Lighting network биткоин что это

Lightning Network

Scalable, Instant Bitcoin/Blockchain Transactions

Transactions for the Future

Instant Payments. Lightning-fast blockchain payments without worrying about block confirmation times. Security is enforced by blockchain smart-contracts without creating a on-blockchain transaction for individual payments. Payment speed measured in milliseconds to seconds.

Scalability. Capable of millions to billions of transactions per second across the network. Capacity blows away legacy payment rails by many orders of magnitude. Attaching payment per action/click is now possible without custodians.

Low Cost. By transacting and settling off-blockchain, the Lightning Network allows for exceptionally low fees, which allows for emerging use cases such as instant micropayments.

Cross Blockchains. Cross-chain atomic swaps can occur off-chain instantly with heterogeneous blockchain consensus rules. So long as the chains can support the same cryptographic hash function, it is possible to make transactions across blockchains without trust in 3rd party custodians.

Powered by Blockchain Smart Contracts

Lightning is a decentralized network using smart contract functionality in the blockchain to enable instant payments across a network of participants.

How it Works

The Lightning Network is dependent upon the underlying technology of the blockchain. By using real Bitcoin/blockchain transactions and using its native smart-contract scripting language, it is possible to create a secure network of participants which are able to transact at high volume and high speed.

Bidirectional Payment Channels. Two participants create a ledger entry on the blockchain which requires both participants to sign off on any spending of funds. Both parties create transactions which refund the ledger entry to their individual allocation, but do not broadcast them to the blockchain. They can update their individual allocations for the ledger entry by creating many transactions spending from the current ledger entry output. Only the most recent version is valid, which is enforced by blockchain-parsable smart-contract scripting. This entry can be closed out at any time by either party without any trust or custodianship by broadcasting the most recent version to the blockchain.

Lightning Network. By creating a network of these two-party ledger entries, it is possible to find a path across the network similar to routing packets on the internet. The nodes along the path are not trusted, as the payment is enforced using a script which enforces the atomicity (either the entire payment succeeds or fails) via decrementing time-locks.

Blockchain as Arbiter. As a result, it is possible to conduct transactions off-blockchain without limitations. Transactions can be made off-chain with confidence of on-blockchain enforceability. This is similar to how one makes many legal contracts with others, but one does not go to court every time a contract is made. By making the transactions and scripts parsable, the smart-contract can be enforced on-blockchain. Only in the event of non-cooperation is the court involved – but with the blockchain, the result is deterministic.

Источник

Что такое Lightning Network? (руководство для начинающих)

Что такое Lightning Network?

Lightning Network (англ. — сеть-молния) — техническое решение, разрабатываемое в качестве протокола второго слоя блокчейн-сетей. Развернутый поверх биткоина LN использует передовые смарт-контракты для достижения более высокой пропускной способности транзакций, сохраняя при этом peer-to-peer характер протокола биткоина.

Решение было впервые представлено на конференции Scaling Bitcoin в Монреале в сентябре 2015 года.

Для чего нужна технология Lightning Network?

Главной целью Lightning Network является масштабирование и более быстрая работа блокчейн-сетей, в частности, осуществление моментальных микроплатежей с более низкими, чем при обычных транзакциях, комиссиями.

Если говорить просто, Lightning Network позволяет пользователям проводить транзакции напрямую между собой, не записывая информацию в публичный блокчейн. Таким образом решаются сразу две задачи: более быстрые и дешевые транзакции, а также сокращение объема данных блокчейна. Кроме того, эта технология способствует большей анонимности пользователей.

Как Lightning Network работает с технической точки зрения?

Журнал ForkLog публиковал многочисленные материалы о технической стороне работы Lightning Network, в которых собрана достаточно подробная информация по этому вопросу.

Ниже представлена базовая информация, необходимая для понимания этого процесса.

Ключевым принципом работы Lightning Network является использование платежных каналов, в которые помещаются средства, переводимые между участниками. Платежный канал представляет собой кошелек с функцией мультиподписи (multisig), в котором хранится определенное количество биткоинов. Монеты могут предоставить как обе стороны, так и только одна из них.

