Žaibų tinklas: kas tai yra ir ar jis gali išspręsti „Bitcoin“ mastelio keitimo problemą?

„Satashi Nakamoto“ siuntė siūlymą „naują elektroninę grynųjų pinigų sistemą, kuri yra visiškai bendraamžė ir be patikimų trečiųjų šalių“, į kriptografijos adresų sąrašą penktadienį, 2008 m. Spalio 31 d. Pirmasis atsakymas - pirmą kartą viešai viešai skelbiama pakomentavo „bitcoin“ - atėjo kitą sekmadienį: „Mums labai, labai reikia tokios sistemos, - rašė Jamesas A. Donaldas, „ bet kaip aš suprantu jūsų pasiūlymą, atrodo, kad ji nėra padidinta iki reikiamo dydžio “.

Praėjus 10 metų, ta kritika vis dar skamba tiesa. Net ir patys aršiausi „bitcoin“ evangelistai pripažįsta, kad neverta daryti mažų, kasdienių pirkinių. Bet „Lightning Network“, vienas perspektyviausių šiuo metu vykdomų bitcoin didinimo projektų, galėtų tai pakeisti.

Žaibų tinklas

Kalbėdamas „Blockstack“ viršūnių susitikime 2017 m. Liepą, „Lightning Labs“ generalinė direktorė Elizabeth Stark užsiminė apie pirmąją „Nakamoto“ elektroninių grynųjų kritiką, tačiau išreiškė pasitikėjimą, kad bitcoin iš tikrųjų gali būti masto. „Mes iš esmės 1995 m. Vėl susiduriame su blokinėmis grandinėmis ir decentralizuotomis technologijomis“, - sakė ji, minėdama laiką, kol internetas įsigijo HTTP ir kitus TCP / IP transportavimo ir taikymo sluoksnius.

Tarp labiausiai kalbėtų „2 sluoksnio“ programų, skirtų „bitcoin blockchain“, yra žaibo tinklas. Pirmą kartą Josepho Poono ir Tadge'o, dar žinomo kaip „Thaddeus Dryja“, pasiūlymas 2015 m. (Naujausią jų aprašą galima rasti čia), žaibas buvo pakeistas į veikiančią specifikaciją, pavadintą „lightning-rfc“ arba „BOLTS“, trijų bendrovių, kurių kiekviena turi jos įgyvendinimas: „Lightning Labs“ turi „lnd“, „Blockstream“ turi „c-lightning“, o „ACINQ“ - „eclair“. Taip pat kuriamos ne BOTLS diegimo programos, tokios kaip griaustinis.

Žaibo tinklas jau veikia ir veikia, tačiau jis yra savo pradinėje stadijoje. Tikras „bitcoin“ buvo išsiųstas ir beveik visada gautas naudojant „Lightning Labs“, „Blockstream“ ir „ACINQ“ programas, ir visos trys yra suderinamos. Žemiau pateiktame vaizdo įraše pavaizduotas ACINQ inžinierius per c-žaibo mazgą beveik akimirksniu iš eclair mazgo į lnd mazgą siųsdamas 0, 000001 bitcoin (apie 0, 01 USD):

Norėdami pamatyti, kiek tai pagerina, mes išbandėme panašią operaciją „bitcoin“ blokinėje grandinėje naudodami mobiliosios piniginės programą „GreenAddress“. Programa pasiūlė mokėti kalnakasiams 0, 00001907 BTC (0, 19 USD): 1, 907% mokestis. Nors neaišku, kiek blokų buvo ketinta patvirtinti per šį mokestį (mes kreipėmės į „GreenAddress“, kad sužinotume), atsakymas greičiausiai yra šeši blokai arba maždaug per valandą.

Niekada nesužinosime, kiek laiko užtruktų ta konkreti operacija, tačiau klaidos pranešimas mus informavo, kad „produkcija, mažesnė nei 546 satoshis (0, 05 USD), yra laikoma neekonomiškomis„ Bitcoin “dulkėmis. Prašome padidinti vertę“.

„Lightning Labs“ taip pat išbandė skirtingų grandinių atomų mainus naudodamas tinklą; tai vertės pervedimai tarp skirtingų blokinių grandinių, šiuo atveju bitcoin ir litecoin, kurie potencialiai žymi pirmąjį žingsnį link decentralizuotų mainų kūrimo.

