Κύρια σημεία αναφοράς
Οι λύσεις επιπέδου 2 αναπτύχθηκαν για να καλύψουν τους εγγενείς περιορισμούς κλιμάκωσης της τεχνολογίας blockchain.
Το δίκτυο Lightning είναι μια λύση κλιμάκωσης επιπέδου 2 που προσφέρει γρήγορες συναλλαγές χωρίς την ανάγκη επιβεβαίωσης block, με αποτέλεσμα να επιτρέπει αποτελεσματικές μικροπληρωμές.
Εξασφαλίζει ασφαλείς και κλιμακούμενες πληρωμές μέσω διευθύνσεων πολλαπλών υπογραφών και συμβάσεων Hash Timelock.
Εισαγωγή
Τα κρυπτονομίσματα διαθέτουν ορισμένες εξαιρετικά μοναδικές ιδιότητες. Δεν μπορούν να παραβιαστούν ή να απενεργοποιηθούν εύκολα και ο καθένας μπορεί να τα χρησιμοποιήσει για να μεταδώσει αξία σε όλο τον κόσμο χωρίς την παρέμβαση τρίτου.
Για να διασφαλιστεί ότι αυτά τα χαρακτηριστικά θα εξακολουθούν να υπάρχουν, πρέπει να γίνουν σημαντικοί συμβιβασμοί. Δεδομένου ότι πολλοί κόμβοι είναι υπεύθυνοι για τη λειτουργία ενός δικτύου κρυπτονομισμάτων, η διεκπεραιωτική ικανότητα είναι περιορισμένη. Ως αποτέλεσμα, ο αριθμός των συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο (transactions per second, ή TPS) που μπορεί να επεξεργαστεί ένα δίκτυο blockchain είναι σχετικά χαμηλός για μια τεχνολογία που αποσκοπεί να υιοθετηθεί από τις μάζες.
Για να ξεπεραστούν οι εγγενείς περιορισμοί της τεχνολογίας blockchain, έχουν προταθεί διάφορες λύσεις κλιμάκωσης για την αύξηση του αριθμού των συναλλαγών που μπορεί να διαχειριστεί ένα δίκτυο. Σε αυτό το άρθρο, θα εμβαθύνουμε στο δίκτυο Lightning, μια επέκταση του πρωτοκόλλου Bitcoin αυτού του τύπου.
Τι είναι το δίκτυο Lightning;
Το δίκτυο Lightning είναι ένα δίκτυο που λειτουργεί πάνω σε ένα blockchain για να διευκολύνει τις γρήγορες συναλλαγές peer-to-peer. Δεν υπάρχει αποκλειστικά στο Bitcoin – το έχουν ενσωματώσει κι άλλα κρυπτονομίσματα.
Ίσως αναρωτιέστε τι εννοούμε όταν λέμε ότι "λειτουργεί πάνω σε ένα blockchain.” Το δίκτυο Lightning είναι αυτό που ονομάζουμε λύση εκτός αλυσίδας ή επιπέδου 2. Επιτρέπει να πραγματοποιούνται συναλλαγές χωρίς να χρειάζεται να καταχωρείται κάθε συναλλαγή στο blockchain.
Το δίκτυο Lightning είναι ξεχωριστό από το δίκτυο Bitcoin – έχει τους δικούς του κόμβους και λογισμικό, αλλά εντούτοις επικοινωνεί με την κύρια αλυσίδα. Για να εισέλθετε ή να βγείτε από το δίκτυο Lightning, πρέπει να δημιουργήσετε ειδικές συναλλαγές στο blockchain.
Στην ουσία, αυτό που κάνετε με την πρώτη συναλλαγή είναι να δημιουργήσετε ένα είδος έξυπνης σύμβασης με έναν άλλο χρήστη. Θα μπούμε σύντομα σε λεπτομέρειες – για την ώρα, απλώς σκεφτείτε ότι η έξυπνη σύμβαση διατηρεί ένα ιδιωτικό καθολικό για εσάς και έναν άλλο χρήστη. Μπορείτε να καταγράψετε πολλές συναλλαγές σε αυτό το καθολικό. Είναι ορατές μόνο σε εσάς και τον αντισυμβαλλόμενό σας, αλλά κανένας από τους δύο δεν μπορεί να εξαπατήσει τον άλλο λόγω ορισμένων ιδιόμορφων χαρακτηριστικών της ρύθμισης.
Αυτό το μικρoκαθολικό ονομάζεται κανάλι. Ας πούμε ότι η Ιωάννα και ο Νίκος έβαλαν 5 BTC ο καθένας στην έξυπνη σύμβαση. Στο κανάλι τους θα έχουν τώρα και οι δύο υπόλοιπο 5 BTC. Η Ιωάννα θα μπορούσε στη συνέχεια να γράψει στο καθολικό "πληρωμή 1 Bitcoin στον Νίκο". Τώρα, ο Νίκος έχει 6 Bitcoin και η Ιωάννα 4. Στη συνέχεια, ο Νίκος θα μπορούσε να στείλει 2 BTC στην Ιωάννα σε μεταγενέστερη ημερομηνία, ενημερώνοντας το υπόλοιπο σε 6 BTC από την πλευρά της Ιωάννας και 4 BTC από την πλευρά του Νίκου. Μπορούν να συνεχίσουν να το κάνουν αυτό για αρκετό καιρό.
Ανά πάσα στιγμή, ο καθένας μπορεί να δημοσιεύσει την τρέχουσα κατάσταση του καναλιού στο blockchain. Σε αυτό το σημείο, τα υπόλοιπα σε κάθε πλευρά του καναλιού κατανέμονται στα αντίστοιχα μέρη στην αλυσίδα.
