Czym jest Lightning Network? [Crypto 101] | CrypS.

Czym jest Lightning Network?

5 min
Albert Czajkowski
bitcoin lightning network Bitcoin

Koncept Lightning Network (w skr贸cie LN), zosta艂 opisany w white paper w lutym 2015 roku przez Josepha Poona i Thaddeusa Dryja – duet, kt贸ry z technologi膮 blockchain jest zwi膮zany od wczesnych lat jej istnienia. Nad rozwojem sieci LN g艂贸wnie pracuj膮 trzy startupy: Blockstream, Lightning Labs i ACINQ, oczywi艣cie przy udziale innych cz艂onk贸w spo艂eczno艣ci (deweloper贸w) bitcoin. Ka偶dy ze startup贸w pracuje nad w艂asn膮 implementacj膮 protoko艂u LN napisanego w r贸偶nych j臋zykach programowania.
Pierwsza transakcja za pomoc膮 Lightning Network zosta艂a dokonana 6 grudnia 2017 roku na g艂贸wnej sieci bitcoin, co wcze艣niej mia艂o miejsce jedynie na sieci testowej.

LN okre艣la si臋 jako rodzaj nak艂adki na sie膰 bitcoina, kt贸r膮 mo偶na por贸wna膰 do mempoola (ang. memory pool – pula pami臋ci) – rodzaju pami臋ci, gdzie transakcje oczekuj膮, a偶 zostan膮 zapisane na blockchainie bitcoin.

Z Lightning Network mo偶emy si臋 spotka膰 nie tylko na sieci bitcoin, ale r贸wnie偶 na sieciach takich jak: Litecoin czy Ethereum. Na innych blockchainach nie ma takiego problemu ze skalowalno艣ci膮, jak w przypadku bitcoina. Przyk艂adem mo偶e by膰 zapchana sie膰 w grudniu 2017 roku, gdy transakcje sz艂y nawet kilka dni, a prowizje zaczyna艂y si臋 od kilku dolar贸w. W przypadku litecoina i etera tego problemu nie ma, lecz ich wykorzystanie jest znacznie mniejsze od bitcoina.

Czym jest transfer w Lightning Network?

Transfer w sieci bitcoin nie musi odbywa膰 si臋 wy艂膮cznie za pomoc膮 adres贸w z 鈥1鈥 na pocz膮tku, udowodni艂y nam to soft forki, kt贸re zaimplementowa艂y r贸偶nego rodzaju udogodnienia jak SegWitt czy 鈥渘ak艂adki鈥 na sie膰 takie jak tytu艂owy Lightning Network.

Lightning Network to nowy wymiar mikrotransakcji w obr臋bie sieci bitcoin. Umo偶liwia b艂yskawiczne przelewy bitcoina (oraz innych kryptowalut) przy znikomej prowizji oraz quasi-anonimowo艣ci, gdy偶 zale偶y to od wielko艣ci kana艂贸w, ich powi膮za艅 z innymi oraz os贸b uczestnicz膮cych w transferach. Ca艂o艣膰 transakcji LN odbywa si臋 przy zastosowaniu inteligentnych kontrakt贸w (ang. smart contract).

Lightning Network cz臋sto nazywany jest nak艂adk膮 na sie膰 bitcoin z tego wzgl臋du, 偶e ca艂o艣膰 transakcji nie odbywa si臋 na g艂贸wnym 艂a艅cuchu, a mi臋dzy otwartymi kana艂ami, kt贸re dopiero po zamkni臋ciu pojawiaj膮 si臋 na blockchainie.