„Lightning“ įgalina mikromokėjimą, kurio bitcoin negali pati atlikti, tačiau esami diegimai vis dar yra klaidingi. Starkas ragina vartotojus sužinoti apie žaibus naudojant bitcoin „testnet“ (tai yra, naudojant netikrus pinigus), o ne tiesioginį gaisrą „mainnet“. Rašymo metu mažajame tinkle buvo atlikta apie 50 000 USD vertės operacijų, o kai kurie žmonės prarado pinigus dėl „c-lightning“ klaidos. (Christianas Blokeris, pagrindinis „Blockstream“ inžinierius, man elektroniniu paštu pasakojo, kad daugeliu atvejų lėšos buvo susigrąžintos.)

Taigi, kaip veikia žaibas?

Kaip veikia žaibas

„Lightning“ sprendimas pagrįstas abipusiais, ne grandinės mokėjimo kanalais. Tarkime, kad Alisa ir Bobas dažnai tarpusavyje daro mažas sumas. Mokėjimai tinkle šiuo atveju nėra praktiški dėl susijusių mokesčių ir ilgo patvirtinimo laiko, todėl jie nusprendžia atidaryti kanalą, leidžiantį iškart ir nemokamai siųsti bitcoin atgal ir atgal.

Kanalo atidarymas

Norėdami atidaryti kanalą, Alisa, Bobas ar abu įneša tam tikrą kiekį bitcoin į specialų adresą per tai, kas vadinama finansavimo operacija (žalia diagrama žemiau esančioje schemoje). Tarkime, kad Alisa prisideda prie 1 BTC. Ji siunčia lėšas vadinamuoju 2 iš 2 daugialypiu adresu, kuriame reikalaujama, kad ir Alisa, ir Bobas kriptografiškai „pasirašytų“ bet kokią siuntimo operaciją savo asmeniniais raktais. Normaliai operacijai reikalingas tik (vieno) privataus rakto, atitinkančio siuntimo adreso viešąjį raktą, parašas.

Svarbu tai, kad finansavimo operacija dar nėra pasirašyta ar perduota tinklui.

Visi vaizdai gauti iš „Poon“ ir „Dryja“.

Tada Alisa ir Bobas sukuria „įsipareigojimų sandorį“, panaudodami finansavimo operaciją kaip „patronuojančią“: jie naudoja nepatvirtintą 1 BTC išvestį kaip „vaiko“ operacijos įvestį, kuri Alisai siunčia 0, 5 BTC (0 išvestis) ir 0, 5. BTC į Bobą (1 išėjimas). Jei protestuojate, kad „bitcoin“ protokolas neleidžia vartotojams pasirašyti išlaidų nežinant įvesties parašų, tokia galimybė buvo suteikta per minkštą šakutę.

Tada Alisa pasirašo išvestį, siunčiant Bobui 0, 5 BTC; Bobas pasirašo išvestį, siunčiant Alisai 0, 5 BTC. Tada abu asmenys pasirašo ir transliuoja finansavimo operaciją, kuriai įsipareigoja bitcoin blockchain (ir kuriai taikomi tinklo mokesčiai bei laukimo laikas).

Dabar jie turi atvirą mokėjimo kanalą, per kurį gali nemokamai ir nemokamai perkelti bitcoin pirmyn ir atgal. Alisa arba Bobas gali bet kada ją uždaryti ir reikalauti kiekvienos iš jų 0, 5 BTC, kad ir koks būtų atnaujintas balansas.

Atidaromas kanalas… anglų kalba

Nebent jūs jau pakankamai gerai žinote apie žaibiško tinklo įžangą, turbūt sunku suvirškinti „čia ženklą, pradėk čia, praleisk tai, transliuok, kad ne, ne tai “.

Čia yra labiau konceptualus aprašymas. Finansavimo operacija atrodo taip: ji suteikia lėšų kanalui. Tai taip pat veikia kaip kanalo viršutinė riba: nė viena šalis negali sumokėti daugiau nei pradinė finansavimo suma, ir abiejų šalių likučiai turi sudaryti šią sumą. Finansavimo operacija sukuriama pirmiausia, bet transliuojama paskutine tuo, kad jei ji būtų paprasčiausiai paskelbta blokinėje grandinėje vienu žingsniu, niekas nebūtų buvęs įvykdytas, išskyrus vieną paprasto vanilės sandorį. Žaibas nepadaro jų greitesnių ar pigesnių.