Όπως δηλώνει το όνομά του, οι συναλλαγές στο Lightning είναι αστραπιαίες. Δεν υπάρχουν επιβεβαιώσεις block τις οποίες πρέπει να περιμένετε - οι πληρωμές μπορούν να πραγματοποιηθούν όσο γρήγορα το επιτρέπει η σύνδεσή σας στο internet.
Γιατί είναι απαραίτητο το δίκτυο Lightning;
Μέχρι στιγμής, το δίκτυο Lightning (ή LN) φαίνεται να είναι η πιο λογική προσέγγιση για την κλιμάκωση του blockchain του Bitcoin. Ο συντονισμός των αλλαγών σε ένα τόσο τεράστιο οικοσύστημα είναι δύσκολος –υπάρχει κίνδυνος hard fork και δυνητικά καταστροφικών σφαλμάτων. Με τόσο μεγάλη αξία να διακυβεύεται, οι πειραματισμοί είναι εξαιρετικά επικίνδυνοι.
Όταν βγάλουμε αυτούς τους πειραματισμούς από το blockchain, υπάρχει πολύ μεγαλύτερη ευελιξία. Εάν κάτι πάει στραβά, δεν θα υπάρχει καμία επίδραση στο πραγματικό δίκτυο Bitcoin. Οι λύσεις επιπέδου 2 δεν υπονομεύουν καμία από τις υποθέσεις ασφαλείας που διατηρούν το πρωτόκολλο εδώ και πάνω από 15 χρόνια.
Επίσης, δεν είναι υποχρεωτικό να αλλάξουμε τον παλιό τρόπο συναλλαγών. Οι συναλλαγές στην αλυσίδα συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά για τον τελικό χρήστη, αλλά οι χρήστες έχουν πλέον τη δυνατότητα να πραγματοποιούν συναλλαγές και εκτός αλυσίδας.
Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα από τη χρήση του δικτύου Lightning. Θα αναλύσουμε μερικά από τα κύρια πλεονεκτήματα παρακάτω.
Κλιμάκωση
Τα block του Bitcoin δημιουργούνται περίπου κάθε δέκα λεπτά και μπορούν να χωρέσουν μόνο έναν συγκεκριμένο αριθμό συναλλαγών. Ο χώρος σε ένα block είναι ένας σπάνιος πόρος. Επομένως πρέπει να υποβάλετε προσφορές έναντι άλλων χρηστών για να συμπεριληφθεί έγκαιρα η δική σας συναλλαγή. Οι εξορύκτες ενδιαφέρονται, πρώτον και κύριον, για την πληρωμή τους. Επομένως θα συμπεριλάβουν πρώτα τις συναλλαγές με υψηλότερες προμήθειες.
Όταν δεν υπάρχουν πολλοί χρήστες που προσπαθούν να στείλουν κεφάλαια ταυτόχρονα, αυτό δεν είναι ουσιαστικό πρόβλημα. Μπορείτε να ορίσετε μια χαμηλή προμήθεια και είναι πιθανό η συναλλαγή σας να συμπεριληφθεί στο επόμενο block. Ωστόσο, όταν πολλοί χρήστες μεταδίδουν ταυτόχρονα συναλλαγές, η μέση προμήθεια μπορεί να αυξηθεί σημαντικά. Υπήρξαν πολλές περιπτώσεις όπου ξεπέρασε τα 10 δολάρια. Στο ζενίθ της ανατιμητικής αγοράς του 2017, ξεπέρασε τα 50 δολάρια. Τον Απρίλιο του 2021, η μέση προμήθεια συναλλαγής Bitcoin ξεπέρασε τα 60 δολάρια.
Αυτό μπορεί να φαίνεται ασήμαντο για συναλλαγές που μεταφέρουν χιλιάδες δολάρια σε Bitcoin, αλλά για μικρότερες πληρωμές δεν είναι βιώσιμο. Ποιος θέλει να πληρώσει έναν καφέ 3 δολαρίων με μια προμήθεια 10 δολαρίων;
Με το δίκτυο Lightning, εξακολουθείτε να πληρώνετε δύο προμήθειες – μία για να ανοίξετε το κανάλι σας και μία άλλη για να το κλείσετε. Αλλά εσείς και ο αντισυμβαλλόμενός σας μπορείτε να κάνετε χιλιάδες συναλλαγές δωρεάν μόλις ανοίξει το κανάλι. Μόλις τελειώσετε, πρέπει απλώς να δημοσιεύσετε την τελική κατάσταση στο blockchain.
Σε μεγάλη κλίμακα, εάν περισσότεροι χρήστες βασίζονται σε λύσεις εκτός αλυσίδας, όπως το δίκτυο Lightning, ο χώρος των block θα χρησιμοποιείται πιο αποτελεσματικά. Οι μεταφορές χαμηλής αξίας και υψηλής συχνότητας θα μπορούσαν να πραγματοποιούνται σε κανάλια πληρωμής, ενώ ο χώρος των block χρησιμοποιείται για μεγαλύτερες συναλλαγές και άνοιγμα/κλείσιμο καναλιών. Αυτό θα έκανε το σύστημα προσβάσιμο σε μια πολύ μεγαλύτερη βάση χρηστών, επιτρέποντάς του να κλιμακωθεί μακροπρόθεσμα.
Μικροπληρωμές
Υπάρχει ένα ελάχιστο ποσό Bitcoin που μπορείτε να στείλετε σε μια συναλλαγή – περίπου 0,00000546 BTC. Κατά τη συγγραφή αυτού του άρθρου, αυτό ισούται περίπου με 38 σεντς. Είναι ένα μικρό ποσό, αλλά το δίκτυο Lightning σάς επιτρέπει να ωθήσετε τα όρια και να πραγματοποιείτε συναλλαγές με τη μικρότερη διαθέσιμη μονάδα αυτή τη στιγμή – 0,00000001 BTC ή ένα satoshi.
