Lightning Network: Bitcoini skaleerimise lahendus

Bitcoin (BTC) on teatud tüüpi digitaalne valuuta, mille võrdõigustehnoloogia (P2P) võimaldab kasutajatel teha tehinguid suurema kiiruse ja tõhususega. Bitcoini ja üldiselt krüptovaluutade järkjärguline kasutuselevõtt finantsasutuste – ja maksehiiglaste, näiteks PayPal ja Square – andes märku finantsteenuste suuremast aktsepteerimisest, mis tõukab krüptovaluutade arengut oma võrke paremini toetama.

Sisuliselt viib see meid Lightning Networki, teise kihi protokolli, mis töötab koos Bitcoiniga kiiruse, mitmekülgsuse, privaatsuse ja kulude vähendamiseks.

Peamised järeldused:

• 2018. aastal käivitatud Lightning Network on XNUMX. kihi protokoll, mis vähendab Bitcoini võrgu kulusid ja liiklusummikuid, edendades skaleeritavust.
• Lightning Network pakub välkkiire töötlemiskiirust ilma vahendajateta, võimaldades odavaid, kiireid ja detsentraliseeritud mikromakseid üle maailma.
• Lightning Networki uusim värskendus Taproot Assets muudab Bitcoini mitme varaga võrguks, võimaldades arendajatel emiteerida Bitcoini plokiahelas stabiilseid münte ja reaalseid varasid, nagu fiat-valuutad ja kuld.

Mis on välguvõrk?

Lightning Network on XNUMX. kihi protokoll, mis töötab Bitcoini plokiahela peal, et skaleerida tehingute kontrollimist. See vähendab kulusid ja vähendab ummikuid Bitcoini võrgu aluskihis. Tänu oma kiirele töötlemiskiirusele võib Lightning Network hõlbustada detsentraliseeritud mikromakseid ülemaailmses mastaabis, välistades vajaduse vahendajate järele.

Lightning Networki pakkusid esmakordselt välja 2015. aastal Thaddeus Dridja ja Joseph Poon. Oma töös pealkirjaga The Bitcoin Lightning Network kirjeldasid need teadlased ahelavälist protokolli, mis on loodud töötama maksekanalite abil. Neid kanaleid kasutades võivad ebausaldusväärsed osapooled teha väikeseid tehinguid piiramatu arv kordi ilma põhivõrgu liiklust suurendamata. Aasta hiljem asutasid Drja ja Poon koos teiste spetsialistidega ettevõtte Lightning Labs, mis jätkas kontseptsiooni arendamist ja lõpuks tutvustas Lightning Network jaanuaris 2018 pärast SegWiti pehmet kahvlit 2017. aasta augustis.

Nagu nimigi ütleb, on Lightning Network loodud tehingute töötlemiseks praktiliselt tasuta ja koheselt, eemaldades need ahelast. See eksisteerib Bitcoini põhivõrgust eraldi, kasutades oma tarkvara ja sõlme võrguga suhtlemiseks ja tehingute lõpuleviimiseks vahetusi.

Lightning Network loodi selleks, et vähendada koormust plokiahela võrgu aluskihile, vähendada plokiahela kulusid ja luua osapoolte vahel privaatseid maksekanaleid. Alates selle loomisest on Lightning Network pidevalt kasvanud ja seda tunnustatakse selle võime eest vähendada tasusid ja kiirendada tehingute töötlemise aega. Lightning Network on levinud ka teistesse plokiahelavõrkudesse, sealhulgas Litecoini.

Isegi praegusel karuturul need ettevõtted Jõgi, mis on spetsialiseerunud Bitcoini tehnoloogiale ja finantsteenustele, on tunnistajaks Lightning Networki populaarsuse üllatavale tõusule. Alates 2021. aasta augustist on selle võimsus kasvanud 1200%. 2023. aasta septembri seisuga on Lightning Networki aktiivsete kasutajate arv 279 000 ja 1,116 miljonit inimest kuus.

Lightning Network andis hiljuti välja uue uuenduse, protokolli Taproot Assets, mis mitte ainult ei paranda võrgu mastaapsust, vaid muudab Bitcoini ka mitme varaga võrguks.

