Благодаря своим уникальным свойствам криптовалюты имеют высокую устойчивость к взломам и отключению, а также возможность передачи средств в любой уголок планеты быстро без посредника. Для обеспечения этих неоспоримых преимуществ приходится идти на некоторые компромиссы. Так, работа крупнейшей блокчейн-сети Bitcoin, в силу своих особенностей, имеет ограничения по количеству транзакций, совершаемых в секунду (TPS), что является существенным недостатком и стоит на пути массового использования BTC в качестве платежного средства.
Для преодоления этого и других ограничений и увеличения пропускной способности Bitcoin было создано уникальное решение — Lightning Network (LN). Это специальный платежный протокол второго уровня (Layer 2), который отвечает за совершение платежей в BTC, но не использует основную блокчейн-сеть первой криптовалюты. Рассмотрим особенности функционирования, плюсы и минусы данного решения.
Как работает Lightning Network
Показатель пропускной способности сети Bitcoin составляет порядка 7 транзакций за 1 секунду. Для сравнения, платежная сеть Mastercard обрабатывает более 5000 TPS, Visa — более 24 000 TPS, блокчейн-сеть Solana — до 400000 TPS.
Lightning Network — уникальное компромиссное решение, которое позволяет сохранить децентрализацию и высокий уровень безопасности главной сети Bitcoin, при этом повысить ее производительность. Это достигается посредством добавления сети второго уровня, обработка транзакций в которой существенно быстрее и дешевле. Данные ончейн-аналитики показывают, что средний объем комиссии за транзакцию в сети Bitcoin составляет $2,6 по состоянию на 7 апреля 2023 года. Тут и далее данные по статистике приводятся по состоянию на эту дату. Так вот, в LN комиссия за транзакцию составляет 0,002 Satoshi или порядка $0,0000006.
Возможности масштабирования в Lightning Network теоретически являются неограниченными. Как утверждает блокчейн-исследователь Джо Кэнджики, данная сеть ежесекундно способна обрабатывать не менее 1 миллиона транзакций.
Принципы работы Lightning Network
Работа сети LN основывается на уникальных платежных каналах, каждый из которых представляет собой двустороннее соглашение между двумя пользователями, позволяющее им быстро и безопасно проводить множество микротранзакций в BTC между собой. При этом нет необходимости записывать каждую транзакцию в основной блокчейн Bitcoin.
Как работают каналы:
- Два пользователя создают транзакцию с мультиподписью (multisig) в основной сети Bitcoin. Эта транзакция «замораживает» определенное количество BTC на счете, доступном обоим участникам. В дальнейшем максимальный размер платежей ограничен «замороженной» суммой.
- Далее все движения средств фиксируются в форме коммитмент-транзакций (commitment transactions), которые представляют текущее распределение средств в канале.
- Когда участники решают закрыть канал, они подписывают и транслируют последнюю коммитмент-транзакцию в основную сеть Bitcoin. Это позволяет распределить замороженные средства между участниками в соответствии с их текущими балансами в канале.
Для обеспечения безопасности транзакций между участниками канала используются хэшированные временные контракты (HTLC). Эта технология гарантирует, что транзакции будут выполнены только в том случае, если обе стороны выполнили свои обязательства. Это достигается путем использования секретных ключей, которые раскрываются при успешном завершении транзакции.
Применение Lightning Network
Применение LN в теории является практически неограниченным, если не принимать во внимание объем «замороженных» средств. Протокол позволяет осуществлять даже самые мелкие транзакции с минимальной комиссией, например, оплачивать при помощи BTC покупку одежды или обуви, оплату за обслуживание в кафе или ресторане, стрижку в салоне красоты и прочие товары и услуги.
Сетевой принцип структуры Lightning Network не требует наличия прямых открытых каналов между покупателем и продавцом — для маршрутизации платежей могут использоваться несколько каналов до достижения адреса получателя.
Отметим, что на данный момент уже имеются различные кошельки BTC, позволяющие открывать каналы и делать переводы посредством LN. Для новичков подойдут BlueWallet, WalletSatoshi либо NiceHash. Для более продвинутых пользователей — Breez, Muun, Phoenix, Zap Wallet, Eclair Mobile, ThunderHub, Umbrel, Casa Node, RaspiBlitz и прочие.
Преимущества и недостатки Lightning Network
Использование Lightning Network для осуществления платежей в BTC имеет ряд важных преимуществ:
- Мгновенное осуществление транзакций. Переводы происходят вне основного сети, что позволяет их значительно ускорить.
- Минимальные комиссии. Выполнение и расчет транзакций осуществляется за пределами основной цепочки, что кардинально снижает размер комиссий и предоставляет возможность осуществлять микроплатежи.
- Высокая масштабируемость. Протокол обеспечивает обработку миллионов криптовалютных операций, что делает Bitcoin жизнеспособной альтернативой традиционных платежных систем.
- Высокая совместимость. Развитие и внедрение атомарных свопов и кроссчейн-протоколов обеспечивает проведение транзакций между различными блокчейн-сетями без посредников.
- Повышение конфиденциальности. В общедоступную цепочку блоков вносится только одна транзакция при закрытии платежного канала и выплате баланса всем участникам.
Несмотря на все достоинства, у сети Lightning Network есть и недостатки:
- Сложность использования. Для использования сети Lightning требуется определенный уровень технической грамотности, так как пользователи должны настроить кошелек.
- Ограничения суммы платежей. Хотя маршрут транзакции и может проходить через разные каналы, доступных средств на них бывает недостаточно для крупного перевода.
- Отсутствие оффлайн-платежей. Для осуществления переводов каждая сторона должна иметь доступ к сети.
Еще один недостаток LN — относительная централизованность. Как утверждают критики, пользователи являются клиентами крупных платежных узлов, из-за чего сеть Lightning Network все больше становится схожей с обычной банковской системой. Кроме того, крупные сетевые узлы могут стать точками отказа.
Перспективы дальнейшего развития проекта
Сразу после создания Lightning Network было установлено ограничение по сумме монет, хранящихся в канале — 0,1677 BTC. Однако со временем лимиты были практически полностью убраны. Сегодня все больше криптобирж (Bitstamp, Bitfinex, Kraken и пр.) и торговых приложений (Robinhood) начинают поддерживать работу с LN. И их перечень стремительно расширяется.
Интересно знать! В сентябре 2021 власти Сальвадора приняли законопроект, признающий Bitcoin официальным платёжным средством, после чего спонсируемые государством кошельки Chivo начали интеграцию Lightning Network.
Сеть LN продолжает активно распространяться за пределы BTC. Весной 2022 руководству компании Lightning Labs удалось привлечь $70 млн для создания протокола Taro, позволяющего обеспечивать транзакции стейблкоинов в LN. Компанией Blockstream был создан протокол c-Lightning на основе LN на языке C. Litecoin также внедряет свою версию Lightning Network. Кроме прочего, сеть LN уже поддерживает BCH, GRS, HIT и некоторые другие активы.
Словом, проект Lightning Network непрерывно развивается, проникая в разные сегменты криптовалютного рынка и реальной экономики. На момент подготовки материала сеть LN насчитывает более 18 тыс. узлов и 75 тыс. каналов. Общий объем «замороженных» средств за последний год вырос более чем на 65%, достигнув ~5470 BTC. И по мнению экспертов, в ближайшие годы масштабы проекта будут только расти.