Το Lightning είναι πολύ πιο ελκυστικό για μικροπληρωμές. Οι προμήθειες στις τακτικές συναλλαγές καθιστούν ανέφικτη την αποστολή μικρών ποσών στην κύρια αλυσίδα. Ωστόσο, μέσα σε ένα κανάλι μπορείτε να στείλετε δωρεάν μια μικρή υποδιαίρεση ενός Bitcoin.
Οι μικροπληρωμές είναι κατάλληλες για πολλές περιπτώσεις χρήσης. Κάποιοι πιστεύουν ότι θα μπορούσαν να είναι μια βιώσιμη αντικατάσταση για μοντέλα που βασίζονται σε εγγραφές, όπου οι χρήστες πληρώνουν μικροσκοπικά ποσά κάθε φορά που χρησιμοποιούν μια υπηρεσία.
Απόρρητο
Ένα δευτερεύον πλεονέκτημα του δικτύου Lightning είναι ότι μπορεί να προσφέρει στους χρήστες υψηλό βαθμό εμπιστευτικότητας. Τα μέρη δεν χρειάζεται να γνωστοποιούν τα κανάλια τους στο ευρύτερο δίκτυο. Αν και να μπορείτε να δείτε το blockchain και να δείτε ότι αυτή η συναλλαγή άνοιξε ένα κανάλι, δεν μπορείτε απαραίτητα να δείτε τι συμβαίνει μέσα σε αυτό. Εάν οι συμμετέχοντες επιλέξουν να κάνουν το κανάλι τους ιδιωτικό, μόνο αυτοί θα γνωρίζουν ποιες συναλλαγές πραγματοποιούνται.
Εάν η Alice έχει ένα κανάλι με τον Bob και ο Bob έχει ένα κανάλι με την Carol, η Alice και η Carol μπορούν να στείλουν πληρωμές μεταξύ τους μέσω του Bob. Εάν ο Dan είναι συνδεδεμένος με την Carol, η Alice μπορεί να του στείλει πληρωμές. Μπορείτε να φανταστείτε ότι αυτό επεκτείνεται σε ένα εκτενές δίκτυο διασυνδεδεμένων καναλιών πληρωμής. Σε μια τέτοια ρύθμιση, δεν θα μπορούσατε να είστε σίγουροι σε ποιον έχει στείλει χρήματα η Alice μόλις κλείσει το κανάλι.
Πώς λειτουργεί το δίκτυο Lightning;
Εξηγήσαμε πώς το δίκτυο Lightning βασίζεται σε κανάλια μεταξύ κόμβων σε υψηλό επίπεδο. Ας ρίξουμε μια βαθύτερη ματιά στον τρόπο λειτουργίας του.
Διευθύνσεις πολλαπλών υπογραφώνπογραφών
Μια διεύθυνση πολλαπλών υπογραφών (multisignature ή multisig) είναι μια διεύθυνση από την οποία μπορούν να δαπανούν χρήματα πολλά ιδιωτικά κλειδιά. Όταν δημιουργείτε μια διεύθυνση, καθορίζετε πόσα ιδιωτικά κλειδιά μπορούν να δαπανούν τα χρήματα και πόσα από αυτά τα κλειδιά απαιτούνται για την υπογραφή μιας συναλλαγής. Για παράδειγμα, ένα σύστημα "1 στα 5" σημαίνει ότι πέντε κλειδιά μπορούν να παράγουν μια έγκυρη υπογραφή και ότι απαιτείται μόνο ένα. Ένα σύστημα "2 στα 3" υποδεικνύει ότι, από τα τρία πιθανά κλειδιά, απαιτούνται δύο από αυτά να δαπανηθούν τα κεφάλαια.
Για να αρχικοποιήσουν ένα κανάλι στο Lightning, οι συμμετέχοντες δεσμεύουν κεφάλαια σε ένα σύστημα "2 στα 2". Υπάρχουν μόνο δύο ιδιωτικά κλειδιά με δυνατότητα υπογραφής και απαιτούνται και τα δύο για τη μετακίνηση νομισμάτων. Ας φέρουμε ξανά ως παράδειγμα τους αγαπημένους μας Alice και Bob. Θα πραγματοποιήσουν πολλές πληρωμές μεταξύ τους τους επόμενους μήνες, οπότε αποφασίζουν να ανοίξουν ένα κανάλι στο δίκτυο Lightning.
Αυτό ξεκινά όταν και οι δύο καταθέσουν, για παράδειγμα, 3 BTC ο καθένας στη διεύθυνση multisig που τους ανήκει από κοινού. Αναφέρουμε ξανά ότι ο Bob δεν μπορεί να αφαιρέσει χρήματα από τη διεύθυνση χωρίς να συμφωνήσει η Alice ή το αντίστροφο.
Σε αυτό το σημείο, μπορούν απλώς να έχουν ένα χαρτί που να ενημερώνει τα υπόλοιπα σε κάθε πλευρά. Και οι δύο έχουν αρχικό υπόλοιπο 3 BTC. Εάν η Alice θέλει να κάνει μια πληρωμή 1 BTC στον Bob, θα μπορούσε απλά να σημειώσει ότι εκείνη έχει τώρα 2 BTC και ο Bob έχει 4 BTC. Θα μπορούσαν να παρακολουθούν τα υπόλοιπα με αυτόν τον τρόπο μέχρι να αποφασίσουν να μετακινήσουν εκτός διεύθυνσης τα κεφάλαια.