LN mo偶na por贸wna膰 do kart p艂atniczych z tego wzgl臋du, 偶e ca艂a sie膰 mo偶e istnie膰 bez tej technologii, lecz nie mo偶e istnie膰 bez bitcoina (banki r贸wnie偶 mog膮 istnie膰 bez kart p艂atniczych, natomiast karty p艂atnicze bez bank贸w ju偶 nie), a bitcoin mo偶e dalej funkcjonowa膰 bez Lightning Network. P艂atno艣膰 odbywa si臋 w czasie rzeczywistym (bez oczekiwania na potwierdzenie w bloku), dzi臋ki czemu technologia 艣wietnie sprawdza si臋 do tzw. mikrop艂atno艣ci czyli do okre艣lonej kwoty. Analogicznie jak z kartami p艂atniczymi (istniej膮 pewne limity). Limitami w Lightning Network s膮 wielko艣ci kana艂贸w. Podobnie jak w p艂atno艣ciach kartami – nasze pieni膮dze nie trafiaj膮 od razu do danego podmiotu, lecz s膮 blokowane na naszym koncie. W Lightning Network odbywa si臋 to tak samo tyle, 偶e wszystko dzieje si臋 w kana艂ach, kt贸re dopiero s膮 ksi臋gowane, gdy zamykaj膮 si臋 – wtedy ca艂o艣膰 trafia na blockchain. W LN mo偶na na transakcj臋 przes艂a膰 maksymalnie 0.16777216~ BTC (2^24 satoshi) – jest to zapisane w protokole funkcjonowania ca艂ej sieci, kt贸ra ma s艂u偶y膰 do mikrotransakcji. Je艣li u偶ytkownik chce przes艂a膰 wi臋cej ni偶 ww. kwota b臋dzie musia艂 u偶y膰 do tego g艂贸wnego 艂a艅cucha bitcoina, nie LN.

Gdy technologia LN stanie si臋 ju偶 powszechna i swoje kana艂y b臋dzie mia艂a wi臋kszo艣膰 podmiot贸w lub u偶ytkownik贸w, bez problemu b臋dzie mo偶na dokonywa膰 mikrop艂atno艣ci. Nie trzeba b臋dzie dokonywa膰 konfiguracji kana艂u do konkretnego w臋z艂a. Zamiast tego b臋dzie mo偶na wysy艂a膰 p艂atno艣ci do os贸b korzystaj膮cych z kana艂贸w z osobami, z kt贸rymi ju偶 si臋 jest po艂膮czonym – system automatycznie znajdzie najkr贸tsz膮 tras臋.

W ten spos贸b Lightning Network mo偶e ostatecznie udzieli膰 odpowiedzi na nieko艅cz膮c膮 si臋 debat臋 na temat zakupu fili偶anki kawy lub herbaty za bitcoiny. Wielu przeciwnik贸w bitcoina uwa偶a, 偶e nie nadaje si臋 on do mikrop艂atno艣ci ze wzgl臋du na d艂ugo艣膰 transakcji i wysoko艣膰 prowizji – LN jest rozwi膮zaniem tego problemu.

Jak wygl膮da Lightning Network od strony technicznej?

sprz臋towy w臋ze艂 w sieci lighting network

Pe艂ny w臋ze艂 sieci Lightning Network, zdj. Marco Verch

Ka偶da transakcja jest rozg艂aszana mi臋dzy wszystkimi w臋z艂ami (nodami) LN, wi臋c w sieci znajduje si臋 informacja o aktualnym stanie kana艂u. Je艣li jaki艣 podmiot utrzymuj膮cy w臋ze艂 lub partycypuj膮cy w transakcjach od艂膮czy si臋 na zawsze od sieci, to osoby, kt贸re bra艂y udzia艂 w kanale dostan膮 tyle BTC, ile faktycznie by艂o wed艂ug ostatecznego stanu. W LN domy艣lna blokada wynosi 48 godzin, jednak po otwarciu kana艂u mo偶na j膮 modyfikowa膰 wed艂ug w艂asnego uznania. Je艣li kana艂 zostanie otwarty i jedna strona wy艣le cz臋艣膰 kwoty, a nast臋pnie odetnie si臋 od kana艂u i nie b臋dzie chcia艂a wyda膰 reszty, to po 48 godzinach druga strona i tak dostanie nale偶ne 艣rodki. Wszystko to jest zapisane w w臋z艂ach. Nie jest mo偶liwe otworzenie dw贸ch kana艂贸w do tego samego w臋z艂a, ani w臋ze艂 nie mo偶e otworzy膰 do nas drugiego kana艂u.

Ca艂o艣膰 transakcji odbywa si臋 poza g艂贸wnym 艂a艅cuchem (tzw. off-blockchain lub off-chain) umo偶liwia to odci膮偶enie ca艂ego blockchaina, przez co ro艣nie skalowalno艣膰 sieci oraz malej膮 prowizje. Gdy transakcja b臋dzie musia艂a przej艣膰 przez dziesi膮tki kana艂贸w po艣rednich, op艂aty b臋d膮 sumowane, lecz s膮 to nadal niewielkie op艂aty.

