Crypto-info-maker Технология блокчейн работает медленно. Поэтому пользоваться ею дорого. Если вы отправите кому-то биткоины, он получит их лишь через пару часов, а отправителю придется заплатить приличную комиссию. Как же, при такой репутации, технология блокчейн завоевывает мир?
Любая идея, способная решить проблему масштабирования цепочек блоков, заслуживает внимания, времени и усилий. Lightning Network - одна из них. Но прежде, чем разобраться с этим решением, нужно понять суть проблемы.
Почему технология блокчейн работает медленно
Блокчейн, или цепочка блоков, - это своеобразный реестр. Он состоит из нескольких страниц (блоков), на каждой из которых записано по несколько транзакций. Как только страница заполняется записями, ее нужно добавить в общий реестр, прежде чем перейти к записи на следующей странице.
Прежде чем страница (блок) сможет быть добавлена в реестр (цепочку), необходимо произвести определенные вычисления, гарантирующие, что все согласны с ее содержанием. Для каждого такого блока этот процесс занимает примерно 10 минут (для Bitcoin).
Представьте, что вы отправляете своему другу 1 BTC. Помимо прочего, запись транзакции будет содержать информацию об отправителе, получателе, сумме и комиссии за операцию. Да, комиссия присутствует. Отправитель может уплатить комиссию, чтобы стимулировать майнеров включить свою операцию в блок как можно скорее. Установленных расценок нет. Вы сами определяете, сколько готовы заплатить, чтобы процесс прошел быстрее. Чем выше комиссия, тем скорее пройдет ваша транзакция.
В любой момент времени имеется несколько транзакций, ожидающих записи на текущей странице. Майнеры, то есть компьютеры, работающие в сети Bitcoin, сами принимают решение о том, какие из доступных записей включать в блок. При принятии такого решения они смотрят, какие транзакции принесут им наибольшее вознаграждение. Таким образом, в первую очередь обрабатываются транзакции с самыми высокими комиссиями. Если транзакций с более высокими, чем у вас, комиссиями, достаточно много, чтобы заполнить текущий блок, вашей транзакции придется подождать своей очереди. Такое ожидание может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. А иногда - даже дней. Чем более высокую комиссию вы готовы заплатить, тем скорее будет обработана ваша транзакция.
Вот почему технология блокчейн работает медленно и пользоваться ею дорого. В идеале, с ростом популярности данной технологии должно увеличиваться количество транзакций. Однако это приводит к дальнейшему замедлению работы сети, что является препятствием для широкого признания. Парадокс!
Сеть Lightning Network (LN) - одно из возможных решений данной проблемы.
Что такое Lightning Network
Идея LN заключается в том, что не все транзакции необходимо записывать в цепочку блоков. Представим, что два человека часто переводят деньги друг другу. В таком случае они могут обойтись без записи своих транзакций в блокчейн, проводя их вне цепочки.
Упрощенно говоря, они могут открыть между собой некий канал для проведения платежей, зарегистрировав в цепочке блоков его открытие. После этого они могут проводить любое количество транзакций через данный канал, который будет оставаться открытым в течение нескольких часов, дней, недель или даже десятилетий. Обращение к цепочке блоков потребуется всего однажды - когда пользователи захотят этот канал закрыть. При этом в блокчейне будет зафиксировано конечное состояние транзакций, которые происходили в канале.
Используя эту идею канала платежей, можно создать такую сеть подобных каналов, которая лишь изредка будет требовать обращения к цепочке блоков. Представим себе трех пользователей: Ксан, Елена и Зик.
Если есть открытые каналы платежей между Ксаном и Еленой и между Еленой и Зиком, тогда Ксан может переслать деньги Зику через Елену.
Предположим, что Ксан хочет отправить Зику 2 BTC. Елена отправит Зику 2 BTC, а Ксан компенсирует ей эту сумму.
В этом и заключается идея Lightning Network. Поскольку обращения к цепочке блоков будут происходить не так часто, транзакции смогут проходить с молниеносной быстротой. Весь секрет - в каналах платежей. Давайте рассмотрим их подробнее.
Что представляют собой каналы платежей?
Канал платежей - это своеобразный сейф, в который два человека помещают равные суммы денег, и каждый из них вешает на сейф свой замок.
Такой факт внесения одинаковых сумм в общий сейф регистрируется в цепочке блоков в виде "транзакции открытия". После этого данный канал платежей между этими двумя пользователями остается открытым.
Смысл "навешивания замка" на это хранилище заключается в том, что ни один из участников не может потратить деньги без согласия другого. Внесенные средства используются для выполнения транзакций между ними.
Представим, что Ксан и Елена вносят в общий сейф по 10 BTC каждый. Теперь, если Ксан захочет отправить Елене 2 BTC, как он сможет это сделать? Для этого ему нужно перевести Елене обещание права собственности на два биткоина из внесенной им в общее хранилище суммы. После такого перевода обязательства, если сейф будет разблокирован, Ксан сможет забрать из него 8 BTC, а Елена - 12 BTC.
Но они не будут открывать сейф, потому что намерены продолжать проводить операции между собой. В этом и заключается красота такой организации процесса.
Если затем Елена захочет отправить Ксану 1 BTC, ей нужно будет сделать то же самое - отправить ему обещание права собственности на один биткойн из принадлежащей ей суммы вклада. Если сейф будет открыт после проведения двух указанных транзакций, Ксан сможет получить 9 BTC, а Елена - 11 BTC.
Таким образом, канал платежей - ни что иное, как внесение денег в единый пул и последующий обмен обещаниями права собственности на находящиеся в хранилище деньги. Если один из участников пожелает закрыть канал платежей, он может это сделать.
При этом сейф будет вскрыт, и оба пользователя заберут из него свои деньги. Факт вскрытия сейфа регистрируется в цепочке блоков, куда вносится постоянная запись о том, кто кому и сколько должен. Так работают каналы платежей. Но это упрощенное объяснение не дает полного представления о потенциале такой организационной схемы. Преимущества каналов платежей криптовалютой раскрываются в полной мере, когда два или больше каналов работают совместно, формируя сеть мгновенных платежей Lightning Network.
Как это работает?
Принцип работы LN основан на смещении акцента с права собственности на криптовалюту в сторону обещания права собственности на криптовалюту.
Это кардинально меняет ситуацию. Чтобы лучше понять, воспользуемся примером. Представим себе трех пользователей - Ксана, Елену и Зика. Между Ксаном и Еленой, а также между Еленой и Зиком открыты каналы платежей. При этом канала между Ксаном и Зиком нет.
Если в такой ситуации Ксан захочет отправить Зику 2 BTC, он может воспользоваться каналом платежей между Еленой и Зиком. Как это будет выглядеть?
Ксан просит Елену перевести Зику обещание на сумму 2 BTC через канал Елена - Зик, а затем компенсирует Елене 2 BTC через канал Ксан - Елена.
При наличии подобной сети каналов платежей, огромная часть транзакций может производиться вне цепочки блоков, высвобождая необходимые мощности сети и повышая ее пропускную способность. Создание такой сети позволит проводить миллионы транзакций без каких-либо комиссий.
В этом и есть смысл Lightning Network.