Αυτό μπορεί να γίνει, αλλά δεν είναι πρακτικό. Το πιο σημαντικό είναι, όμως, ότι είναι εξαιρετικά εύκολο για κάποιον να μην είναι συνεργάσιμος. Εάν η Alice καταλήξει με 6 BTC και ο Bob με κανένα, ο Bob δεν χάνει τίποτα εάν αρνηθεί να αποδεσμεύσει τα κεφάλαια (εκτός, ίσως, από τη φιλία του με την Alice).
Συμβάσεις hash timelock (HTLC)
Το παραπάνω σύστημα είναι βαρετό και δεν προσφέρει πολλά σε σχέση με τις σημερινές αξιόπιστες ρυθμίσεις. Γίνεται πολύ πιο ενδιαφέρον όταν εισάγουμε έναν μηχανισμό που επιβάλλει τη "σύμβαση" μεταξύ της Alice και του Bob. Εάν ένα από τα μέρη αποφασίσει να μην παίξει δίκαια, τότε το άλλο έχει ακόμα μια λύση για να αφαιρέσει τα χρήματά του από το κανάλι.
Αυτός ο μηχανισμός είναι μια Σύμβαση Hash Timelock (ή HTLC). Ο όρος μπορεί να ακούγεται βαρυσήμαντος, αλλά στην πραγματικότητα είναι μια αρκετά απλή και ευνόητη έννοια. Συνδυάζει δύο άλλες τεχνολογίες (τα hashlock και τα timelock) για να διορθώσει οποιαδήποτε μη συνεργάσιμη συμπεριφορά στα κανάλια πληρωμών.
Το hashlock είναι μια προϋπόθεση που τίθεται σε μια συναλλαγή, η οποία υπαγορεύει ότι μπορείτε να ξοδέψετε κεφάλαια μόνο αποδεικνύοντας ότι γνωρίζετε ένα "μυστικό". Ο αποστολέας κάνει hashing σε ένα κομμάτι δεδομένων και περιλαμβάνει το hash στη συναλλαγή προς τον παραλήπτη. Ο μόνος τρόπος που μπορεί να τη δαπανήσει ο παραλήπτης είναι αν παρέχει τα αρχικά δεδομένα (το "μυστικό") που αντιστοιχούν στο hash. Και ο μόνος τρόπος που μπορεί να παρέχει αυτά τα δεδομένα είναι αν του τα δώσει ο αποστολέας.
Το timelock είναι μια προϋπόθεση που σας εμποδίζει να δαπανήσετε κεφάλαια πριν από μια συγκεκριμένη ώρα. Καθορίζεται είτε ως πραγματικός χρόνος, είτε ως καθορισμένο block height.
Οι HTLC δημιουργούνται συνδυάζοντας hashlock και timelock. Στην πράξη, οι HTLC μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία πληρωμών υπό όρους - ο παραλήπτης πρέπει να παράσχει ένα "μυστικό" πριν από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, ειδάλλως ο αποστολέας μπορεί να διεκδικήσει εκ νέου τα κεφάλαια. Το δεύτερο σκέλος ίσως εξηγείται καλύτερα με ένα παράδειγμα, οπότε ας επιστρέψουμε στην Alice και τον Bob.
Άνοιγμα και κλείσιμο καναλιών
Δώσαμε το παράδειγμα της Alice και του Bob που μόλις δημιούργησαν συναλλαγές που χρηματοδοτούν τη διεύθυνση πολλαπλών υπογραφών που θα μοιράζονται. Αλλά αυτές οι συναλλαγές δεν έχουν δημοσιευτεί ακόμα στο blockchain! Πρώτα πρέπει να κάνουμε κάτι ακόμα.
Τρία νομίσματα από τον Bob και τρία νομίσματα από την Alice.
Θυμηθείτε ότι ο μόνος τρόπος με τον οποίο αυτά τα νομίσματα μπορούν να απομακρυνθούν από τις πολλαπλές υπογραφές είναι αν και η Ιωάννα και ο Νίκος υπογράψουν από κοινού μια συναλλαγή. Αν η Ιωάννα ήθελε να στείλει και τα έξι νομίσματα σε μια εξωτερική διεύθυνση, θα χρειαζόταν την έγκριση του Νίκου. Πρώτα θα δημιουργούσε μια συναλλαγή (έξι Bitcoin σε αυτήν τη διεύθυνση) και θα προσέθετε τη δική της υπογραφή.
Θα μπορούσε να προσπαθήσει να μεταδώσει τη συναλλαγή αμέσως, αλλά θα ήταν άκυρη, επειδή ο Bob δεν έχει προσθέσει την υπογραφή του. Η Alice πρέπει πρώτα να του δώσει την ημιτελή συναλλαγή. Μόλις προσθέσει την υπογραφή του, θα γίνει έγκυρη.
Ακόμα δεν έχουμε ορίζει έναν μηχανισμό για να συμπεριφέρονται όλοι δίκαια. Όπως είπαμε νωρίτερα, εάν ο αντισυμβαλλόμενός σας αρνηθεί να συνεργαστεί, τα κεφάλαιά σας ουσιαστικά παγιδεύονται. Ας αναφερθούμε στον μηχανισμό που το αποτρέπει αυτό. Υπάρχουν αρκετά διαφορετικά σκέλη, οπότε κάνετε λίγη υπομονή.
Κάθε συμβαλλόμενος πρέπει να βρει ένα "μυστικό" – ας τα ονομάσουμε Α και Β. Δεν θα ήταν πλέον μυστικά αν η Ιωάννα και ο Νίκος τα αποκάλυπταν, οπότε θα τα κρατήσουν κρυφά προς το παρόν. Το ζευγάρι θα δημιουργήσει τα αντίστοιχα hash των μυστικών – h(Α) και h(Β). Έτσι, αντί να μοιραστούν τα μυστικά τους, μοιράζονται αυτά τα hash.