Põhimõtteliselt võimaldab Taproot Assets emiteerida stabiilseid münte ja reaalseid varasid, nagu fiat-valuutad, kuld ja valitsuse võlakirjad, otse Bitcoini plokiahelas. Kuna need tehingud tehakse ahelaväliselt läbi Lightning Networki, on Bitcoin kaitstud sellisest tegevusest tulenevate võimalike ummikute eest.

Kuidas Lightning Network töötab?

Nagu Bitcoini võrk, koosneb Lightning Network sõlmedest. Siiski kasutab see nutikaid lepinguid, mis võimaldavad tehinguid teha ilma plokiahelasse salvestamata. Iga tehing on privaatselt juurdepääsetav ainult tehinguga seotud isikutele ja iga sõlm kasutab maksete tegemiseks Lightningi maksekanaleid. Lightningi maksekanal avatakse, luues kahe tehingut tegeva osapoole vahel mitme allkirjaga aadressid. Sisseehitatud funktsioonid hoiavad ära pettuse või kanalis sisalduvate andmete muutmise ning maksete kiirust piirab vaid internetiühenduse kiirus.

Oletame, et Alex soovib maksta Kimile BTC-s Lightning Networki kaudu. Nad saavad esmalt lukustada oma BTC ainulaadsesse 2/2 mitme sigma aadressi, avades otsese Lightningi kanali, võimaldades neil algatada tehingut, säilitades samal ajal peaahelast erareskontra. Ketivälisel Lightning kanalil jagunevad fondi fondid kaheks pooleks – Alexi ja Kimi fondid.

Esialgne kogumi saldo on 2 BTC (igaüks 1 BTC). Alex maksab Kimile Lightning Networkis 0,5 BTC, jättes talle 0,5 BTC. Seejärel saab Kim 0,5 BTC ja tema praegune saldo on 1,5 BTC. Kui kanal on suletud, ühendatakse mikrotehingud üheks tehinguks, mis seejärel kontrollitakse, töödeldakse ja lisatakse plokiahelasse ning nende saldot vastavalt värskendatakse.

Kui aga Kimil või Alexil otsekanalit pole, suunatakse tehing Jackile, kasutades ühte nutikate lepingute tüüpidest – hashed time-locked contracts (HTLC). Lepingut kasutatakse Kimile lubamiseks, et ta saab oma BTC kätte ja Jack peab tõestama, et maksis Kimile kokkulepitud summa. Vastutasuks saab Jack tellimuse täitmise eest väikese preemia.

Bitcoini piirangud

Vaatamata Bitcoini mugavusele ja lihtsusele on selle puudused tekitanud muret selle valuutana kasutuselevõtu pärast. Seega ei aktsepteerita BTC-d igal pool tasumiseks ja selle väärtus kõigub sõltuvalt nõudlusest, mis on täis deflatsiooni. Faili kaotsimineku või kõvaketta rikke korral kaob selles sisalduv rahakott ja kaotatud raha pole võimalik taastada. Samuti puudub BTC-ga kaupade ostmisel ostja kaitse.
Kuid võib-olla on Bitcoini suurimad piirangud seotud selle kiiruse, kulu ja mastaapsusega.

Kiirus

Bitcoini tehingud kontrollitakse ja registreeritakse plokkidena. Iga kümne minuti järel luuakse uus Bitcoini plokk ja iga plokk sisaldab teatud arvu tehinguid. Kaevurid eelistavad tehinguid tehingutasude alusel, mis tähendab, et võite leida end konkureerimas teiste kasutajatega, et tagada teie tehingute kiire töötlemine. See tähendab, et mida kõrgem on tasu, seda kiiremini tehingut töödeldakse.

Vaiksetel perioodidel võite loota, et teie tehing töödeldakse õigel ajal, kuid kiirematel päevadel või kellaaegadel võite oodata kaua – või peate maksma kõrgeid tasusid, kuna kaevurid jahivad mälukogumis mitut tehingut.

