Pamācība iesācējiem par Bitcoin Lightning tīklu

Ievads

Kriptovalūtām ir dažas visai unikālas īpašības. Tās nevar vienkārši "uzlauzt" vai apturēt to darbību, un jebkurš var tās izmantot pārskaitījumiem visā pasaulē, neiesaistot nekādas trešās personas.

Lai saglabātu šo funkciju darbību, ir nepieciešami būtiski kompromisi. Tā kā par kriptovalūtas tīkla darbību ir atbildīgi daudzi mezgli, tīkla caurlaidspēja ir ierobežota. Rezultātā darījumu skaits, ko blokķēdes tīkls var apstrādāt sekundē (TPS), ir samērā mazs, ņemot vērā, ka tehnoloģiju ir paredzēts ieviest plašākajā mērogā.

Mēģinot pārvarēt blokķēdes tehnoloģijai raksturīgos ierobežojumus, ir piedāvāti dažādi mērogošanas risinājumi, kas palielina tīklā apstrādājamo darījumu skaitu. Šajā rakstā detalizēti apskatīsim Lightning tīklu – vienu no šādiem Bitcoin protokola paplašinājumiem.

Kas ir Lightning tīkls?

Lightning tīkls ir virs blokķēdes izvietots tīkls ar mērķi veicināt ātru vienādranga darījumu apstrādi. Tas neattiecas tikai uz Bitcoin – to ir ieviesušas arī citas kriptovalūtas (piemēram, Litecoin).

Tu, iespējams, prāto – ko nozīmē "izvietots virs blokķēdes". Lightning tīkls ir tā saucamais ārpusķēdes jeb 2. slāņa risinājums. Tas ļauj personām sadarboties, nereģistrējot katru darījumu blokķēdē.

Lightning tīkls darbojas atsevišķi no Bitcoin tīkla – tam ir savi mezgli un programmatūra, tomēr tas joprojām sazinās ar galveno ķēdi. Lai iekļūtu Lightning tīklā un no tā izietu, ir jāizveido īpaši darījumi blokķēdē.

Līdz ar pirmo darījumu tu būtībā izveido sava veida viedo līgumu ar citu lietotāju. Šo procesu drīz apskatīsim detalizēti – pagaidām vienkārši iztēlojies to kā viedo līgumu, kas ietver privātu virsgrāmatu ar šo otru lietotāju. Šajā virsgrāmatā var ierakstīt daudz darījumu. Tos varat redzēt tikai jūs abi, taču neviens no jums nevar krāpties – to nodrošina dažas sistēmas īpatnības.

Šo minivirsgrāmatu sauc par kanālu. Pieņemsim, ka Alise un Kārlis katrs iemaksā 5 BTC šajā viedajā līgumā. Tagad viņiem savā kanālā katram ir 5 BTC. Pēc tam Alise ieraksta virsgrāmatā darījumu: samaksāt 1 BTC Kārlim. Tagad Kārlim ir 6 BTC, bet Alisei ir 4 BTC. Pēc kāda laika Kārlis varētu nosūtīt Alisei atpakaļ 2 BTC, kā rezultātā Alises atlikums būs 6 BTC, bet Kārļa – 4 BTC. Tā viņi var kādu laiku turpināt.

Jebkurā brīdi jebkurš no viņiem var publicēt blokķēdē informāciju par šī kanāla aktuālo stāvokli. Tajā brīdī abu kanāla pušu atlikumi tiek piešķirti attiecīgajām personām ķēdē.

Atbilstoši nosaukumam – Lightning tīklā darījumi notiek zibenīgi. Nav jāgaida bloka apstiprinājumi – maksājumus var veikt tik ātri, cik to pieļauj tavs interneta savienojums.

Kāpēc ir nepieciešams Lightning tīkls?

Pagaidām Lightning tīkls, šķiet, ir saprātīgākā pieeja Bitcoin blokķēdes mērogošanai. Izmaiņu koordinēšana tik plašā ekosistēmā ir visai sarežģīta – pastāv stingrās šķelšanas un katastrofālu kļūdu risks. Ar tik lielām likmēm ir ārkārtīgi bīstami ļauties eksperimentiem.