Η Alice και ο Bob μοιράζονται τα μυστικά τους μεταξύ τους.
Η Alice και ο Bob πρέπει, επίσης, να δημιουργήσουν ένα σύνολο συναλλαγών δέσμευσης προτού δημοσιεύσουν τις πρώτες συναλλαγές τους στη διεύθυνση πολλαπλών υπογραφών. Αυτό θα τους δώσει μια λύση σε περίπτωση που ο άλλος αποφασίσει να κρατήσει τα κεφάλαια.
Αν σκεφτείτε ένα κανάλι όπως το μικροκαθολικό που αναφέραμε νωρίτερα, τότε οι συναλλαγές δέσμευσης είναι οι ενημερώσεις που κάνετε στο καθολικό. Κάθε φορά που δημιουργείτε ένα νέο ζευγάρι συναλλαγών δέσμευσης, εξισορροπείτε εκ νέου τα κεφάλαια μεταξύ των δύο συμμετεχόντων.
Το ζευγάρι της Alice θα έχει δύο εκροές - μία που πληρώνει μια διεύθυνση που της ανήκει και μία άλλη που είναι δεσμευμένη σε μια νέα διεύθυνση multisig. Την υπογράφει και τη δίνει στον Bob.
Η συναλλαγή της Alice έχει δύο εκροές – μία στη δική της διεύθυνση και μία σε ένα νέο multisig. Χρειάζεται ακόμα την υπογραφή του Bob για να είναι έγκυρη.
Ο Bob κάνει το ίδιο – η μία εκροή πληρώνει τον ίδιο, η άλλη πληρώνει μια άλλη διεύθυνση multisig. Την υπογράφει και τη δίνει στην Alice.
Έχουμε δύο ημιτελείς συναλλαγές που μοιάζουν πολύ.
Κανονικά, η Alice θα μπορούσε να προσθέσει μια υπογραφή στη συναλλαγή του Bob για να την κάνει έγκυρη. Ωστόσο, θα διαπιστώσετε ότι αυτά τα κεφάλαια δαπανώνται από το multisig "2 στα 2" που δεν έχει ακόμα κεφάλαια. Είναι λίγο σαν να προσπαθείτε να εξαργυρώσετε μια επιταγή από έναν λογαριασμό που έχει προς το παρόν μηδενικό υπόλοιπο. Επομένως, αυτές οι μερικώς υπογεγραμμένες συναλλαγές θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο όταν το multisig λειτουργεί.
Οι νέες διευθύνσεις πολλαπλών υπογραφών (στις οποίες κατευθύνονται οι 3 εκροές BTC) έχουν κάποιες περίεργες ιδιότητες. Ας ρίξουμε μια ματιά στην ημιτελή συναλλαγή που η Alice υπέγραψε και έδωσε στον Bob. Η εκροή multisig μπορεί να δαπανηθεί με τις εξής προϋποθέσεις:
Και τα δύο μέρη μπορούν να την υπογράψουν από κοινού.
Ο Bob μπορεί να τη δαπανήσει μόνος του μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα (λόγω του timelock).
Η Alice μπορεί να τη δαπανήσει αν γνωρίζει το μυστικό Γ του Bob.
Για τη συναλλαγή που έδωσε ο Bob στην Alice:
Και τα δύο μέρη μπορούν να την υπογράψουν από κοινού.
Η Alice μπορεί να τη δαπανήσει μόνη της μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα (λόγω του timelock).
Ο Bob μπορεί να τη δαπανήσει αν γνωρίζει το μυστικό Α της Alice.
Λάβετε υπόψη ότι κανένα από τα μέρη δεν γνωρίζει το μυστικό του άλλου, επομένως το 3 δεν είναι ακόμα δυνατό. Ένα άλλο πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι ότι, εάν υπογράψετε μια συναλλαγή, ο αντισυμβαλλόμενός σας μπορεί να προβεί σε δαπάνες αμέσως, επειδή δεν υπάρχουν ειδικές προϋποθέσεις στην εκροή τους. Μπορείτε είτε να περιμένετε να λήξει το timelock για να δαπανήσετε τα κεφάλαια μόνοι σας είτε να συνεργαστείτε με το άλλο μέρος για να τα δαπανήσετε αμέσως.
Ωραία! Τώρα μπορείτε να δημοσιεύσετε τις συναλλαγές στην αρχική διεύθυνση πολλαπλών υπογραφών "2 στα 2". Μπορείτε πλέον να το κάνετε με ασφάλεια, επειδή μπορείτε να ανακτήσετε τα κεφάλαιά σας εάν ο αντισυμβαλλόμενος εγκαταλείψει το κανάλι.
Μόλις επιβεβαιωθούν οι συναλλαγές, το κανάλι είναι σε λειτουργία. Αυτό το πρώτο ζευγάρι συναλλαγών μας δείχνει την τρέχουσα κατάσταση του μικροκαθολικού. Αυτήν τη στιγμή, θα πληρώσει 3 BTC στον Νίκο και 3 BTC στην Ιωάννα.
Όταν η Alice θέλει να κάνει μια νέα πληρωμή στον Bob, το ζευγάρι δημιουργεί δύο νέες συναλλαγές για να αντικαταστήσει το πρώτο σετ. Η διαδικασία είναι η ίδια – έχουν μόνο μία υπογραφή. Ωστόσο, η Alice και ο Bob πρώτα αποκαλύπτουν τα παλιά μυστικά τους και ανταλλάσσουν νέα hash για τον επόμενο γύρο συναλλαγών.