Palikdami finansavimo operaciją atvirą, įterpdami įsipareigojimo sandorį, kuris, kaip aprašyta toliau, veikia kaip tam tikra protinga sutartis, ir tada uždarydamas finansavimo operaciją, žaibai kunigai tinkle atidaro savotišką slieko angą. Tai leidžia judėti bitcoin pirmyn ir atgal vienu apibrėžtu keliu. Jūs naudojate „bitcoin“ protokolą, tačiau apeinate šachtininkų nustatytą vėlavimą ir išlaidas.

Laikydami „Žaibo“ pasitikėjimą savimi

Tarkime, Bobas dabar nori sumokėti Alisai 0, 1 BTC naudodamas jų atvirą kanalą. Abi šalys tiesiog atnaujina įsipareigojimo sandorį - nereikia kreiptis į kalnakasius. Likutis, anksčiau kiekvienas buvo 0, 5 BTC, dabar Alisai yra 0, 6 BTC, Bobui - 0, 4 BTC.

Vienintelė problema yra, kaip tai padaryti saugiai

Kriptografinio šios dilemos sprendimo ieškojimas kildinamas iš vieno tikslo: neįmanoma pasirašyti seno sandorio ir uždaryti kanalą tokiu būdu, kuris atspindėtų ankstesnę būseną. Kol tai padaryti yra galimybė, žaibas turi dvigubų išlaidų problemą.

Atminkite, kad Bobas pasirašo pusę įsipareigojimo operacijos pusės (Įsipareigojimas Tx 1a žemiau), kurią transliuoti gali tik Alisa, nes trūksta parašo. Alisa pasirašo kita („Commitment Tx 1b“), kurią tada transliuoti gali tik Bobas. Bet kuris iš jų gali tai padaryti ir uždaryti kanalą, tačiau naudojant „bitcoin“ (ribotas) intelektualias sutarčių sudarymo galimybes, dviejų įsipareigojimo operacijos pusių išvestims gali būti taikomi skirtingi apribojimai. Tiksliau sakant, viena išvestis gali leisti gavėjui nedelsiant išleisti lėšas, o kita gali ją nutraukti per nustatytą laikotarpį, pvz., 1000 blokų, arba maždaug per sudarytą Atšaukiamą sekos termino sutartį (RSMC). savaitė.

Štai kodėl tai naudinga. Jei pasirodo, kad Bobas yra apgaulingas ir neprofesionalus, jis gali tik pasirašyti ir transliuoti įsipareigojimą Tx 1b (aukščiau), kuris nedelsdamas išmoka Alisai (1b pristatymas) ir savaitę laiko savo lėšas atšaukiamoje dalyje (Atšaukiamas pristatymas 1b). Alisa, matydama, kad Bobas bandė ją sutrumpinti, gali sukelti atšaukimą ir reikalauti ne tik 0, 1 BTC, kurį Bobas bandė pavogti, bet ir 0, 4 BTC, kuriam jis kitu atveju būtų turėjęs teisę.

Kitaip tariant, visas kanalas atitenka Alisai, jei ji sugauna Bobą apgaudinėjant. Tai įmanoma, nes kai šalys sukuria naują įsipareigojimų sandorį (C2a ir C2b žemiau), pažadėdamos iš tikrųjų neplatinti seno įsipareigojimo sandorio (C1a ar C1b), jos deda pinigus ten, kur yra. Kartu su naujuoju įsipareigojimų sandoriu jie sukuria taisomąjį pažeidimo atvejį, turintį du rezultatus (BR1a ir BR1b), taikomus ankstesniam įsipareigojimui. Alisa atiduoda Bobui savo asmeninį raktą už pusę pažeidimo pašalinimo operacijos ir atvirkščiai. Dabar, jei kuris nors bandys transliuoti seną operaciją, kita šalis gali pasinaudoti 1000 blokų laukimo laikotarpiu ir pereiti į priekį prieš tą sandorį, atsižvelgdama į visą pažeidėjo pusiausvyrą.

Problema ta, kad Alisa privalo nuolatos žiūrėti į savo kanalus, kad Bobas nesugaudytų jos apsaugos nuo 1000 blokų. Poonas ir Dryja siūlo paskirti trečiąją šalį, kurios užduotis yra inicijuoti pažeidimų pašalinimo operacijas - tas, kurios už visas kanalo lėšas atlygina neteisėtai pusei, kai kita šalis bando apgauti. Jie galėjo būti sumokėti iš baudos.

