В предишната статия за обучение за криптовалута, обсъдихме проблема с мащабируемостта, с който се сблъсква Ethereum при поддържането на флуидната мрежа и как сборните пакети могат да направят това. Това е главно проблем, с който се сблъскват всички проекти за криптовалута, тъй като популярността им нараства. И точно това се случи с краля на екосистемата, биткойн. В днешното обучение за криптовалута ще говорим за едно от решенията, предложени за проблема с мащабируемостта в биткойн; мрежата Lightning.
Какво представлява Lightning Network?
Първоначално биткойн не е проектиран да мащабира мрежата. Тя е създадена, за да бъде децентрализирана платежна система, където всеки може да изпраща или получава биткойни от всяка точка на света. Както коментирахме във въведението на това обучение за криптовалути, нарастването на приемането на криптовалути се превърна в неговата ахилесова пета. Тъй като не е проектиран да бъде мащабируем, с увеличаването на потребителския трафик в мрежата транзакциите започнаха да стават по-бавни и по-скъпи.
Разлики между първи слой (L1) и втори слой (L2). Източник: Среден.
По това време разработчиците проектираха слоеве върху блокчейните, където първият слой (L1 или слой 1 на английски) беше основният блокчейн. Всеки слой отдолу беше вторичен слой (L2), третичен слой (L3) и т.н. Всеки слой допълва предходния и добавя функционалност. Така че Lightning Network е втори слой към биткойн, който използва канали за микроплащане, за да разшири способността на блокчейна да извършва транзакции по-ефективно.
Как работи Lightning Network?
Мрежата Lightning използва канали между потребителите, така че да могат да се извършват множество транзакции, без да се налага да чака биткойн мрежата да потвърди транзакциите. Между отварянето и затварянето на канал и двете страни могат да обменят биткойни помежду си, ако е необходимо, докато каналът се затвори. След като каналът бъде затворен, транзакциите се изпращат към основната мрежа за потвърждение. Мрежата Lightning се състои от множество канали за плащане между биткойн страни или потребители. Каналът на Lightning Network е механизъм за транзакция между две страни. Чрез каналите потребителите могат да извършват или получават плащания един към друг. Транзакциите, направени в Lightning Network, са по-бързи, по-евтини и по-лесни за потвърждаване от транзакциите, направени директно в биткойн мрежата.
Представяне на Lightning Network по отношение на основната биткойн мрежа. Източник: Bitpay.
Какви проблеми се опитвате да разрешите?
Биткойн не е създаден, за да се справи с броя на транзакциите, които сега се случват ежедневно. Някои от проблемите, които Lightning Network се опитва да разреши са:
Намалете потреблението на мрежова енергия
Енергията, необходима за работата на биткойн мрежата и цялата информация в нея, е огромна, което прави поддържането на биткойн блокчейна наистина скъпо. Това е един от основните проблеми, пред които са изправени наскоро блокчейните, които използват доказателство за работа (PoW). Политиките за околната среда на програмата за 2030 г. срещу изменението на климата предсказват трудно бъдеще за тези блокчейни.
Сравнение на потреблението на енергия между биткойн и страни с подобно потребление. Източник: Bitcoin Mining Council.
Въведете интелигентни договори и скриптове с множество подписи
Интелигентните договори и скриптовете с множество подписи са основните части на Lightning Network. Тези две се използват, за да се гарантира, че транзакциите, изпратени през каналите, достигат до своите получатели. Това е една от характеристиките, които отличават биткойн мрежата от тази на Етериум.
Скорост на потвърждение на транзакцията
Възможността да направите транзакция в биткойн мрежата стана бавна и скъпа. Това се дължи на увеличаването на потребителския трафик, извършващ транзакции, и трудността на добива се увеличава с времето. Мрежата Lightning има за цел да намали тези допълнителни разходи, които се генерират в основната биткойн мрежа и на свой ред да подобри скоростта на транзакциите в мрежата.
Сравнение на обработката на транзакции за секунда.
Какви недостатъци има Lightning Network?