Αν η Alice ήθελε να πληρώσει 1 BTC στον Bob, για παράδειγμα, οι δύο νέες συναλλαγές θα πίστωναν 2 BTC στην Alice και 4 BTC στον Bob. Με αυτόν τον τρόπο, το υπόλοιπο ενημερώνεται.
Οποιοδήποτε από τα μέρη μπορεί να υπογράψει και να μεταδώσει μία από τις πιο πρόσφατες συναλλαγές ανά πάσα στιγμή για να τη "διακανονίσει" στο blockchain. Αλλά όποιο μέρος το κάνει αυτό, θα πρέπει να περιμένει μέχρι να λήξει το timelock, ενώ το άλλο μέρος μπορεί να δαπανήσει τα κεφάλαια αμέσως. Θυμηθείτε ότι εάν ο Bob υπογράψει και μεταδώσει τη συναλλαγή της Alice, έχει τώρα μια εκροή χωρίς προϋποθέσεις.
Και τα δύο μέρη μπορούν να συμφωνήσουν να κλείσουν το κανάλι μαζί (ένα από κοινού κλείσιμο). Αυτός είναι ίσως ο πιο εύκολος και γρήγορος τρόπος για να μεταφέρετε ξανά τα κεφάλαιά σας στην αλυσίδα. Ωστόσο, ακόμα κι αν το ένα μέρος δεν ανταποκριθεί ή αρνηθεί να συνεργαστεί, το άλλο μπορεί και πάλι να διεκδικήσει τα χρήματά του περιμένοντας να τελειώσει το timelock.
Πώς το δίκτυο Lightning αποτρέπει την εξαπάτηση;
Μπορεί να έχετε εντοπίσει έναν φορέα επίθεσης στην περίπτωσή μας. Εάν ο Bob έχει αυτήν τη στιγμή υπόλοιπο 1 BTC, τι θα τον εμποδίσει από το να μεταδώσει μια παλαιότερη συναλλαγή όπου είχε περισσότερα χρήματα; Έχει ήδη λάβει την κατά το ήμισυ υπογεγραμμένη συναλλαγή από την Alice, πρέπει απλώς να προσθέσει την υπογραφή του και να τη μεταδώσει, σωστά;
Τίποτα δεν τον εμποδίζει από το να το κάνει – εκτός από το γεγονός ότι θα μπορούσε να χάσει όλο το υπόλοιπό του. Ας υποθέσουμε ότι το κάνει και μεταδίδει μια παλιά συναλλαγή που πληρώνει ένα νόμισμα στην Alice και πέντε στη διεύθυνση multisig που αναφέραμε προηγουμένως.
Η Ιωάννα λαμβάνει αμέσως το νόμισμά της. Ο Νίκος, από την άλλη, πρέπει να περιμένει μέχρι να λήξει το timelock για να δαπανήσει κεφάλαια από τη διεύθυνση πολλαπλών υπογραφών. Θυμάστε την άλλη προϋπόθεση που αναφέραμε ότι θα επέτρεπε στην Ιωάννα να δαπανήσει τα ίδια κεφάλαια αμέσως; Χρειάζεται ένα μυστικό που δεν είχε τότε. Τώρα το έχει – μόλις δημιουργήθηκε ο δεύτερος γύρος συναλλαγών, ο Νίκος της έδωσε αυτό το μυστικό.
Ενώ ο Bob δεν μπορεί κάνει τίποτα ενώ περιμένει να λήξει το timelock, η Alice μπορεί να μετακινήσει αυτά τα κεφάλαια. Αυτός ο μηχανισμός που βασίζεται σε ποινή σημαίνει ότι είναι μάλλον απίθανο οι συμμετέχοντες να επιχειρήσουν να εξαπατήσουν, επειδή ο αντισυμβαλλόμενος θα έχει πρόσβαση στα νομίσματά τους.
Δρομολόγηση πληρωμών
Το αναφέραμε νωρίτερα – τα κανάλια μπορούν να συνδεθούν. Σε διαφορετική περίπτωση, το δίκτυο Lightning δεν θα ήταν τόσο χρήσιμο για πληρωμές. Θα δεσμεύατε πραγματικά 500 δολάρια σε ένα κανάλι με μια καφετέρια μόνο και μόνο για να μπορείτε να λαμβάνετε την καθημερινή σας καφεΐνη για τους επόμενους μήνες;
Δεν χρειάζεται να το κάνετε αυτό. Αν η Ιωάννα έχει ένα κανάλι με τον Νίκο και ο Νίκος έχει ήδη ένα κανάλι με τη Δέσποινα, ο Νίκος μπορεί να δρομολογεί πληρωμές μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να λειτουργήσει με πολλαπλά "βήματα", πράγμα που σημαίνει ότι η Ιωάννα μπορεί στην ουσία να πληρώσει οποιονδήποτε προς τον οποίο υπάρχει ένα μονοπάτι.
Σε αυτό το σενάριο, η Alice μπορεί να περάσει από πολλές διαδρομές για να φτάσει στον Frank. Στην πράξη, θα επιλέγει πάντοτε τη συντομότερη.
Για τον ρόλο τους στη δρομολόγηση, οι μεσάζοντες ενδέχεται να λάβουν μια μικρή προμήθεια (αν και δεν είναι υποχρεωτική). Το δίκτυο Lightning είναι ακόμα σχετικά νέο, επομένως δεν έχει δημιουργηθεί ακόμη μια αγορά προμηθειών. Αυτό που πολλοί αναμένουν είναι προμήθειες που βασίζονται στην παρεχόμενη ρευστότητα.