Veicot šādus eksperimentus ārpus blokķēdes, palielinās elastība. Ja kaut kas noiet greizi, tas neietekmē faktisko Bitcoin tīklu. Otrā slāņa risinājumi neapdraud nevienu no drošības aspektiem, kas nodrošinājuši protokola darbību vairāk nekā 10 gadus.

Tāpat nav obligāta pienākuma pāriet no vecās pieejas uz jauno. No gala lietotāja skatpunkta darījumi ķēdē joprojām norit, kā ierasts, taču tagad lietotājam ir arī iespēja veikt darījumus ārpus ķēdes.

Lightning tīkla izmantošanai ir vairākas priekšrocības. Tālāk apskatīsim dažas būtiskākās.

Mērogojamība

Bitcoin bloki tiek izveidoti ik pēc aptuveni 10 minūtēm, un darījumu skaits, ko tajos var ietvert, ir ierobežots. Bloka ietilpība ir ierobežota, tāpēc tu konkurē ar citiem lietotājiem par iespēju ātrāk iekļaut savu darījumu blokā. Ieguvējus galvenokārt interesē atlīdzība, tāpēc viņi vispirms iekļaus tos darījumus, par kuriem tiek maksāta lielāka komisijas maksa.

Ja lietotāju skaits, kuri vienlaikus cenšas nosūtīt savus līdzekļus, nav liels, tā nav problēma. Vari noteikt zemu komisijas maksu, un tavs darījums, visticamāk, tiks iekļauts nākamajā blokā. Tomēr tad, ja visi vienlaicīgi cenšas pārraidīt savus darījumus tīklā, vidējā komisijas maksa var būtiski palielināties. Tā vairākkārt ir pārsniegusi 5 $. 2017. gadā tirgus augšupejas kulminācijas laikā komisijas maksa pārsniedza 50 $.

Vidējā Bitcoin darījumu komisijas maksa (USD)

Tas varētu šķist maz tūkstošiem dolāru vērtiem Bitcoin darījumiem, taču mazākiem maksājumiem tas nav ilgtspējīgs risinājums. Kurš gan vēlētos maksāt 5 $ komisijas maksu, pasūtot 3 $ vērtu tasi kafijas?

Lightning tīklā tu joprojām maksā divas komisijas maksas – vienu, lai atvērtu savu kanālu, un otru, lai to aizvērtu. Taču pēc kanāla atvēršanas tu un tavs darījumu partneris varat bez maksas veikt tūkstošiem darījumu. Kad visi darījumi būs izpildīti, jums būs vienkārši jāpublicē blokķēdē galīgais iznākums.

Plašākā mērogā – jo vairāk lietotāju izmanto tādus ārpusķēdes risinājumus kā Lightning tīkls, jo efektīvāk tiek izmantoti bloku resursi. Maksājumu kanālos ir iespējams veikt biežus zemas vērtības pārskaitījumus, bloku resursus izmantojot lielākiem darījumiem un kanālu atvēršanai vai aizvēršanai. Tādējādi sistēma kļūst pieejama daudz plašākam lietotāju lokam, nodrošinot ilgtermiņa mērogojamību.

Mikromaksājumi

Ir noteikts minimālais Bitcoin daudzums, ko var nosūtīt vienā darījumā, – tie ir aptuveni 0,00000546 BTC. Šī raksta tapšanas brīdī tas atbilst aptuveni četriem centiem. Tas nav daudz, taču Lightning tīklā tu vari veikt darījumus pat ar mazāko pašlaik pieejamo vienību – 0,00000001 BTC jeb vienu satoshi.

Lightning tīkls ir daudz pievilcīgāks risinājums mikromaksājumiem. Parasto darījumu komisijas maksu dēļ nav izdevīgi pārskaitīt pavisam niecīgas summas galvenajā ķēdē. Turpretī kanālā tu vari nosūtīt pavisam sīku Bitcoin daļiņu bez maksas.

Mikromaksājumus var izmantot dažādiem mērķiem. Daži apgalvo, ka tie varētu aizstāt abonementa tipa modeļus, kad lietotāji maksā nelielas summas katru reizi, kad izmanto kādu pakalpojumu.

