Как работает технология протокола Lightning Network

Плохая масштабируемость – одна из главных проблем сети блокчейн, на которой базируется Bitcoin и большинство криптовалют. В периоды увеличения количества транзакций это приводит к медленному прохождению платежей и высоким комиссионным сборам. Только за 2017 год, в период стремительного роста цены Bitcoin, стоимость комиссионных сборов за транзакции возросла в 23 раза. Дело в том, что обработка транзакции и запись в блок занимает время и стоит денег.

Установленных комиссионных ставок не существует. Майнеры вправе выбирать ту транзакцию, которая обещает принести больше денег, поэтому транзакции с мелкими суммами имеют низкие комиссионные, а значит, являются менее привлекательны, и поэтому оказываются в длинной очереди. В итоге срок проведения транзакции для пользователя оказывается длинным и, по сути, дорогим. Для решения проблемы масштабирования была запущена технология Lightning Network, которая должна помочь разгрузить основную сеть путем выведения за блокчейн микро-платежей в Bitcoin и альткоинах.

Как работает Lightning Network

Суть работы Lightning Network заключается в создании платежных каналов двустороннего направления между двумя установленными узлами сети, по которым будут проходить моментальные двусторонние криптовалютные платежи без комиссии. Каждым узлом сети изначально блокируется сумма в блокчейне, выделенная для канала Lightning Network. В дальнейшем заблокированные средства обрабатываются каналом, используя долговые расписки держателей криптовалюты, а не саму криптовалюту. В блокчейне фиксируется только факт выделения средств в открытый канал Lightning Network и итоговый баланс транзакций после закрытия канала. Платежный канал между узлами может оставаться открытым неограниченное время по желанию пользователей.

При создании двух и более каналов, работающих совместно, формируется сеть Lightning Network. В ней пользователи пересылают друг другу расписки, используя оптимальные маршруты из соединенных цепочкой открытых каналов. Так отправитель, не имеющий платежного канала с конечным получателем своих средств, использует свой открытый канал с пользователем, имеющим прямую связь с его конечным получателем. Как видите, появляется возможность совершать множество мелких транзакций за пределами блокчейна устраняя проблемы перегруженности основной сети.

Lightning Network позволяет обрабатывать любые объемы транзакций без затрат сети, поддерживая при этом масштабируемость и высокий уровень безопасности.

Соответственно, вся работа Lightning Network может быть рассмотрена в трех ее составляющих:

Каналы проведения платежей.
Хэш-контракты блокировки сумм для их переноса в Lightning (HTLC).
Протокол сети Lightning.

Высокая степень автоматизации Lightning Network позволяет существенно упростить процесс совершения транзакций, создавая платформу для дополнительного удешевления работы сети криптовалюты.

Преимущества Lightning Network для биткоина

Предполагается, что Lightning Network будет использоваться в основном на криптовалютных биржах в качестве процессинговой системы для перевода средств между клиентами. Преимущества сети Lightning позволят сбалансировать биржевые курсы криптовалют и повысить активность пользователей сети на торгах. Платежные каналы Lightning Network могут оказаться полезными при оплате онлайн игр, проведении микро транзакций в мессенджерах и в некоторых других приложениях.

Далее необходимо рассмотреть некоторые преимущества Lightning Network, которые позволили технологии получить признание криптосообщества:

Возможности заработка.
Пользователи могут зарабатывать на представленной технологии через запуск ноды Lightning.
Простота использования.
Для создания канала транзакций и последующей работы пользователям достаточно установить кошелек с поддержкой Lightning. Одним из вариантов является клиент Lightning Wallet.
Значительное снижение затрат на обеспечение работы сети.
Lightning позволяет находить самые бюджетные пути для формирования транзакций. В случае невозможности предоставления существующего маршрута, отвечающего требованиям, создается новый.
Решение проблемы микроплатежей.
Технология позволяют совершать платежи, общая сумма которых не превышает один сатоши.
Увеличение пропускной способности сети.

Данное преимущество достигается за счет эффективного взаимодействия с основным блокчейном, решающим проблемы роста блоков в сети.

Lightning Network и вопрос о токенах

В основе работы Lightning Network стоит реальная криптовалюта и смарт-контракты. Этим технология принципиально отличается от RSK.
*RSK – смарт-платформа, использующая собственные монеты SBTC для организации двухсторонней привязки к блокчейну биткоина через обмен токенов.

Работа технологии строится поверх основного блокчейна, что позволяет устранить необходимость в создании дополнительных токенов, обеспечивающих соединение для осуществления масштабирования сети. Благодаря своим отличительным особенностям, технология Lightning Network была отнесена к типу протоколов «второго уровня».

Особенности записи в блокчейн

Стандартная транзакция в сети биткоина проходит комплексную обработку, вследствие которой она записывается в блокчейн. Перед записью, она транслируется для всех полных нод, которые в дальнейшем соединяют ее с другими, формируя блоки. В Lightning, для поддержания масштабируемости, было предложено записывать в блокчейн лишь следующие транзакции:

1. О входе в Lightning Network.
2. О выходе из Lightning Network.
3. Записи транзакций, в ходе которых было произведено регулирование спорных вопросов.

Транзакции в промежутке между входом и выходом из Lightning Network накапливаются, чтобы в дальнейшем попасть в блокчейн в виде единой записи.

Важно! Как следствие, комиссия должна быть уплачена пользователями лишь в представленных трех случаях исключения. При этом разработчики Lightning Network уверяют, что уровень анонимности пользователей в сети значительно повысится за счет распространения технологии.

Подводим итоги

Таким образом, платежный протокол Lightning Network позволил решить одну из главных проблем биткоина – масштабируемость. Ранее самая капитализированная монета, за счет своей большой цены и высоких комиссий на проведение транзакций, рассматривалась исключительно в качестве инвестиционного инструмента. Представленная технология вернула ей жизнь, вернув статус средства для совершения платежей.