Канал открывается посредством обычной биткоин-транзакции, то есть в этом случае данные об этой транзакции записываются в блокчейн (также данные записываются в блокчейн при закрытии канала). Однако в дальнейшем все транзакции, осуществляемые внутри канала, происходят напрямую между участниками без записи данных в блокчейн.

Платежный канал по своей сути является аналогом сейфа, в который кладутся деньги, доступные в дальнейшем определенному кругу лиц. Но, если для открытия сейфа необходимо знать комбинацию цифр, то в нашем случае используются приватные ключи.

Все это немного сложно. Можно на конкретном примере?

Самый простой пример использования технологии LN: любимая кофейня Анатолия объявила, что начала принимать в качестве оплаты биткоины. Но платить каждый раз за чашку кофе, создавая для этого отдельную транзакцию, может быть слишком накладно из-за связанных с этим комиссий, кроме того, для подтверждения транзакции требуется определенное время.

Именно здесь и приходит на помощь LN. Анатолий открывает платежный канал между собой и кофейней и кладет на него, предположим, 0.01 BTC, которые собирается потратить в дальнейшем на заказ кофе. При создании канала на балансе Анатолия отображается 0.01 BTC, на балансе кофейни – 0 BTC.

Допустим, чашка кофе стоит 0.0005 BTC. После первого заказа на балансе Анатолия будет отображаться уже 0.0095 BTC, на балансе кофейни — 0.0005 BTC. Таким образом Анатолий может заказывать кофе до тех пор, пока его баланс не обнулится или он не примет решение о закрытии канала. При каждой транзакции Анатолий и кофейня подписывают обновленный смарт-контракт, отображающий, какое количество монет в канале принадлежит каждой стороне. Как уже было сказано, эти данные в блокчейн не записываются — вместо этого каждая сторона хранит свою копию смарт-контракта.

Необходимо ли открывать новый платежный канал для каждой новой стороны транзакции?

Нет, сеть Lightning Network, как говорит само ее название, устроена по сетевому принципу. Это означает, что Элис может не иметь открытого платежного канала с Дэйвом, но может быть связана с ним через Кэрол или Боба или даже через нескольких участников. То есть, пользователи могут обмениваться транзакциями с любыми другими пользователями, которые подключены к их сети платежных каналов через узлы (ноды).

Финансовый стимул в открытии таких связующих нод состоит в получении небольших комиссий, получаемых каждый раз, когда транзакция происходит при помощи одного из подключенных к ней каналов.

Благодаря использованию смарт-контрактов архитектура сети Lightning Network не требует доверия сторон. Таким образом средства всегда доходят до своих получателей через посредников или возвращаются отправителю, если непрямой путь к получателю по каким-то причинам невозможен.

На приведенном ниже графике Боб и Кэрол выступают в роли нод. Ноды в сети Lightning Network можно сравнить с майнерами в основной сети биткоина – как и майнеры, они обрабатывают транзакции и точно так же не контролируют средства, которые помогают перемещать. Боб не может украсть монеты Элис, поскольку получит входящий платеж только в том случае, если отправит аналогичную сумму получателю.

Какие еще возможности предлагают платежные каналы?

Упомянутая выше ситуация, когда Анатолий открывает платежный канал с кофейней, означает открытие так называемого однонаправленного канала, то есть средства расходует только один участник. Дополнительно возможно открытие двунаправленных платежных каналов, когда обе стороны платят друг другу, а также ситуации, когда при помощи смарт-контрактов задаются определенные условия для осуществления транзакции.

Например, Александр и Никита поспорили, поднимется ли до конца 2019 года цена биткоина выше $8000. Александр настроен оптимистично и говорит, что это произойдет, Никита же убежден, что этого не будет (как минимум в этом году). Оба они поставили на свой исход по 0.1 BTC, отправив монеты на multisig-кошелек. Средства останутся запертыми в этом кошельке до тех пор, пока:

• Александр и Никита не подпишут завершающую транзакцию при помощи своих приватных ключей — в зависимости от исхода спора, запертые средства будут отправлены Александру или Никите;
• одна из сторон не решит выйти из спора и завершит транзакцию собственноручно;
• достигнут лимит определенного времени (например, 2 января 2020 года), после которого средства возвращаются на соответствующие кошельки Александра и Никиты.