Olaoluwa Osuntokun, „Lightning Labs“ įkūrėjas ir CTO, kuria „stebėjimo bokštus“, kurie tarnaus kaip šie trečiųjų šalių vykdytojai. Nors buvo išreikštas susirūpinimas, kad šie mazgai gali veikti kaip patikimos šalys ir įvesti nesaugumą tinkle, „Osuntokun“ sako „CoinDesk“, kad tam tikram kanalui reikės tik vieno sąžiningo stebėjimo bokšto.

Be to, kaip elektroniniame laiške pabrėžia Christianas Deckeris, „Blockstream“ pagrindinių technologijų inžinierius, sukčiavimas yra rizikingas. Manoma, kad partija, kurią bandote apiplėšti, neregistruos bent kartą per savaitę, o rizika prarasti visus jūsų kanalo pinigus gali būti atgrasanti priemonė.

Kanalų prijungimas

Realiame pasaulyje Alisa nenori sudaryti sandorių tik su Bobu ar su Boba tik su Alisa. Abi turi nedaug sandorio šalių, kurias turi sumokėti ir už kurias turi sumokėti. Kanalų atidarymas su kiekviena iš šių partijų būtų nepraktiškas. Net jei vartotojo sąsaja būtų supaprastinta iki tobulumo, tik nedaugelis vartotojų turėtų reikalingą likvidumą susieti bitcoin keliolikoje ar daugiau atvirų kanalų.

Laimei, jie neprivalo. Kaip parodyta aukščiau esančiame vaizdo įraše, vartotojai gali nukreipti mokėjimus tarpinių vartotojų kanalais, kad kiekvienas, turintis atvirą ar du kanalus, galėtų atsiskaityti šešių atskyrimo laipsnių principu. Skirtingai nuo operacijų viename kanale, šios daugiakanalės operacijos greičiausiai apims nedidelius mokesčius, siekiant paskatinti mazgus finansuoti kanalus ir išlaikyti juos atvirus. Svogūnų nukreipimas, metodas, naudojamas užmaskuoti TOR naršyklės vartotojus, neleidžia tarpiniams mazgams matyti viso sandorio kelio, švelninant privatumo problemas.

Lieka įsitikinti, ar gerai veikia šis kanalų tinklas praktiškai, ir įsivaizduojama, kad jei mokėjimai turi vykti per daug vingiuotu keliu - per daug „apynių“ per tarpinius kanalus, tų vartotojų imami mokesčiai gali būti sudėti.

Ar žaibas gali likti decentralizuotas ">

Šie rūpesčiai yra susiję su tuo, kuris, kritikams, rodo neįveikiamą žaibo tinklo trūkumą. Šiandienos įgyvendinimuose kanalas pateikiamas su viršutine riba: bitcoin suma pradinio finansavimo operacijoje riboja bendrą kanalo pinigų sumą.

Tokia padėtis vartotojams sukelia protingą ribotų išteklių naudojimą. Jie gali finansuoti kanalus dideliais kiekiais „bitcoin“ siekdami užtikrinti, kad jie turėtų lėšų bet kokiems mokėjimams atlikti, arba jie gali finansuoti mažesnius kanalus ir turėti „bitcoin“ lėšų kitoms reikmėms. (Kadangi mokėjimus galima nukreipti susietais kanalais, tam tikram vartotojui tikriausiai nereikia atidaryti daugiau nei keli kanalai, o galbūt tik pora.)

Pasirinkimas priklauso nuo to, ar židinio kanaluose yra likvidumo, ar už jų ribų, likvidumo grandinėje. Pasirinkti finansuoti likvidžius mokėjimo kanalus gali būti rizikinga, jei stebėjimo bokštai ar kitas sprendimas neužkerta kelio prarasti lėšas dėl nedėmesingumo. Kita vertus, jei mokėjimo kanalai bus padaryti saugiais ir žaibas taps pagrindiniu bitkoino naudojimo kasdieniu būdu, lėšų palikimas kanaluose būtų labai sudėtingas. Kaip Deckeris sako, jos tarnaus kaip „įkraunama debeto kortelė ar grynieji pinigai“, o pagrindinė grandinė veikia kaip taupomoji sąskaita.

