зв’язки з іншими, блискавичні вузли для видатних підприємств можуть стати подібними концентраторами або централізованими вузлами в мережі. Несправність одного такого концентратора може легко розбити значну частину (або всю) мережі.  

Ще однією важливою проблемою, згаданою раніше, є необхідність підвищення плати, щоб зробити підтримку мережі економічно вигідною. Це справедливо не лише для вузлів, що обслуговують саму блискавичну мережу, але і для початкової вартості потенційно вищих комісійних за біткойн, які перекладаються в мережу.

Вважається, що блискавичні мережі також вразливі до злому та крадіжок, оскільки вони повинні постійно бути в мережі. Таким чином, холодне зберігання монет не є можливим, оскільки мережа цього не дозволяє.