Багато людей вважають, що Bitcoin і впровадження технології блокчейн є майбутнім нашої фінансової системи. Але на шляху до цієї мети стоїть одна серйозна проблема: масштабованість.
Проблема масштабованості
Щоб навести приклад, платіжна система VISA обробляє в середньому близько 4000 транзакцій за секунду і може досягати максимуму в 65 000 транзакцій за одну секунду. З іншого боку, Bitcoin може обробляти лише до 7 транзакцій за секунду, маючи розмір блоку 1 МБ. Щоб переконатися, що ви правильно зрозуміли цю різницю, — йдеться не про 7 тисяч транзакцій за секунду, а лише про 7!
Очевидно, що основний блокчейн не є достатньо масштабованим.
Що таке основний блокчейн?
Коли ми говоримо про основний блокчейн, ми маємо на увазі мейннет (mainnet) або рівень 1 (layer 1). Це той рівень, на якому всі транзакції після підтвердження записуються безпосередньо в блокчейн і де діють правила консенсусу (такі як розмір блоків і обмежена кількість транзакцій).
Рішення: мережа Bitcoin Lightning Network. Але що таке Bitcoin Lightning Network?
Спільнота Bitcoin запропонувала рішення під назвою Lightning Network або мережа Lightning для вирішення проблеми масштабованості. Основна ідея полягає в тому, що дрібні щоденні транзакції не потрібно зберігати в основному блокчейні. Це дозволяє уникнути обмеження в 7 транзакцій за секунду і називається підходом off-chain (поза мережею).
Як працює мережа Lightning?
Наведемо приклад: Михайло щоранку купує каву дорогою на роботу. Створювати транзакцію в блокчейні лише заради кави — це занадто. Він міг би заплатити за комісії більше, ніж за саму каву. Однак завдяки мережі Lightning Михайло може відкрити платіжний канал із кав’ярнею.
Для цього і кав’ярня, і Михайло вносять певну суму біткоїнів на мультипідписну адресу (multi-signature). Припустімо, що Михайло вносить 0,05 BTC, а кав’ярня не вносить нічого, оскільки не пропонує повернень коштів. Ця мультипідписна адреса — як сейф, який можна відкрити лише тоді, коли обидві сторони погоджуються.
Коли ми відкриваємо платіжний канал, ми також створюємо баланс-лист, який визначає, як мають бути розподілені кошти з адреси. Наразі він каже, що “Михайло отримає 0,05 BTC, а кав’ярня отримає 0 BTC” — саме стільки, скільки вони внесли. Відкриття платіжного каналу відбувається в основному блокчейні для забезпечення прозорості.
Транзакції в мережі Lightning
Тепер, коли цей канал відкрито, Михайло може замовляти свою ранкову каву. Скажімо, кава коштує 0,001 BTC. Щоб оплатити її, Михайло змінює баланс-лист. Він віднімає вартість кави зі свого балансу і додає її до балансу кав’ярні. Тепер лист каже, що “Михайло отримає 0,049 BTC, а кав’ярня отримає 0,001 BTC”.
Михайло та кав’ярня підписують новий баланс-лист своїми приватними ключами, кожен зберігає копію, але більше нічого з нею не роблять. Михайло може й далі замовляти каву, поки в нього є залишок коштів у платіжному каналі. Вони можуть здійснити між собою сотні тисяч транзакцій без реального обмеження, оскільки все це відбувається поза основним блокчейном.
рівні мережі блокчейн
Закриття платіжного каналу
Платіжний канал може бути закритий у будь-який момент Михайлом або кав’ярнею. Все, що для цього потрібно, — взяти останній баланс-лист, підписаний обома сторонами, і передати його мережі Bitcoin, тобто надіслати транзакції, здійснені в цьому каналі, на основний рівень, mainnet. Майнери перевірять підписи на листі і, якщо все гаразд, розподілять кошти згідно з балансом. Це створить лише одну транзакцію в блокчейні Bitcoin.
Переваги мережі Lightning
Таким чином, мережа Lightning може значно зменшити навантаження на основний блокчейн. Вона потребує лише дві транзакції в блокчейні: одну для відкриття платіжного каналу та іншу для його закриття. Вона також дуже безпечна. Система гарантує, що для розблокування коштів може бути використано лише останній підписаний баланс-лист.
І оскільки обидві сторони мають підписану копію баланс-листа, вони можуть вивільнити кошти в будь-який момент, навіть якщо інша сторона більше не хоче співпрацювати. Наприклад, Михайло не може утримувати гроші, що належать кав’ярні, як заручника, і навпаки.
Мережа Lightning і платежі через посередників
Вам не потрібно відкривати платіжний канал безпосередньо з кожним, кому ви хочете надіслати Bitcoin. Ви можете використовувати мережу, щоб передавати свої кошти через посередників. Наприклад, Флавія, подруга Михайла, уже має з ним активний платіжний канал у мережі Lightning. Якщо Флавія хоче купити каву, їй не потрібно відкривати канал безпосередньо з кав’ярнею. Вона може надіслати гроші Михайлу, який передасть їх далі кав’ярні.
У мережі Lightning ваш платіж намагається знайти маршрут від особи A до особи B, використовуючи якомога менше посередників і з якомога меншими комісіями. Це ще більше знижує навантаження на основний блокчейн. Однак необхідно, щоб посередники мали достатньо коштів у своїх платіжних каналах. Наприклад, якщо в Михайла недостатньо коштів, щоб передати їх далі кав’ярні, система шукатиме інший маршрут через інших посередників. Якщо і такого немає, буде створено прямий канал між Флавією та кав’ярнею.
Доступність і впровадження мережі Lightning
Мережа Bitcoin Lightning Network уже впроваджена і активно використовується. Гаманці на кшталт Muun Wallet інтегрували цю технологію, дозволяючи користувачам здійснювати швидкі та дешеві транзакції через мережу Lightning. Уже існує безліч успішно проведених транзакцій за допомогою цього рішення.
Якщо ви хочете створити гаманець Bitcoin Muun Wallet, щоб використовувати Lightning Network, ви можете прочитати статтю, присвячену цій темі.
Для отримання додаткової інформації про те, як це працює, перейдіть на Lightning Network
Якщо ви хочете дізнатися більше про біткоїн, ви можете прочитати більше на Investopedia або на Wikipedia