Starkas pateikia panašų argumentą: finansuodamas žaibišką kanalą neleidžia naudoti to bitcoin viskam, išskyrus „potencialiai daugybės mazgų tinklą, kuris visame multihope iškart priims bitcoin“, - ji rašė el. „Mes įsivaizduojame, kad lėšos„ Žaibo “kanaluose būtų naudingesnės nei„ bitcoin “grandinės operacijose dėl greito greičio ir mažų mokesčių“, - pridūrė ji.

Stebulės?

Bet su kuo jūs nustatytumėte šiuos kanalus? „Bob“ pasirinkimas jūsų Alisai yra ekonominis, o ne kriptografinis sprendimas, o žaibiško tinklo kritikams akivaizdus atsakymas būtų savotiškas „mazgas“, daug kapitalo turintis mazgas, suteikiantis jam galimybę išlaikyti gerai finansuojami atviri kanalai su daugybe vakarėlių vienu metu.

Idėja, kad „bitcoin“ bankininkystės pramonė gali išsivystyti, trikdo „bitcoin“ entuziastus, matančius tai kaip tinklo centralizavimą.

Starkas ginčija šį argumentą. „Tūkstančiai vartotojų valdo visus„ bitcoin “mazgus, - rašo ji, - ir mes tikime, kad tie ir kiti taip pat valdys mazgus„ Lightning “(lengviau, nes jums nereikia viso„ bitcoin “mazgo kartu su juo, o skirtingai nuo„ bitcoin “pilnų mazgų jūs gali užvesti nedidelius mokesčius už maršruto parinkimą) “. Ji taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad jos komanda dirba ties „splaisingu“, kuris leistų kanalus papildyti naudojant bitcoin iš pagrindinės grandinės. Šis gebėjimas galėtų palengvinti kompromisą tarp bitcoin pateikimo kanale arba palikimo pagrindinėje grandinėje, o tai savo ruožtu galėtų sumažinti mazgų tendenciją formuotis.

Deckeris laiko tikėtina, kad „susiformuos dviejų pakopų tinklas, turintis daug mazgų, kurie yra patikimi ir veikia kaip tinklo pagrindas“. Jis tikisi, kad tai bus prekybininkai, o ne centrai, kurie egzistuoja tik skystiems kanalams tiekti. Šių kanalų teikimas keliems vartotojams, jo teigimu, būtų brangus, reikalaujant iš centrų rinkti didelius mokesčius ir padaryti juos nekonkurencingus, palyginti su kitais mazgais.

ACINQ generalinis direktorius Pierre-Marie Padiou nepripažįsta, kaip galėtų išsivystyti žaibo tinklas. „Labai sunku numatyti, kokia bus pusiausvyra tarp centralizacijos ir decentralizacijos“, - jis rašė el. "Aišku, bus didesnių ir mažesnių mazgų, bet kiek sunku iš anksto pasakyti."

Tinkamas mastelio keitimas?

Poonas ir Dryja tvirtina, kad „naudodamasis šių mikromokėjimo kanalų tinklu, „ Bitcoin “gali apskaičiuoti milijardus sandorių per dieną, naudodamas skaičiavimo galią, šiandien prieinamą šiuolaikiniame staliniame kompiuteryje“. Galbūt, bet šiandien tikrai taip nėra. Rašymo metu yra atvira mažiau nei 1 000 žaibolaidžių mazgų.

Taip pat žaibas nėra vienintelis mastelio mažinimo pasiūlymas. Pagrindinis konkurentas yra grynieji bitkoinų pinigai, ginčijama kietoji bitkoinų šakutė, leidžianti sudaryti didesnius blokus. Diskusijos tarp „bitcoin“ grynųjų pinigų rėmėjų, žaibiškų rėmėjų ir įvairių trečiųjų būdų šalininkų - net retkarčiais naudojančių anti-skalerį - yra gyvos, jei nerimastingos. Gali būti, kad vienas ar kitas pasirodys viršuje, kad jie ir toliau sugyvens, arba kad visi žlugs.

Bet kokiu atveju žaibiškas tinklas yra perspektyvus bandymas įveikti mastelio dilemą, kuri persekiojo bitcoin nuo pirmojo bitcoin savaitgalio 2008 m.