Блокчейн биткоина имеет сейчас две основные претензии: высокая комиссия за каждую транзакцию и низкая скорость работы. Новый протокол Lightning Network позволит решить обе проблемы. Его уже успешно протестировали в основной сети — эксперимент доказал, что Lightning Network позволит использовать биткоины в повседневной жизни.
Cryptonomist рассказывает, в чём суть новой технологии и как она изменит криптовалютный рынок.
Зачем нужна эта сеть
Идея платёжной системы и протокола Lightning Network была предложена летом 2015 года. Её озвучили разработчики Джозеф Пун и Тэджем Дрийа. Впоследствии они основали компанию Lightning Labs, которая совместно с Blockstream и Blockchain.info стала работать над реализацией решения.
По сути Lightning Network — это надстройка над блокчейном биткоина. Она позволит выполнять транзакции вне блокчейна биткоина моментально, с минимальной комиссией или вовсе без неё. Безопасностью жертвовать не придётся.
Lightning Network даёт возможность открывать платёжные каналы, в которых можно будет размещать и блокировать фиксированные суммы в биткоинах. В рамках этих сумм удобно осуществлять микротранзакции (платить за товары и услуги, переводить мелкие суммы другим пользователям).
Средства при этом распределяются без трансляции в блокчейн.
Когда срок действия канала завершается, система пересчитывает траты и возвращает участникам канала неизрасходованные остатки. Такое может произойти, к примеру, когда один из участников Lightning Network покидает канал.
Какие особенности имеет сеть
Оригинальный биткоин-протокол состоит из транзакций, которые ссылаются на прошлые и, возможно, на будущие транзакции. В каждой транзакции есть входы с адресами отправителей и выходы с адресами их получателей. Кроме того, на вход подаётся информация о том, какие требования должен удовлетворить создатель транзакции — к примеру, что он может распоряжаться биткоинами, которые хранятся по соответствующим адресам.
В Lightning Network неподтверждённые транзакции не передаются в блокчейн биткоина сразу, а сохраняются в локальных узлах пользователей. Отправить их можно в любой момент — как только подтверждается предыдущая транзакция, в сеть отправляется следующая.
При этом в Lightning Network реализован стандартный механизм защиты от двойной траты. Если два входа транзакций ссылаются на один и тот же выход, то подтвердить можно только одну из них.
Третий ключевой элемент Lightning Network — адреса с мультиподписями. Для их разблокировки нужно несколько закрытых ключей. Скорее всего, в Lightning Network будет использоваться схема подписей «2 из 2»: для транзакции нужны две подписи, которые генерируются с помощью двух закрытых ключей.
Также в Lightning Network реализуют временные блокировки. Если активировать блокировку, биткоины на выходе можно потратить (отправить в следующий вход) только через заданное время.
Хэши и секреты в Lightning Network используют не так, как в оригинальном протоколе. Напомним, секрет — это уникальная строка символов, которую невозможно угадать с помощью компьютера любой мощности. На основе секрета строится хэш — другая строка чисел, которая формируется по определённым правилам.
По хэшу получить секрет нельзя — операция формирования хэша из секрета однонаправленная. Однако хэши и секреты можно включить в блокировку — например, отправить в выход транзакции с требованием, что любой, кто хочет потратить биткоины, должен указать во входе соответствующее хэшу значение.
Что даёт Lightning Network
Протокол позволит открывать платёжные каналы, которые будут использоваться для передачи средств не в одном, а в обоих направлениях. Чтобы открыть такой канал, стороны (узлы Lightning Network) обязаны согласовать открывающую транзакцию и определить объём депозитов друг для друга.
Ончейн-транзакцию необходимо выполнить не только при открытии, но и для закрытия канала при споре либо для добавления средств в канал через адрес, который не подключен к Lightning-ноде.
Транзакции в Lightning Network не подписываются и не транслируются в сеть (за исключением ончейн-транзакций). Также протокол предполагает, что стороны должны использовать новые секреты и хэши при изменении состояния канала.
Фактически как только пользователь отправляет ончейн-транзакцию, он может стать участником Lightning-сети и получить бонус в виде открытого канала.
Именно ончейн-транзакции будут занимать много времени, а транзакции внутри Lightning Network — проходить моментально.
Платёжные каналы могут создаваться и с посредником. К примеру, если между адресами, А и В создан платёжный канал, то для перевода от, А к С достаточно построить канал В к С и задействовать контракт с хешированием и временной блокировкой (HTLC).
Разработчики подчёркивают, что интеграция Lightning Network поверх блокчейна биткоина не представляет особых сложностей. А пользователям для доступа к Lightning Network придётся лишь обновить кошельки.
Тесты прошли успешно
В начале декабря ACINQ, Blockstream и Lightning Labs добились совместимости своих имплементаций Lightning Network. Протокол Lightning Network обновили до версии 1.0.
В рамках первого теста работы протокола 0.015 mBTC (0.1 500 BTC) отправили с узла Blockstream C-Lightning на узел онлайн-кофейни ACINQ Starblocks в качестве оплаты за напиток «блокачино». После этого провели ещё одну транзакцию — с кошелька ACINQ Eclair отправили средства для разблокировки поста в блоге на контент-платформе Yalls.
27 декабря работоспособность Lightning Network проверили в основной сети биткоина. Разработчик платформы Bitrefill Алекс Босворт сообщил в Twitter, что использовал новый протокол для пополнения счёта мобильного телефона в своём сервисе.
Платёж прошел практически мгновенно и с нулевой комиссией.
Транзакцию провели, когда Босворт тестировал реализацию протокола с одним из разработчиков. Gesellberg приводит слова директора Bitrefill Сергея Котляра: «Всё практически готово, но мы не будем запускаться, пока не будет запущен для общего использования в сети кошелёк Lightning».
Сама Bitrefill ещё в августе объявила о скором внедрении Lightning Network. Протестировать новый протокол можно уже сейчас, правда, на фейковом биткоине.
Что все это значит
Lightning Network считают наиболее перспективным решением для масштабирования биткоина. Протокол позволит совершать транзакции поверх блокчейна биткоина быстро и с минимальной комиссией, при этом сохранит превосходный уровень безопасности.
Конечно, пока протокол дорабатывают, и у него есть недостатки. Однако именно за Lightning Network будущее биткоина.
Эксперты считают, что внедрение протокола обеспечит стремительный рост курса первой по капитализации криптовалюты, так как позволит использовать её для повседневных платежей. Курсы альткоинов, соответственно, просядут, так как доверие к биткоину гораздо выше, а его функциональные возможности и распространение шире.