Privātums

Vēl viena Lightning tīkla priekšrocība ir lietotājiem nodrošinātās konfidencialitātes līmenis. Iesaistītajām pusēm nav jāziņo plašākam tīklam par saviem kanāliem. Lai arī, ieskatoties blokķēdes datos, tu varētu konstatēt, ka ar noteiktu darījumu ir atvērts kanāls, tev ne vienmēr būs nosakāms kanālā notiekošais. Ja dalībnieki izvēlas padarīt savu kanālu privātu, tikai viņi paši zinās, kādi darījumi tajā tiek veikti.

Ja Alisei ir kanāls ar Kārli, bet Kārlim ir kanāls ar Lieni, tad Alise un Liene var sūtīt maksājumus viena otrai ar Kārļa starpniecību. Ja Dāvis ir savienots ar Lieni, tad Alise var sūtīt maksājumus arī viņam. Vari iedomāties, cik plašā tīklā var izvērsties šādi savstarpēji savienoti maksājumu kanāli. Šādā sistēmā pēc kanāla slēgšanas nevar ar pārliecību pateikt, kam Alise nosūtījusi savus līdzekļus.

Kā darbojas Lightning tīkls?

Esam noskaidrojuši Lightning tīkla darbības pamatprincipu – kanālu izveidi starp mezgliem. Tagad paraudzīsimies, kā process norit tehniski.

Vairākparakstu adreses

Vairākparakstu (jeb multisig) adrese ir tāda adrese, no kuras var veikt maksājumus, izmantojot vairākas privātās atslēgas. Izveidojot šādu adresi, tiek noteikts, cik daudz privāto atslēgu varēs tērēt līdzekļus un cik daudz šo atslēgu būs nepieciešams darījuma parakstīšanai. Piemēram, "1 no 5" shēmā derīga paraksta izveidei nepieciešama tikai viena no kopā piecām atslēgām. Shēma "2 no 3" paredz, ka no trim iespējamajām atslēgām ir jāizmanto jebkuras divas, lai varētu tērēt līdzekļus.

Lai atvērtu Lightning kanālu, dalībnieki iesaldē līdzekļus atbilstoši "2 no 2" shēmai. Paraksttiesīgas ir tikai divas privātās atslēgas, un tās abas ir nepieciešamas, lai varētu pārskaitīt līdzekļus. Tagad atgriezīsimies pie Alises un Kārļa. Viņi turpmāko mēnešu laikā plāno veikt daudz savstarpēju darījumu, tāpēc viņi atver Lightning tīkla kanālu.

Vispirms viņi katrs iemaksā, teiksim, 3 BTC šajā kopējā vairākparakstu adresē. Atgādināsim, ka Kārlis nevar pārskaitīt līdzekļus no šīs adreses bez Alises piekrišanas, un otrādi.

Viņi varētu vienkārši reģistrēt abu pušu atlikumus uz papīra lapas. Viņu abu sākuma atlikums ir 3 BTC. Ja Alise vēlas pārskaitīt Kārlim 1 BTC, varbūt ērtāk būtu vienkārši pierakstīt, ka Alisei tagad ir 2 BTC un Kārlim ir 4 BTC? Šādi varētu reģistrēt atlikumus līdz brīdim, kad viņi nolems izņemt savus līdzekļus.

Tas ir iespējams, taču kāds no tā labums? Vēl svarīgāk – vai tadējādi kāda no pusēm nevar vienkārši atteikties sadarboties? Ja Alisei beigu atlikums ir 6 BTC, bet Kārļa – nulle, Kārlis varētu atteikties parakstīt kanāla slēgšanas darījumu, neko nezaudējot (izņemot, iespējams, draudzību ar Alisi).

Jaucējkoda slēdzenes ar pulksteņa mehānismu līgumi (HTLC)

Augstāk aprakstītā sistēma ir garlaicīga un nav konkurētspējīga salīdzinājumā ar mūsdienu uzticamajiem risinājumiem. Daudz interesantāk kļūst, ieviešot mehānismu, kas nodrošina "līguma" izpildi starp Alisi un Kārli. Ja kāda no pusēm neievēro noteikumus, otrai pusei joprojām ir iespēja nodrošināt līdzekļu izņemšanu no kanāla.