Στη βασική αλυσίδα, η προμήθειά σας βασίζεται αποκλειστικά στον χώρο που καταλαμβάνει η συναλλαγή σας σε ένα block – η αξία που μεταδίδεται δεν έχει σημασία – οι πληρωμές 1 $ και 10.000.000 $ κοστίζουν το ίδιο. Αντίθετα, δεν υπάρχει χώρος block στο δίκτυο Lightning.
Αντ'αυτού, υπάρχει η έννοια των τοπικών και απομακρυσμένων υπολοίπων. Το τοπικό υπόλοιπο είναι το ποσό που μπορείτε να "ωθήσετε" στο άλλο άκρο του καναλιού, ενώ το απομακρυσμένο υπόλοιπο είναι αυτό που μπορεί να σας ωθήσει ο αντισυμβαλλόμενός σας.
Ώρα να δούμε ένα άλλο παράδειγμα. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε ένα από τα παραπάνω μονοπάτια: Alice <> Carol <> Frank.
Το υπόλοιπο των χρηστών πριν και μετά τη μεταφορά 0,3 BTC από την Alice στον Frank.
Το μονοπάτι Alice <> Carol και το μονοπάτι Carol <> Frank έχουν συνολική χωρητικότητα 1 BTC.Το τοπικό υπόλοιπο της Alice είναι 0,7 BTC. Εάν διακανονιστούν τώρα στο blockchain, η Alice θα λάβει 0,7 BTC και η Carol θα λάβει το απομακρυσμένο υπόλοιπο (δηλαδή 0,3 BTC).
Αν η Alice θέλει να στείλει 0,3 BTC στον Frank, ωθεί 0,3 BTC στην πλευρά του καναλιού της Carol. Στη συνέχεια, η Carol ωθεί 0,3 BTC από το τοπικό της υπόλοιπο στο κανάλι με τον Frank. Ως αποτέλεσμα, το υπόλοιπο της Carol παραμένει το ίδιο: το +0,3 BTC από την Alice και το -0,3 BTC προς τον Frank αλληλοαντισταθμίζονται.
Η Δέσποινα δεν χάνει την αξία της από το να ενεργεί ως σύνδεσμος μεταξύ της Ιωάννας και του Γιάννη, αλλά χάνει κάπως την ευελιξία της. Αυτό, γιατί τώρα μπορεί να ξοδέψει 0,6 BTC στο κανάλι της με την Ιωάννα, αλλά μόνο 0,1 BTC στο κανάλι με τον Γιάννη.
Μπορείτε να φανταστείτε ένα σενάριο όπου η Alice είναι συνδεδεμένη μόνο με την Carol, ενώ ο Frank είναι συνδεδεμένος σε ένα πολύ ευρύτερο δίκτυο. Η Carol μπορούσε προηγουμένως να στείλει συνολικά 0,4 BTC σε άλλους μέσω του Frank, αλλά τώρα μπορεί να προωθήσει μόνο 0,1 BTC, επειδή αυτό είναι το μόνο που έχει στην δική της πλευρά του καναλιού.
Σε αυτό το σενάριο, η Ιωάννα καταναλώνει ουσιαστικά τη ρευστότητα της Δέσποινας. Χωρίς κανενός είδους κίνητρο, η Δέσποινα μπορεί να μην θέλει να αποδυναμώσει τη θέση της. Έτσι, αντί για αυτό, μπορεί απλώς να πει ότι Θα δρομολογώ κάθε 0,01 BTC με προμήθεια δέκα satoshi. Με αυτόν τον τρόπο, όσο περισσότερα από τα τοπικά της υπόλοιπα θυσιάζει η Δέσποινα σε "ισχυρότερα" μονοπάτια, τόσο περισσότερο επωφελείται.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, δεν υπάρχει εκ των πραγμάτων απαίτηση για χρέωση προμήθειας. Κάποιοι μπορεί να μην ανησυχούν για τη μείωση της ρευστότητας. Άλλοι μπορεί απλώς να ανοίξουν κανάλια απευθείας προς τον δέκτη.
Περιορισμοί του δικτύου Lightning
Θα ήταν υπέροχο αν το δίκτυο Lightning αποδεικνυόταν η λύση σε όλα τα προβλήματα κλιμάκωσης του Bitcoin. Δυστυχώς, έχει και τις ελλείψεις του, που μπορεί να δημιουργήσουν εμπόδια.
Ευχρηστία
Το Bitcoin δεν είναι το πιο διαισθητικό σύστημα για αρχάριους – μπορεί να είναι δύσκολο να εξοικειωθείτε με τις διευθύνσεις, τις προμήθειες κ.λπ. Αφού διαμορφωθεί ένας πελάτης στο Lightning, οι χρήστες πρέπει, επίσης, να αρχίσουν να ανοίγουν κανάλια για να μπορέσουν να πραγματοποιήσουν πληρωμές. Αυτή μπορεί να είναι μια χρονοβόρα διαδικασία και θα μπορούσε να φαίνεται βουνό σε έναν νεοφερμένο που τώρα αρχίζει να μαθαίνει έννοιες όπως η εισερχόμενη/εξερχόμενη χωρητικότητα.
Παρόλα αυτά, γίνονται συνεχώς βελτιώσεις για να μειωθούν τα εμπόδια στην είσοδο και για να έχουν οι χρήστες μια βελτιωμένη εμπειρία.