Maksma

Bitcoini tehingutasud on võrgu toetamiseks vajalikud, kuid need kipuvad olema kõrged, eriti väikeste tehingute puhul. Igaüks, kes soovib, et nende tehinguid töödeldaks, peab võrgu ülekoormuse ajal maksma kõrgemaid tasusid, kuna igasse plokki saab lisada vaid piiratud arv tehinguid. Traditsiooniliselt said kaevurid Bitcoini võrgus uue Bitcoini kaevandamisel toetust ja tehingutasu plokki tehingute lisamisel.

Bitcoini välguvõrgu kasutamise eest nõutakse aga tasu ainult järgmistel juhtudel:

• Maksekanali avamine
• Maksekanali sulgemine

Kui kanal on avatud, saate teha palju tehinguid ning ainus tasu, mida maksate, on kanali avamise ja sulgemise tasu. Lightning Network kasutab plokkruumi tõhusamalt, suurendades Bitcoini läbilaskevõimet ja vähendades tehingukulusid.

Üldine skaleeritavus
Bitcoini kasvupotentsiaal on piiratud ehk teisisõnu on sellel mastaapsuse probleem. Bitcoini plokid on umbes 1 MB suurused ja neid genereeritakse umbes kord 10 minuti jooksul töötlemiskiirusega umbes seitse tehingut sekundis (TPS). Võrrelge Ethereumiga, mis töötleb peaaegu kaks korda rohkem tehinguid (enne eelseisvat ETH 2.0 üleminekut PoS-konsensus) ja VisaNet saab hakkama kuni 24 000 TPS-iga.

See tähendab, et piiratud läbilaskevõime piirab ahelas töödeldavate tehingute arvu, piirates seeläbi andmebaasi kasvu. Kui tehingute arv ületab seatud limiidi, ei saa sõlmed sammu pidada. Põhimõtteliselt ummistub võrk pooleliolevate tehingutega, mis võib viia pakkumissõjani.

Skaleeritavuse probleem ilmnes esmakordselt 2015. aastal, mil pakuti välja erinevaid lahendusi, sealhulgas ploki suuruse suurendamist. Bitcoin Cash (BCH) levis 2017. aasta augustis ja samal aastal tutvustati Bitcoini üldise mastaapsuse probleemi potentsiaalse lahendusena eraldatud tunnistajat (SegWit).

XNUMX. kihi protokollide mõistmine

Bitcoini võrgu aluskihti iseloomustab võrku toetav tehnoloogiline struktuur, samuti raharakendus. Seda kasutatakse tehingute kinnitamiseks ja lõpetamiseks, kuid nagu arutatud, on sellel oma piirangud, eriti Bitcoini võimsus ja maksumus. Teise kihi protokolli eesmärk on need piirangud kõrvaldada.

Teise kihi protokoll (või kiht 2) on tuntud ka kui ahelaväline lahendus. See on detsentraliseeritud nagu peamine plokiahel ja pakub samu turvaprotokolle, kuid selle peamine eesmärk on lahendada tavapärase plokiahela tehnoloogia mastaapsuse probleemid.

Detsentraliseeritud võrgus on vaja globaalset konsensust ja kõigil osalevatel sõlmedel on kontrollimiseks täielik tehingute koopia. See aitab vältida topeltkulutusi ilma keskasutusele või reguleerivale asutusele lootmata.

Baastase on esmane (või 1. tase) turbetase, mis loob muutumatu andmekirje. Aluskiht on plokiahel. Teise kihi protokoll vähendab plokiahelas olevate andmete hulka, võimaldades ahelaväliseid tehinguid.

Layer XNUMX protokolliga saab põhiarvutusi teha väljaspool ahelat, samal ajal kui tehingud on endiselt seotud plokiahelaga. See vähendab põhitasandil salvestatavate andmete hulka ja vabastab kriitilisi ressursse ilma turvalisust ohustamata. Teisisõnu on XNUMX. kihi protokollidega plokiahelad kasutajasõbralikumad ja skaleeritavamad, mis tähendab, et nad suudavad konkureerida suuremate tsentraliseeritud süsteemidega.