Šis mehānisms ir jaucējkoda slēdzenes ar pulksteņa mehānismu līgums jeb HTLC. Šis termins var šķist mulsinošs, taču patiesībā ir visai vienkāršs. Tas apvieno divas citas tehnoloģijas – jaucējkoda slēdzeni un slēdzeni ar pulksteņa mehānismu, ko var izmantot situācijā, kad darījumu partneris atsakās sadarboties maksājumu kanālā.

Jaucējkoda slēdzene ir nosacījums, kas tiek piemērots darījumam un nosaka, ka līdzekļus vari tērēt tikai tad, ja apliecini, ka zini noslēpumu. Sūtītājs jauc datu fragmentu un ietver šo jaucējkodu darījumā. Vienīgais veids, kā saņēmējs var piekļūt šiem līdzekļiem un tos tērēt, ir iesniedzot jaucējkodam atbilstošus sākotnējos datus ("noslēpumu"). Un šos datus var iegūt tikai tad, ja sūtītājs tos iedod.

Slēdzene ar pulksteņa mehānismu ir nosacījums, kas neļauj tērēt līdzekļus pirms noteikta laika. Tas tiek definēts kā konkrēts laiks vai bloka augstums.

HTLC tiek veidoti, apvienojot jaucējkoda slēdzenes un slēdzenes ar pulksteņa mehānismu. Praksē HTLC var izmantot, lai izveidotu nosacījuma maksājumus, kad saņēmējam ir jāatklāj "noslēpums" pirms noteikta laika, vai arī sūtītājs var atgūt savus līdzekļus. Šis aspekts kļūs saprotamāks, apskatot piemēru, tāpēc atgriezīsimies pie Alises un Kārļa.

Kanālu atvēršana un aizvēršana

Mēs apskatījām piemēru, kurā Alise un Kārlis izveidoja darījumus, ieskaitot līdzekļus viņu kopīgajā vairākparakstu adresē. Tomēr šie darījumi pagaidām nav publicēti blokķēdē! Vispirms ir jāizdara kāda cita lieta.

Trīs valūtas vienības no Kārļa un trīs – no Alises.

Atceries, ka vienīgais veids, kā pārskaitīt šo kriptovalūtu uz adresi ārpus šīs vairākparakstu adreses, ir Kārlim un Alisei kopīgi parakstot attiecīgu darījumu. Ja Alise vēlētos nosūtīt visas sešas viņai piederošās valūtas vienības uz kādu ārēju adresi, viņai būtu nepieciešams Kārļa apstiprinājums. Vispirms viņa izveidotu darījumu (seši Bitcoin uz šo adresi) un pievienotu savu parakstu.

Viņa varētu mēģināt uzreiz pārraidīt šo darījumu tīklā, taču tas neizdotos, jo Kārlis nebūtu pievienojis savu parakstu. Alisei šis nepabeigtais darījums vispirms ir jānodod Kārlim. Kad viņš pievienos savu parakstu, darījums kļūs derīgs.

Mēs joprojām neesam pievienojuši mehānismu, kas nodrošinātu visu iesaistīto personu godīgu rīcību. Kā minējām – ja darījuma partneris atsakās sadarboties, tavi līdzekļi ir iesprostoti. Aplūkosim mehānismu, kas novērš šādu situāciju. Tas paļaujas uz vairākiem atsevišķiem aspektiem, tāpēc saglabā pacietību – viss kļūs skaidrs.

Katrai no pusēm ir jāizdomā savs noslēpums – sauksim tos par An un Kn. Ja Alise un Kārlis tos atklātu, tie vairs nebūtu nekādi noslēpumi, tāpēc pagaidām viņi tos tur slepenībā. Alise un Kārlis izveidos attiecīgo noslēpumu jaucējkodus – h(An) un h(Kn). Tātad tā vietā, lai atklātu savus noslēpumus, viņi viens otram nodod jaucējkodus.

Alise un Kārlis apmainās ar savu noslēpumu jaucējkodiem.

Tāpat pirms darījumu publicēšanas vairākparakstu adresē Alisei un Kārlim ir jāizveido arī saistību darījumu kopums. Tas sniegs viņiem aizsadzību gadījumā, ja otra puse nevēlēsies atbrīvot līdzekļus.