Ангажирана децентрализация
Основният проблем, който можем да наблюдаваме в Lightning Network е, че тя може да се окаже централизирана, нещо малко противно на произхода на биткойн. В традиционната финансова система банките и финансовите институции са посредници в банковите транзакции. Следователно компаниите, които инвестират в възли на Lightning Network, могат да станат централизирани възли в мрежата, като имат по-затворени връзки.
Брой възли на Lightning Network. Източник: Lookintobitcoin.com.
Измама със затворен канал
Един от рисковете при използване на Lightning Network е затварянето на канала или прекъсването на връзката. Например, да предположим, че Феликс и аз извършваме сделка и един от нас има злонамерени намерения (явно се съмнявам 藍). Ако единият от двамата има лоши намерения, може да успее да открадне биткойни от другия, използвайки техника, наречена измама със затворен канал. Да дадем пример:
Обяснена измама със затворен канал.
Да кажем, че Феликс и аз вложихме първоначален депозит от 0,005 BTC, за да отворим канал, и че Феликс ми изпрати транзакция от 0,01 BTC. Ако изляза (затварям канала), а Феликс не го направи, бих могъл да върна първоначалното състояние на транзакцията (времето преди прехвърлянето на 0,01 BTC), което означава, че и двамата получаваме първоначалните си депозити (0,005 BTC) обратно, сякаш не транзакцията е била извършена. Накратко, Феликс получава 0,01 BTC безплатно и възстановява първоначалния си депозит. Това налага да има трети страни на възлите, за да се предотвратят измами в мрежата Lightning, която се нарича наблюдателница. Наблюдателната кула следи транзакциите и помага за предотвратяване на измамно затваряне на канал.
Наблюдателните кули гарантират, че няма извършени измами в транзакциите на Lightning Network.
Комисионни
Използването на мрежата Lightning включва плащане на такси за транзакции. Те са комбинация от маршрутизиране на плащания за насочване на информация за транзакции между възлите на Lightning Network, отваряне и затваряне на канали и редовни такси за биткойн транзакции. Тъй като фирмите започват да приемат Lightning Network за плащания, те може да започнат да начисляват такси. Освен това, тъй като наблюдателните кули са трети страни, много от тях начисляват комисионни за тези услуги.
Извадка от кода за конфигуриране на Watchtower. Източник: Lightning Node.info.
След като две страни уредят сметката помежду си, те трябва да запишат затваряща транзакция за договорената сума в блокчейна, която включва таксата, начислена за предаване на транзакциите. Това е или основна такса (фиксирана), или комисионна (процент от транзакцията).
Злонамерени атаки
Друг риск за мрежата е задръстванията, причинени от злонамерени атаки. Ако каналите за плащане се претоварят и възникне хак или злонамерена атака, потребителите може да не успеят да възстановят своите биткойни достатъчно бързо поради претоварването. Нападателите могат също да използват атака за отказ на услуга (DDOS), за да задръстят канал, като по същество го замразяват. При тези видове атаки нападателят може да използва задръстванията, за да открадне средства от страни, които не могат да изтеглят средствата си поради замразяването на мрежата. В следващия туит имаме пример за експлойт, претърпял мрежата през 6 ноември 2021 г.
Изводи от това обучение за криптовалута
След като завършихме това обучение за криптовалута в Lightning Network, видяхме, че това е чудесно решение за справяне с проблема с мащабируемостта в биткойн мрежата. Въпреки това, ние също така прегледахме настоящите недостатъци, които този биткойн L2 представя, главно проблемите, които създава при измама със затворен канал. Това се решава с помощта на Watchtowers, но в същото време това е услуга, която може да се окаже скъпа за потребителя. Положително, ние знаем, че тези проблеми в крайна сметка ще бъдат решени, благодарение на факта, че екосистемата на криптовалутата винаги е в постоянно развитие. И разбира се, ние ще продължим да работим усилено, като пишем обучителни статии за криптовалутите, за да продължим да обогатяваме знанията ви за тази прекрасна технологична революция.