Это лишь базовые примеры возможностей Lightning Network — в действительности сценариев применения технологии намного больше, и многие из них уже был описаны в наших предыдущих материалах.

Кто отвечает за разработку Lightning Network?

Как и в случае с биткоином и рядом других криптовалют, разработка Lightning Network децентрализована, а код самого протокола доступен в открытом доступе. Следовательно, говорить о какой-либо одной «официальной» версии LN не приходится. В то же время есть ряд известных компаний и проектов, которые предлагают собственные имплементации технологии, и в данном случае решение, какую из них использовать, остается за конечным пользователем.

Среди таковых можно назвать компании Lightning Labs, Blockstream, ACINQ, Bitfury и несколько других проектов.

Звучит красиво. В чем недостатки?

Прежде всего, Lightning Network все еще находится в экспериментальной стадии. Крупные и значимые транзакции в данный момент лучше доверить основной сети биткоина.

Важно помнить, что в данный момент p2p-природа протокола означает, что для открытия канала и совершения платежей необходимо, чтобы обе стороны находились онлайн. То есть офлайн-платежи, когда можно просто отправить какое-то количество монет на известный адрес, и получатель увидит их, когда войдет в сеть, в этом случае невозможны.

Кроме того, пока нет четкого ответа касательно безопасности платежей. Все происходит поверх биткоина и следовательно моделью безопасности биткоина, которую обеспечивают майнеры, Lightning Network не пользуется

Также часто высказываются опасения о возможной централизации сети. Например, в середине января 2019 года более 64% емкости сети контролировал всего один игрок.

В каком состоянии находится сеть Lightning Network сегодня?

Разработка протокола микротранзакций Lightning Network велась на протяжении нескольких последних лет, но только март 2018, когда Lightning Labs представил первую бета-версию клиента lnd, можно считать датой его официального запуска. Кроме того, в прошлом году был выпущен кошелек Eclair от французского стартапа ACINQ, а также состоялся бета-релиз c-lightning — имплементации Lightning Network от Blockstream.

Еще одним важным событием стал релиз Casa Node — физической Lightning-ноды от американского стартапа Casa, которая существенным образом снижает порог доступа к технологии, делая использование Lightning Network предельно простым для пользователей, не обладающих обширными техническими навыками.

Также Lightning Network все чаще используется для оплаты реальных товаров и услуг. Настоящим пионером в этом отношении стал шведский стартап Bitrefill, еще в марте 2018 года объявивший о возможности использования протокола для пополнения телефонных счетов и покупки подарочных ваучеров и сертификатов.

В январе 2019 Bitrefill также представил сервис Thor — услугу по открытию пустого канала в Lightning Network от собственной ноды стартапа. Собственная нода, к которой могут подключиться пользователи, есть и у ForkLog.

Чего можно ждать в будущем?

Lightning Network — по-прежнему очень молодая технология, однако ей действительно пророчат большое будущее. Неуклонно растет емкость в сети, недавно превысив отметку в 700 BTC, число нод приближается к 6500, а число открытых каналов превысило уже 28 000.

Кроме того, технология открывает дорогу принципиально новым решениям вроде кроссплатформенных атомарных свопов, то есть моментальному прямому обмену монет одной сети на монеты другой без участия посредников в лице бирж и других обменных платформ. Так, еще в 2017 году в сети Lightning Network состоялась первая атомарная транзакция между биткоином и Litecoin.

Также можно ожидать скорой поддержки технологии в ряде платежных приложений. Пионером в этом направлении может стать Cash App, разрабатываемый компанией Square. Дополнительно о планах по внедрению Lightning Network объявили разработчики ориентированной на приватность пользователей криптовалюты Beam.

Источник

Что такое Lightning Network и как данная технология совершенствует блокчейн Bitcoin

Lightning Network на сегодняшний день является наиболее важной технологией для развития блокчейна Биткоина. Данная технология позволит почти бесплатно выполнять огромное количество транзакций вне блокчейна Биткоина, и для этого не придется жертвовать безопасностью сети.

Проблема в том что, блокчейны медленные. И поэтому дорогие. Если я отправлю вам несколько биткоинов, получите вы их через несколько часов, а мне придётся заплатить комиссию за транзакцию. Как же с такой репутацией блокчейн захватит мир?