Ja paraugās uz kanālu kā uz iepriekš minēto minivirsgrāmatu, tad saistību darījumi būtībā ir šīs virsgrāmatas atjauninājumi. Ik reizi, kad tu izveido jaunu saistību darījumu pāri, tu līdzsvaro līdzekļu sadalījumu starp abiem dalībniekiem.

Alises darījumam būs divas izejas – viena ar maksājumu uz viņai piederošo adresi un otra ar līdzekļu iesaldēšanu jaunā vairākparakstu adresē. Viņa to paraksta un nodod Kārlim.

Alises darījumam ir dievas izejas – viena uz viņai piederošo adresi un otra – uz jaunu vairākparakstu adresi. Lai darījums būtu spēkā, viņai joprojām ir nepieciešams Kārļa paraksts.

Kārlis dara to pašu – viena izeja ietver maksājumu sev, bet otra – maksājumu citā vairākparakstu adresē. Viņš paraksta savu darījumu un nodod to Alisei.

Iegūstam divus ļoti līdzīgus, nepabeigtus darījumus.

Parasti Alise pievienotu savu parakstu Kārļa darījumam, lai tas būtu derīgs. Taču, kā zināms, šie līdzekļi tiek tērēti no "2 no 2" tipa vairākparakstu adreses, kurā līdzekļi vēl nav ieskaitīti. Tas līdzinās mēģinājumam tērēt līdzekļus no konta, kura atlikums ir vienāds ar nulli. Tāpēc šos daļēji parakstītos darījumus varēs izmantot tikai tad, kad vairākparakstu adrese sāks darboties.

Jaunajai vairākparakstu adresei (kas ir iestatīta kā mērķa adrese katras iesaistītās puses 3 BTC pārskaitījumam) ir raksturīgas dažas īpatnības. Aplūkosim nepabeigto darījumu, kuru Alise parakstīja un iedeva Kārlim. Šos līdzekļus no vairākparakstu adreses var tērēt, ja tiek izpildīti šādi nosacījumi:

Abas puses var to parakstīt.
Kārlis var tērēt šos līdzekļus pats pēc noteika laika (jo darbojas slēdzene ar pulksteņa mehānismu).
Alise var tos tērēt, ja viņa zina Kārļa noslēpumu Kn.

Attiecībā uz darījumu, kuru Kārlis nodeva Alisei:

Abas puses var to parakstīt.
Alise var tērēt līdzekļus pati pēc noteikta laika.
Kārlis var tos tērēt, ja zina Alises noslēpumu An.

Paturi prātā, ka neviena no pusēm nezina otras puses noslēpumu, tāpēc trešā iespēja pagaidām nav reāla. Vēl jāņem vērā, ka tad, ja tu paraksti darījumu, otra puse var nekavējoties tērēt šos līdzekļus, jo nav nekādu īpašu nosacījumu. Tu vari sagaidīt, kad beigsies slēdzenei iestatītais laiks, un pats tērēt līdzekļus, vai arī vari sadarboties ar otru pusi, lai tērētu līdzekļus uzreiz.

Lieliski! Tagad tu vari publicēt šos darījumus sākotnējā "2 no 2" vairākparakstu adresē. Beidzot to var droši darīt, jo tu varēsi atgūt savus līdzekļus gadījumā , ja otra puse šo maksājumu kanālu pametīs.

Pēc darījumu apstiprināšanas kanāls sāk darboties. Līdz ar pirmo darījumu pāri tiek parādīts šīs minivirsgrāmatas aktuālais stāvoklis. Šobrīd Kārlim un Alisei katram tiks izmaksāti 3 BTC.

Kad Alise vēlēsies veikt jaunu maksājumu Kārlim, viņi izveidos divus jaunus darījumus, kas aizstās pirmos. Situācija ir tāda pati – darījumi ir tikai daļēji parakstīti. Tomēr Alise un Kārlis vispirms atmet savus vecos noslēpumus un nomaina jaucējkodus nākamajai darījumu kārtai.

Ja Alise, piemēram, vēlētos samaksāt 1 BTC Kārlim, abi jaunie darījumi paredzētu 2 BTC ieskaitīšanu Alisei un 4 BTC ieskaitīšanu Kārlim. Tādējādi tiek atjaunināti abu pušu atlikumi.