Ρευστότητα
Μια από τις μεγαλύτερες επικρίσεις για το δίκτυο Lightning είναι ότι μπορεί να περιοριστεί η ικανότητά σας να κάνετε συναλλαγές. Δεν μπορείτε να δαπανήσετε περισσότερα κεφάλαια από όσα έχετε δεσμεύσει σε ένα κανάλι. Αν δαπανήσετε όλα τα κεφάλαιά σας, με αποτέλεσμα το απομακρυσμένο υπόλοιπο να έχει όλα τα κεφάλαια του καναλιού, θα πρέπει να κλείσετε το κανάλι. Εναλλακτικά, μπορείτε να περιμένετε μέχρι κάποιος να σας πληρώσει μέσω αυτού, αλλά δεν είναι ιδανική κατάσταση.
Τα μονοπάτια σας μπορούν, επίσης, να περιοριστούν από τη συνολική χωρητικότητα του καναλιού. Σκεφτείτε το προηγούμενο παράδειγμα Alice <> Carol <> Frank. Εάν η Alice και η Carol έχουν χωρητικότητα 5 BTC στο κανάλι τους, αλλά η Carol και ο Frank έχουν χωρητικότητα μόνο 1 BTC, η Alice δεν μπορεί ποτέ να στείλει περισσότερα από 1 BTC. Ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, για να λειτουργήσει αυτός ο τρόπος θα πρέπει ολόκληρο το υπόλοιπο να βρίσκεται στην πλευρά της Carol στο κανάλι Carol <> Frank. Αυτό μπορεί να περιορίσει σημαντικά το ποσό των κεφαλαίων που μπορούν να περάσουν κατά μήκος των καναλιών του LN, και, έτσι, έχει αλυσιδωτό αντίκτυπο στη χρηστικότητα.
Κεντρικοί κόμβοι
Λόγω του ζητήματος που αναφέραμε στην προηγούμενη ενότητα, υπάρχουν ανησυχίες ότι το δίκτυο θα διευκολύνει τη δημιουργία τεράστιων "κόμβων". Δηλαδή, μεγάλες, εξαιρετικά συνδεδεμένες οντότητες με μεγάλη ρευστότητα. Η δρομολόγηση μεγάλων πληρωμών θα έπρεπε να γίνεται μέσω ορισμένων από αυτές τις οντότητες.
Προφανώς, αυτή δεν θα ήταν καλή κατάσταση. Θα αποδυνάμωνε το σύστημα, καθώς εάν αυτές οι οντότητες έβγαιναν εκτός σύνδεσης, θα διατάρασσαν σε μεγάλο βαθμό τις σχέσεις μεταξύ ομοτίμων. Υπάρχει, επίσης, αυξημένος κίνδυνος λογοκρισίας, καθώς υπάρχουν μόνο λίγα σημεία από τα οποία περνούν οι συναλλαγές.
Η τρέχουσα κατάσταση του δικτύου Lightning
Από τον Μάρτιο του 2024, το δίκτυο Lightning φαίνεται υγιές. Διαθέτει πάνω από 13.000 κόμβους σε σύνδεση, περισσότερα από 52.000 ενεργά κανάλια και κάτι παραπάνω από 4.570 BTC σε χωρητικότητα.
Παγκόσμια διανομή κόμβων του δικτύου Lightning.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές εφαρμογές κόμβων – μερικές είναι το c-lightning της Blockstream, το Lightning Network Daemon της Lightning Labs και το Eclair της ACINQ. Για χρήστες που είναι λιγότερο τεχνικά καταρτισμένοι, πολλές εταιρείες προσφέρουν κόμβους τοποθέτησης και άμεσης λειτουργίας (plug-and-play). Το μόνο που έχετε να κάνετε με αυτούς είναι να ενεργοποιήσετε τη συσκευή και είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε με το δίκτυο Lightning.
Συμπεράσματα
Από την έναρξη λειτουργίας του mainnet το 2018, το δίκτυο Lightning αναπτύχθηκε σημαντικά. Υπάρχουν ακόμη κάποια εμπόδια στη χρηστικότητα που πρέπει να ξεπεραστούν, καθώς αυτή τη στιγμή απαιτείται κάποιος βαθμός τεχνικής κατάρτισης για τη λειτουργία ενός κόμβου στο Lightning. Αλλά με την ανάπτυξη που σημειώνεται, μπορεί κάλλιστα να δούμε με την πάροδο του χρόνου τα εμπόδια εισόδου να μειώνονται.
Για περαιτέρω ανάγνωση
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το περιεχόμενο παρουσιάζεται σε εσάς "ως έχει" μόνο για γενική ενημέρωση και εκπαιδευτικούς σκοπούς, χωρίς καμία δήλωση ή εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή, ούτε σκοπεύει να προτείνει την αγορά οποιουδήποτε συγκεκριμένου προϊόντος ή υπηρεσίας. Θα πρέπει να αναζητήσετε μόνοι σας συμβουλές από κατάλληλους επαγγελματίες συμβούλους. Όταν το άρθρο αποτελεί συνεισφορά τρίτου, λάβετε υπόψη ότι οι απόψεις που εκφράζονται ανήκουν στον τρίτο συνεισφέροντα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα εκείνες της Ακαδημίας Binance. Διαβάστε την πλήρη δήλωση αποποίησης ευθυνών εδώ για περισσότερες λεπτομέρειες. Οι τιμές των ψηφιακών περιουσιακών στοιχείων ενδέχεται να είναι ασταθείς. Η αξία της επένδυσής σας μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί, ενώ είναι επίσης πιθανό να μην σας επιστραφεί το ποσό που επενδύσατε. Έχετε την αποκλειστική ευθύνη για τις αποφάσεις σχετικά με τις επενδύσεις σας και η Ακαδημία Binance δεν φέρει καμία ευθύνη για οποιαδήποτε ζημία που μπορεί να προκύψει. Αυτό το υλικό δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στους Όρους χρήσης και στην Προειδοποίηση κινδύνου.