Lightning Network (англ. — сеть-молния) — техническое решение, разрабатываемое в качестве протокола второго слоя блокчейн-сетей. Развернутый поверх биткоина LN использует передовые смарт-контракты для достижения более высокой пропускной способности транзакций, сохраняя при этом peer-to-peer характер протокола биткоина.

Решение было впервые представлено на конференции Scaling Bitcoin в Монреале в сентябре 2015 года.

Навигация по материалу:

Почему транзакции в блокчейне Bitcoin (BTC) медленные?

Считайте блокчейн регистром. И этот регистр содержит несколько страниц (блоков), а на каждой из них — несколько транзакций. Как только страница полностью заполняется транзакциями, её необходимо добавить в регистр, после начинать записывать транзакции в блокчейне Bitcoin на следующую страницу.

Прежде чем добавлять страницу (блок) в регистр (цепочку), необходимо выполнить обработку данных , чтобы убедиться, что все согласны с изложенным на странице содержимым. В блокчейне биткоина этот процесс занимает примерно 10 минут для каждого блока .

Представьте, вы посылаете 1 BTC своему другу Джо. Сделка будет выглядеть примерно так:

Транзакция содержит информацию об отправителе, получателе, сумме перевода и комиссии.

Дополнительная комиссия за BTC-транзакцию

Да, есть дополнительная плата. Вы можете оплатить ее, чтобы мотивировать майнеров как можно скорее включить вашу транзакцию в блок. Нет никакой установленной цены — вы сами решаете, сколько готовы заплатить, чтобы ускорить процесс. Чем больше заплатите, тем быстрее пройдёт ваша транзакция.

Одновременно доступно несколько транзакций, которые нужно записать на текущую страницу.

Майнеры блокчейн-сети должны решить, какую из доступных транзакций включить в текущий блок. Делая выбор, они смотрят, какие транзакции принесут наибольшее вознаграждение . Само собой разумеется, что сначала будут включены транзакции с самой высокой комиссией.

Если транзакций с более высокой комиссией достаточно для заполнения блока, то вашей транзакции придётся подождать. Ожидание может длиться от нескольких минут до нескольких часов. А иногда даже дней. Чем большую комиссию вы платите, тем быстрее выполняется транзакция.

Вот почему блокчейны такие медленные и дорогие в использовании. Блокчейну необходимо увеличить количество транзакций за единицу времени, но с увеличением количества транзакций — замедлится сеть, что приведет к сокращению количества транзакций. Парадокс!

Lightning Network (LN) — возможное решение проблемы.

Что такое технология Lightning Network?

Идея LN заключается в том, что не все транзакции должны записываться в блокчейн.

Представьте, что мы с вами систематически проводим между собой несколько транзакций. В этом случае можно обойти регистрацию транзакций в блокчейне и вывести их из цепочки.

Проще говоря, вот как это работает: мы открываем между собой нечто под названием платёжный канал и записываем его открытие в блокчейн. Теперь мы с вами можем совершать транзакции по этому каналу платежей, оставляя его открытым на нужное нам время, вплоть до десятилетий. Единственный раз, когда мы снова вернёмся в блокчейн, — чтобы закрыть канал. Тогда мы записываем в блокчейн окончательный статус транзакций, прошедших по каналу.

Можно создать целую сеть платёжных каналов, сократив транзакции в блокчейне до минимума. Представьте, что есть три персонажа: Ксан, Елена и Зик.

Если между Ксаном и Еленой открыт платёжный канал, а также между Еленой и Зиком, то Ксан может послать деньги Зику через Елену.

Предположим, что Ксан хочет отправить 2 BTC Зику: Елена пошлёт 2 BTC Зику, а Ксан возместит ей 2 BTC.

В этом и заключается идея Lightning Network. Поскольку необходимость в блокчейне практически отпадет, транзакции будут происходить с молниеносной скоростью. Как вы уже догадались, вся магия происходит в платёжных каналах. Давайте научимся этому магическому трюку.

Для чего нужна технология Lightning Network?

Главной целью Lightning Network является масштабирование и более быстрая работа блокчейн-сетей, в частности, осуществление моментальных микроплатежей с более низкими, чем при обычных транзакциях, комиссиями.