Jebkura no pusēm jebkurā brīdī var parakstīt un pārraidīt vienu no pēdējiem darījumiem, lai to izvietotu blokķēdē. Tomēr pusei, kura tā rīkosies, būs jāsagaida, kad beigsies slēdzenei iestatītais laiks, kamēr otra puse varēs tērēt līdzekļus uzreiz. Atceries – ja Kārlis paraksta un pārraida Alises darījumu, viņa var tērēt šos līdzekļus bez jebkādiem nosacījumiem.

Abas puses var vienoties kopīgi aizvērt maksājumu kanālu (kopēja aizvēršana). Tas ir, iespējams, vienkāršākais un ātrākais veids, kā atgriezt savus līdzekļus atpakaļ ķēdē. Tomēr pat tad, ja viena puse nereaģēs vai atteiksies sadarboties, otra puse varēs atgūt savus līdzekļus, nogaidot slēdzenei iestatīto termiņu.

Vēlies sākt izmantot kriptovalūtas? Pērc Bitcoin platformā Binance!

Kā Lightning tīklā tiek novērsta krāpšanās?

Tu, iespējams, jau atklāji iespējamu uzbrukuma vektoru. Ja Kārlim šobrīd atlikumā ir 1 BTC, kas var atturēt viņu no senāka darījuma pārraidīšanas, kurā viņam piederēja vairāk līdzekļu? Alise šādu darījumu ir jau parakstījusi, un viņam ir tikai jāpievieno savs paraksts un darījums jāpārraida, vai ne tā?

Viņu neattur nekas – izņemot faktu, ka tā viņš varētu zaudēt visus savus atlikušos līdzekļus. Pieņemsim, ka viņš tiešām pārraida kādu senāku darījumu, saskaņā ar kuru viņš maksā vienu valūtas vienību Alisei un piecas nosūta uz minēto vairākparakstu adresi.

Alise nekavējoties saņem savu kriptovalūtu. Savukārt Kārlim ir jānogaida, līdz beigsies slēdzenei iestatītais termiņš, un tikai tad viņš varēs tērēt līdzekļus no šīs vairākparakstu adreses. Vai atceries otru nosacījumu, saskaņā ar kuru Alise varētu tērēt tos pašus līdzekļus uzreiz? Viņai tikai jāzina noslēpums, kuru viņa toreiz nezināja. Tagad viņa to zina – līdz ar otrā darījumu pāra izveidi Kārlis ir savu noslēpumu atklājis.

Kamēr Kārlis gaida slēdzenes termiņa beigas un nevar neko iesākt, Alise var izmantot šos līdzekļus. Šāda soda mehānisma dēļ dalībnieki nav ieinteresēti pat mēģināt krāpties, jo tā otra darījuma puse iegūtu piekļuvi viņu līdzekļiem.

Maksājumu maršrutēšana

Iepriekš jau pieminējām, ka kanāli var būt savstarpēji savienoti. Pretējā gadījumā Lightning tīkls nebūtu tik efektīvs maksājumu veikšanai. Vai tu tiešām iesaldēsi 500 $ kanālā ar kafejnīcu, lai varētu turpmāko mēnešu laikā saņemt savu ikrīta kafiju?

Tev tas nav jādara. Ja Alise atvērs kanālu ar Kāri un Kārlim jau būs atvērts kanāls ar Lieni, Kārlis varēs pārvirzīt maksājumus starp viņām abām. Tas var darboties vairākos "posmos", kas nozīmē, ka Alise var samaksāt jebkuram, ar kuru pastāv pastarpināts savienojums.

Šajā gadījumā Alise var samaksāt Fredim, izmantojot vairākus maršrutus. Praksē viņa vienmēr izmantos vienkāršāko no tiem.

Par līdzdalību maršrutēšanā šie starpnieki var iekasēt nelielu komisijas maksu (lai gan viņiem nav tāda pienākuma). Lightning tīkls joprojām ir ļoti jauns tīkls, tāpēc komisijas maksu tirgus vēl nav izveidojies. Daudzi sagaida, ka tiks ieviestas uz nodrošināto likviditāti balstītas komisijas maksas.