Bitcoin vs Ethereum: kihi XNUMX protokollid

Nii Bitcoin kui ka Ethereum on kiiruse ja mastaapsuse parandamiseks kasutusele võtnud XNUMX. kihi protokollid. Kui Bitcoin kasutab Lightning Networki, siis Ethereum pakub mitmeid teise kihi skaleerimislahendusi, nagu optimistlikud voldid, nullteadmiste voldid ja plasmaketid. Ethereumi Layer XNUMX protokollide, sealhulgas Polygon ja Arbitrum, eesmärk on lahendada mastaapsuse ja kuluprobleemid, võimaldades ahelavälist andmetöötlust.

Bitcoini teise kihi lahendus on Lightning Network, mis kasutab nutikaid lepinguid, et võimaldada peaaegu koheseid ja odavaid tehinguid, samuti platvormidevahelisi "aatomibörse", kus kasutajad saavad vahetada ühe mündi teise vastu ilma vahetust kasutamata.

SegWit vs teise kihi lahendus

Segregated Witness ehk SegWit on Bitcoini protokolli seni kõige tähelepanuväärsem moderniseerimine. See võimaldab teil tõhusalt eraldada tehinguandmed tunnistajaandmetest, mille tulemusena koosneb iga plokiahela tehing kahest osast:

• Põhiandmed: see viitab bitcoinide liikumisele ja selle liikumisega seotud andmetele.
• Tunnistaja andmed: toimib allkirjana, mis sisuliselt tõestab, et BTC omanik andis tehingu loa.

SegWit on pehme kahvel ehk tagasiühilduv koodimuutus, mis jagab tehingud kaheks segmendiks. See edastab tunnistaja andmed (või allkirja) algsest segmendist tunnistaja segmenti.

SegWiti rakendus kahekordistab ploki suurust sisuliselt, suurendades seda 1 MB-lt 2 MB-le, ilma et oleks vaja olemasolevas koodis suuri muudatusi teha. Kuigi SegWit ei pruugi skaleeritavuse probleemi lahendada, pakub see tuge XNUMX. kihi lahendustele, nagu Lightning Network.

Kuidas välguvõrk aitab võidelda Bitcoini probleemidega

Koondades mitu mikrotehingut üheks, vähendab Lightning Network võrguliiklust. Kui teisaldate need mikrotehingud põhivõrgust välja, saate vabastada ruumi suuremate, kõrgema prioriteediga tehingute jaoks ja suurendada töötlemiskiirust.

Lightning Network parandab ka mastaapsust, võimaldades ahelaväliseid tehinguid ja arveldusi.

Kuidas saab kasutaja Bitcoini välguvõrgust kasu saada?

Lightning Networki peamised eelised on selle kiirus ja kättesaadavus. Nagu eespool mainitud, võivad Bitcoini võrgu baastasemel tasud ja ooteajad olla liiga suured. Lightning Networkiga on aga võimalik saata ja vastu võtta väikseid makseid viisil, mis Bitcoini võrgus lihtsalt pole võimalik. Enne kanali sulgemist ja ühe tehingu sooritamist saate makseid vahetada mitu korda ja seda kõike ühe tasu eest.

Kuna Lightning Network toimib põhivõrgu peal teise kihina, pakub see kasutajatele endiselt kõiki Bitcoini standardseid turvaprotokolle. Kasutajad saavad vastavalt oma vajadustele ka võrkude vahel vahetada, pöördudes suurte tehingute tegemiseks Bitcoini võrku ja mikrotehingute tegemiseks tagasi Lightning Networki. Lightning Networkiga seotud tehingud on privaatsed, toimuvad väljaspool ahelat ja salvestavad ainult üldtulemusi.

Lõpuks laiendab Taproot Assetsi uusim värskendus Bitcoini tehnoloogia võimalusi laiemale kasutajaskonnale, kuna Taproot Assets protokolli abil saab väljastada reaalseid varasid, nagu fiat valuutad ja kuld.