Bitcoin dzieli si臋 do 8 miejsca po przecinku, natomiast w LN do 11, w艂a艣nie dlatego, by nalicza膰 op艂aty transakcyjne mniejsze ni偶 1 satoshi.
艢ledzenie wszystkich mikrop艂atno艣ci za po艣rednictwem kana艂贸w lightning jest prawie niemo偶liwe, gdy偶 mo偶na dokonywa膰 mn贸stwa transakcji poza g艂贸wnym 艂a艅cuchem, a dopiero po zamkni臋ciu kana艂u widzimy jedn膮 transakcj臋 – mog艂o ich by膰 tysi膮ce, jak nie miliony.

Jak wygl膮da transfer LN w praktyce?

Powiedzmy, 偶e dwie strony wiedz膮, 偶e cz臋sto b臋d膮 ze sob膮 przeprowadza膰 transakcje, wi臋c nie chc膮 ci膮gle p艂aci膰 op艂at sieciowych ani czeka膰 10 minut na rozliczenie transakcji. Zamiast rozg艂asza膰 transakcje w w臋藕le, kana艂 p艂atno艣ci jest tworzony mi臋dzy dwiema stronami (nazwijmy je Natalia i Dominik) przy u偶yciu adresu multi-signature (w skr贸cie multisig) w blockchain, kt贸ry jest podpisany (zabezpieczony) przez klucze prywatne obu stron.
Co najmniej jedna ze stron musi wp艂aci膰 bitcoina na adres. Ten adres zasadniczo s艂u偶y do przechowywania funduszy w depozycie, umo偶liwiaj膮c ich odblokowanie tylko za zgod膮 obu stron. Dzia艂a jako rejestr, kt贸ry zapisuje przysz艂e transakcje.
Od czasu utworzenia kana艂u p艂atno艣ci Dominik mo偶e wys艂a膰 Natalii 0.001 BTC bez konieczno艣ci sprawdzania przez g贸rnika w g艂贸wnym 艂a艅cuchu. Natalia i Dominik podpisuj膮 kryptograficznie ka偶d膮 transakcj臋, co dzia艂a jak pokwitowanie wzgl臋dem 艣rodk贸w w portfelu. Tak d艂ugo, jak w portfelu jest wystarczaj膮ca ilo艣膰 艣rodk贸w, Natalia i Dominik mog膮 niemal natychmiast wysy艂a膰 mi臋dzy sob膮 tysi膮ce transakcji, poniewa偶 transakcje te wyst臋puj膮 poza g艂贸wnym 艂a艅cuchem.
Gdy Natalia i Dominik zdecyduj膮 si臋 zamkn膮膰 kana艂, historia p艂atno艣ci jest obliczana jako pojedyncza transakcja i rozliczana w sieci bitcoin. Je艣li transakcja b臋dzie musia艂a przej艣膰 przez dziesi膮tki kana艂贸w po艣rednich, op艂aty b臋d膮 sumowane, lecz b臋dzie to nadal znikomy koszt.

W powy偶szym przyk艂adzie kana艂y p艂atno艣ci dzia艂aj膮 w zasadzie jako w臋z艂y w Lightning Network. Poniewa偶 ka偶da transakcja jest szyfrowana kryptograficznie, Natalia i Dominik nie mog膮 oszukiwa膰 systemu ani kra艣膰 funduszy. Sie膰 Lightning zezwala r贸wnie偶 na transakcje mi臋dzy w臋z艂ami: je艣li Natalia i Dominik maj膮 kana艂 p艂atno艣ci, a Natalia i Maurycy maj膮 kana艂 p艂atno艣ci, w贸wczas Dominik i Maurycy mog膮 wysy艂a膰 sobie nawzajem transakcje LN.

Schemat transakcji pomi臋dzy w臋z艂ami w sieci Lightning Network:

schemat transakcji mi臋dzy w臋z艂ami w sieci lighting network

Do obserwacji post臋pu LN mo偶emy u偶y膰 takich stron jak:

Mo偶na na nich dowiedzie膰 si臋 m.in. ile otwartych jest kana艂贸w, w臋z艂贸w oraz ile aktualnie jest BTC w ca艂ej sieci LN.

Najpopularniejsze portfele obs艂uguj膮ce LN:

  • Breez,
  • Eclair,
  • Wallet of Satoshi.

Dodaj komentarz