Если говорить просто, Lightning Network позволяет пользователям проводить транзакции напрямую между собой, не записывая информацию в публичный блокчейн. Таким образом решаются сразу две задачи: более быстрые и дешевые транзакции, а также сокращение объема данных блокчейна. Кроме того, эта технология способствует большей анонимности пользователей.

Как работает Lightning Network с технической точки зрения?

Ключевым принципом работы Lightning Network является использование платежных каналов, в которые помещаются средства, переводимые между участниками. Платежный канал представляет собой кошелек с функцией мультиподписи (multisig), в котором хранится определенное количество биткоинов. Монеты могут предоставить как обе стороны, так и только одна из них.

Канал открывается посредством обычной биткоин-транзакции, то есть в этом случае данные об этой транзакции записываются в блокчейн (также данные записываются в блокчейн при закрытии канала). Однако в дальнейшем все транзакции, осуществляемые внутри канала, происходят напрямую между участниками без записи данных в блокчейн.

Платежный канал по своей сути является аналогом сейфа, в который кладутся деньги, доступные в дальнейшем определенному кругу лиц. Но, если для открытия сейфа необходимо знать комбинацию цифр, то в нашем случае используются приватные ключи.

Как работают платежные каналы Lightning Network?

Это похоже на сейф, в который два человека кладут равные суммы денег, и каждый закрывает его на собственный замок.

Этот вклад равных сумм денег в общий сейф регистрируется в блокчейне как «открытие транзакции», после чего платёжный канал между двумя вкладчиками считается открытым.

Деньги блокируется в сейфе, чтобы никто не потратил их без ведома другого. Затем эти средства используются для транзакций между собой.

Представьте, что Ксан и Елена внесли по 10 BTC каждый. Если Ксан хочет отправить 2 BTC Елене, как он это сделает?

Для этого он передаёт Елене право на владение двумя биткоинами в общем сейфе. Если после этого сейф будет разблокирован, то Ксан сможет взять из неё 8 BTC, а Елена 12.

Если они хотят продолжать проводить между собой транзакции, то сейф открывать не будут. Например, на следующий день Елена должна отправить 1 BTC Ксану, она сделает то же самое — передаст Ксану право на владение одним из своих биткоинов. Если открыть сейф после этих двух транзакций, то Ксан получит 9 BTC, а Елена 11.

Платёжные каналы — это объединение денег, а затем передача права владения этими деньгами на заранеее обговоренных условиях. Если Ксан или Елена захотят закрыть канал, они это сделают в любой момент.

Закрытие канала просто означает «открыть сейф и забрать свои деньги». Поскольку открытие сейфа происходит на блокчейне, то информация о том, кто какой суммой владел на момент открытия зафиксирована навсегда.

Вот как работают платёжные каналы. Но это и близко не описывает их истинный потенциал. Настоящую силу они показывают когда работают вместе, формируя сеть — Lightning Network.

Практический пример работы Lightning Network

Как и раньше, мы приведем пример. Представьте, что есть три человека: Ксан, Елена и Зик. Между Ксаном и Еленой открыт платёжный канал, и между Еленой и Зиком открыт ещё один. Обратите внимание, что между Ксаном и Зиком нет платёжного канала.

Если Ксан хочет передать 2 BTC Зику, он может сделать это, используя платёжный канал между Еленой и Зиком. Как это выглядит? Ксан просит Елену передать право владения на два BTC Зику через платёжный канал Елена-Зик, а затем возмещает Елене два BTC через канал Ксан-Елена.

Благодаря сети платёжных каналов огромное количество транзакций может выполняться вне блокчейна, что освободит пропускную способность сети. Через сеть платёжных каналов без высокой комиссии могут проходить миллионы транзакций.

Необходимо ли открывать новый платежный канал для каждой новой стороны транзакции?

Нет, сеть Lightning Network, как говорит само ее название, устроена по сетевому принципу. Это означает, что Элис может не иметь открытого платежного канала с Дэйвом, но может быть связана с ним через Дэйва или Боба или даже через нескольких участников. То есть, пользователи могут обмениваться транзакциями с любыми другими пользователями, которые подключены к их сети платежных каналов через узлы (ноды).