Pamata ķēdē komisijas maksa ir atkarīga tikai no darījuma aizņemtās vietas blokā un pārskaitījuma vērtībai nav nozīmes – 1 $ un 10 000 000 $ maksājumu izmaksas ir vienādas. Turpretī Lightning tīklā nav tāda jēdziena kā bloka ietilpība.

Taču tajā ir tāds jēdziens kā vietējais un attālais atlikums. Vietējais atlikums ir summa, kuru tu vari piegādāt otrā kanāla galā, bet attālais atlikums ir summa, kuru tavs darījumu partneris var nosūtīt tev.

Apskatīsim vēl vienu piemēru. Detalizēti aplūkosim vienu no iepriekš minētajiem maršrutiem: Alise <> Liene <> Fredis.

Lietotāju atlikumi pirms un pēc 0,3 BTC pārskaitīšanas no Alises Fredim.

Abos maršrutos (Alise <> Liene un Liene <> Fredis) ir vienāda kopējā ietilpība – 1 BTC. Alises vietējais atlikums ir 0,7 BTC. Ja viņi šajā brīdī nolemtu reģistrēt atlikumu blokķēdē, Alise saņemtu 0,7 BTC, bet Liene saņemtu attālo atlikumu (proti, 0,3 BTC).

Ja Ailse vēlas nosūtīt 0,3 BTC Fredim, viņa sūta 0,3 BTC uz Lienes kanāla daļu. Pēc tam Liene sūta 0,3 BTC no sava vietējā atlikuma kanālā ar Fredi. Rezultātā Lienes atlikums paliek nemainīgs – no Alises saņemtie +0,3 BTC un Fredim nosūtītie -0,3 BTC viens otru kompensē.

Lienes atlikums nemazinās, taču, darbojoties kā savienotāja starp Alisi un Fredi, viņa daļēji zaudē rīcības brīvību. Tagad viņa var tērēt 0,6 BTC savā kanālā ar Alisi un tikai 0,1 BTC kanālā ar Fredi.

Iedomājies situāciju, kurā Alisei ir savienojums tikai ar Lieni, bet Fredim ir savienojums ar daudz plašāku tīklu. Liene iepriekš varēja citiem nosūtīt kopā 0,4 BTC, izmantojot savienojumu ar Fredi, taču tagad viņa var nosūtīt tikai 0,1 BTC, jo viņas kanāla pusē nav vairāk līdzekļu.

Šajā gadījumā Alise samazina Lienes likviditāti. Bez papildu motivācijas Liene varētu nevēlēties pasliktināt savu situāciju. Tāpēc viņa varētu izvirzīt, piemēram, šādu nosacījumu: Par katru maršrutēto 0,01 BTC vēlos saņemt komisijas maksu desmit Satoshi apmērā. Tas nozīmē – jo lielāku daļu sava vietējā atlikuma Liene veltīs "spēcīgākiem" maršrutiem, jo lielāka būs viņas peļņa.

Kā iepriekš minējām – nav obligātas prasības piemērot komisijas maksu. Nebūt ne visus satrauc likviditātes samazināšanās. Daži varētu vienkārši atvērt savus kanālus saņēmējam.

Lightning tīkla ierobežojumi

Ja Lightning tīkls spētu atrisināt visas Bitcoin mērogojamības problēmas, tas būtu lieliski. Diemžēl arī šim tīklam ir savi trūkumi.

Lietojamība

Bitcoin nav pati intuitīvākā sistēma iesācējiem – var būt sarežģīti izprast adreses, komisijas maksas un pārējos tās aspektus. Taču maki nodrošina lietotājiem iespēju norobežoties no sarežģītajiem jēdzieniem, iegūstot kaut ko nedaudz līdzīgu tradicionālajām maksājumu sistēmām. Tu vari palūgt saņēmējam, lai viņš lejupielādē viedtālruņa maku, nosūtīt viņam kriptovalūtu, un lieta būs darīta.

Lightning tīklā pagaidām tas nav iespējams. Ar viedtālruņa lietotnēm saistītie risinājumi ir ierobežoti – parasti Lightning mezgliem, lai tos varētu pilnībā izmantot, ir nepieciešama piekļuve Bitcoin mezglam.