Lightning Networki mõju Bitcoini kasutuselevõtule

Lightning Networki sõlmed jaanuarist 2018 kuni oktoobrini 2023.
Allikas: Bitcoin Visuals

Sõlmede ja kanalite arvu suurendamine Bitcoini võrgus võimaldab sellel suurendada Bitcoini tehingute läbilaskevõimet. Kuna selle läbilaskevõime kasvab iganädalaselt, võtab tehnoloogia kasutusele rohkem inimesi, muutes selle Bitcoini ökosüsteemis kriitiliseks varaks. Lightning Network võib olla võtmemeetod, mis lahendab Bitcoini mastaapsuse probleemi.

Lightning Networki jõudlus jaanuarist 2018 kuni oktoobrini 2023.
Allikas: theblock.co

Kui 2021. aastal oli Lightning Networki läbilaskevõime üle 1 Bitcoini, siis 000. oktoobri 22 seisuga on see kasvanud üle 2023 BTC-ni. See näitab ka Bitcoini võrgu kui maksesüsteemi suuremat mastaapsust.

Lightning Network ja Bitcoin töötavad koos, et julgustada rohkem inimesi mõlemat tehnoloogiat kasutama. Need, kes juba kasutavad Bitcoini, pöörduvad kiirete, väikeste või odavate maksete tegemiseks loomulikult Lightning Networki poole. See Lightning Networki pakutav paindlikkus ja tõhusus meelitab jätkuvalt rohkem kasutajaid Bitcoini ja Lightningi kasutama. Mida rohkem inimesi kasutab Lightning Networki ja Bitcoini, tunnustatakse neid tavapärastel börsidel ja aktsepteeritakse traditsioonilisemate makseviisidena.

Lightning võrgu puudused

Kuigi Lightning Networkil on potentsiaali lahendada mõned Bitcoini probleemid, on sellel ka puudusi.

Esiteks ei pruugi Lightning Networki kasutamine alati odav olla. Seda seetõttu, et enne kui osapoolte vahel saab mikromakset teha, peab kasutaja kõigepealt ketti sissemakse tegema. Lisaks tuleb Bitcoini ketti fikseerida ka tehingu sulgemise lõppsumma.

Teiseks on Lightning Network plokiahelana allutatud erinevatele turvariskidele. Üks neist on tingitud asjaolust, et ründajad loovad palju kanaleid, mis aeguvad samal ajal, mis toob kaasa plokiahela ülekoormuse ja potentsiaalse rahavarguse kasutajatelt, kes ei saa neid ülekoormuse tõttu välja võtta.

Lõpuks on Lightning Networki integreerimine olemasolevatesse maksesüsteemidesse samuti keeruline protsess. Kaupmehed ei pruugi olla huvitatud Lightning Networkile üleminekust, eriti arvestades Bitcoini volatiilsust.

Välguvõrgu tulevik

Koguväärtus lukustatud (TVL) Lightning Networkis 2022. aasta aprillist 2023. aasta oktoobrini.
Allikas: DefiLlama

Praegu on Lightning Networkis lukustatud üle 160 miljoni dollari, inimesed kasutavad kaupade, teenuste, rakenduste ja muu eest tasumiseks teise kihi lahendust.

Vaatamata mõningatele piirangutele pakub see kasutajatele rohkem võimalusi ja mitmekülgsust. Kuna inimesed kasutavad seda üha enam välkkiirete mikromaksete tegemiseks, jätkavad arendajad koostalitlusvõimeliste rahakottide ja tugisüsteemide loomist võrgu arendamiseks ja tugevdamiseks.

Summaarne

2018. aastal käivitatud Lightning Network muudab kiiresti Bitcoini nägu. Arendajad on töötanud väsimatult, et luua võrgu toetamiseks ja reklaamimiseks vajalik usaldusväärne tehnoloogia ning luua kasutajasõbralik platvorm. Igaüks saab Lightning Networkile juurde pääseda ja seda kasutada ainult oma nutitelefoni abil, mis avab hulgaliselt võimalusi sujuvateks makseteks. Hiljutine Taproot Assetsi protokolli integreerimine laiendab veelgi Lightningu võimalusi nii Bitcoini kui ka selle kasutajate jaoks. Lightning Networki kasutajate arvu kasvuga muutub visioon kiiremast ja skaleeritavamast Bitcoini ökosüsteemist realistlikumaks.