Финансовый стимул в открытии таких связующих нод состоит в получении небольших комиссий, получаемых каждый раз, когда транзакция происходит при помощи одного из подключенных к ней каналов.

Благодаря использованию смарт-контрактов архитектура сети Lightning Network не требует доверия сторон. Таким образом средства всегда доходят до своих получателей через посредников или возвращаются отправителю, если непрямой путь к получателю по каким-то причинам невозможен.

На приведенном ниже графике Боб и Кэрол выступают в роли нод. Ноды в сети Lightning Network можно сравнить с майнерами в основной сети биткоина – как и майнеры, они обрабатывают транзакции и точно так же не контролируют средства, которые помогают перемещать. Боб не может украсть монеты Элис, поскольку получит входящий платеж только в том случае, если отправит аналогичную сумму получателю.

Кто разрабатывает Lightning Network?

Как и в случае с биткоином и рядом других криптовалют, разработка Lightning Network децентрализована, а код самого протокола доступен в открытом доступе. Следовательно, говорить о какой-либо одной «официальной» версии LN не приходится.

В то же время есть ряд известных компаний и проектов, которые предлагают собственные имплементации технологии, и в данном случае решение, какую из них использовать, остается за конечным пользователем.

Среди таковых можно назвать компании Lightning Labs, Blockstream, ACINQ, Bitfury и несколько других проектов.

Недостатки Lightning Network

Прежде всего, Lightning Network все еще находится в экспериментальной стадии. Крупные и значимые транзакции в данный момент лучше доверить основной сети биткоина.

Важно помнить, что в данный момент p2p-природа протокола означает, что для открытия канала и совершения платежей необходимо, чтобы обе стороны находились онлайн. То есть офлайн-платежи, когда можно просто отправить какое-то количество монет на известный адрес, и получатель увидит их, когда войдет в сеть, в этом случае невозможны.

Кроме того, пока нет четкого ответа касательно безопасности платежей. Все происходит поверх биткоина и следовательно моделью безопасности биткоина, которую обеспечивают майнеры, Lightning Network не пользуется

Также часто высказываются опасения о возможной централизации сети. Например, в середине января 2019 года более 64% емкости сети контролировал всего один игрок.

В каком состоянии находится сеть Lightning Network сегодня?

Разработка протокола микротранзакций Lightning Network велась на протяжении нескольких последних лет, но только март 2018, когда Lightning Labs представил первую бета-версию клиента lnd, можно считать датой его официального запуска. Кроме того, в прошлом году был выпущен кошелек Eclair от французского стартапа ACINQ, а также состоялся бета-релиз c-lightning — имплементации Lightning Network от Blockstream.

Еще одним важным событием стал релиз Casa Node — физической Lightning-ноды от американского стартапа Casa, которая существенным образом снижает порог доступа к технологии, делая использование Lightning Network предельно простым для пользователей, не обладающих обширными техническими навыками.

Также Lightning Network все чаще используется для оплаты реальных товаров и услуг. Настоящим пионером в этом отношении стал шведский стартап Bitrefill, еще в марте 2018 года объявивший о возможности использования протокола для пополнения телефонных счетов и покупки подарочных ваучеров и сертификатов.

В январе 2019 Bitrefill также представил сервис Thor — услугу по открытию пустого канала в Lightning Network от собственной ноды стартапа.

Будущее технологии

Lightning Network — по-прежнему очень молодая технология, однако ей действительно пророчат большое будущее. Неуклонно растет емкость в сети, недавно превысив отметку в 700 BTC, число нод приближается к 6500, а число открытых каналов превысило уже 28 000.

Кроме того, технология открывает дорогу принципиально новым решениям вроде кроссплатформенных атомарных свопов, то есть моментальному прямому обмену монет одной сети на монеты другой без участия посредников в лице бирж и других обменных платформ. Так, еще в 2017 году в сети Lightning Network состоялась первая атомарная транзакция между биткоином и Litecoin.

Также можно ожидать скорой поддержки технологии в ряде платежных приложений. Пионером в этом направлении может стать Cash App, разрабатываемый компанией Square. Дополнительно о планах по внедрению Lightning Network объявили разработчики ориентированной на приватность пользователей криптовалюты Beam.

Источник