Pēc klienta iestatīšanas lietotājiem vispirms ir jāatver maksājumu kanāli, un tikai tad viņi var sākt veikt maksājumus. Tas var būt ilgs un sarežģīts process iesācējam, kuram ir jāapgūst tādi jēdzieni kā ienākošā un izejošā veiktspēja.

Tomēr pastāvīgi tiek ieviesti dažādi uzlabojumi, lai mazinātu darbības uzsākšanas šķēršļus un atvieglotu protokola lietošanu.

Likviditāte

Lightning tīkls ir asi kritizēts par lietotāju ierobežotajām iespējām veikt darījumus. Tu nevari tērēt vairāk nekā esi iesaldējis maksājumu kanālā. Ja iztērēsi visus savus līdzekļus, kā rezultātā attālajā atlikumā atradīsi visi kanāla līdzekļi, šis kanāls būs jāslēdz. Vēl tu varētu gaidīt, līdz kāds cits veiks maksājumu, izmantojot šo kanālu, taču tas nav ideāls risinājums.

Tavus maršrutus var ierobežot arī kanāla kopējā veiktspēja. Atceries apskatīto piemēru ar Alisi <> Lieni <> Fredi. Ja Alises un Lienes kanāla veiktspēja ir 5 BTC, bet Lienes un Freda kanālā tā ir tikai ar 1 BTC, Alise nekad nevarēs nosūtīt vairāk par 1 BTC. Un pat tad visam atlikumam kanālā Liene <> Fredis būtu jāatrodas Lienes pusē. Tas var būtiski ierobežot līdzekļu apjomu, ko iespējams pārvietot Lightning tīkla kanālos, un negatīvi ietekmē tīkla lietojamību.

Centralizētie mezgli

Iepriekšējā sadaļā pārrunāto problēmu dēļ pastāv risks, ka tīkls varētu veicināt masīvu "mezglu" izveidi. Tie būtu lieli, plaši saistīti mezgli ar apjomīgu likviditāti. Visi nozīmīgie maksājumi būtu jāvirza caur šiem dažiem mezgliem.

Tas, protams, nebūtu ideāls risinājums. Tas vājinātu sistēmu, jo gadījumā, ja šie mezgli pārietu bezsaistē, ievērojami ciestu savienojumi starp lietotājiem. Pastāv arī paaugstināts cenzūras risks, jo darījumi tiek virzīti tikai caur dažiem punktiem.

Lightning tīkla pašreizējais stāvoklis

2020. gada aprīlī, kad top šis raksts, Lightning tīkla darbība šķiet veselīga. Tajā darbojas vairāk nekā 12 000 tiešsaistes mezglu, vairāk nekā 30 000 aktīvu kanālu un tā veiktspēja atbilst nedaudz vairāk par 920 BTC.

Lightning tīkla mezglu globālais sadalījums Avots: explorer.acinq.co

Pastāv dažādi mezglu risinājumi – populārākie no tiem ir, piemēram, Blockstream c-lightning, Lightning Labs Lightning Network Daemon un ACINQ Eclair. Lietotājiem, kas sliktāk orientējas tehniskos jautājumos, daudzi uzņēmumi piedāvā automātiskās konfigurācijas mezglus. Izmantojot tos, atliek tikai ieslēgt ierīci, lai sāktu darbu Lightning tīklā.

Noslēgumā

Kopš Lightning galvenā tīkla ieviešanas 2018. gadā tas ir piedzīvojis iespaidīgu izaugsmi, neraugoties uz to, ka daudzi joprojām uzskata, ka tas darbojas beta versijas režīmā.

Joprojām pastāv noteiktas lietojamības problēmas, kas ir jāatrisina, jo šobrīd, lai varētu darbināt Lightning mezglu, ir nepieciešama zināma tehniskā kompetence. Taču, ņemot vērā izstrādes procesā esošos apjomīgos uzlabojumus, šie darbības uzsākšanas ierobežojumi ar laiku varētu tikt mazināti.

Ja šīs problēmas izdotos atrisināt, Lightning tīkls varētu kļūt par Bitcoin ekosistēmas neatņemamu sastāvdaļu, ievērojami uzlabojot mērogojamību un darījumu apstrādes ātrumu.