Nagpadala si Satashi Nakamoto ng isang panukala para sa "isang bagong electronic cash system na ganap na peer-to-peer, na walang pinagkakatiwalaang ikatlong partido, " sa isang listahan ng pag-mail sa krograpiya noong Biyernes, Oktubre 31, 2008. Ang unang tugon - ang unang pagkakataon na kahit sino sa publiko nagkomento sa bitcoin - dumating sa sumunod na Linggo: "Namin, talagang kailangan ng ganoong sistema, " isinulat ni James A. Donald, "ngunit ang paraan na naiintindihan ko ang iyong panukala, tila hindi sukat sa kinakailangang sukat."
Pupunta sa 10 taon mamaya, ang kritisismo na iyon ay nananatiling totoo. Kahit na ang pinaka-masigasig na ebanghelista ng bitcoin ay umaamin na walang halaga sa paggawa ng maliit, pang-araw-araw na pagbili. Ngunit ang Lightning Network, isa sa pinakahihintay na proyekto sa scaling ng bitcoin na kasalukuyang isinasagawa, ay maaaring baguhin iyon.
Ang Lightning Network
Nagsasalita sa Blockstack Summit noong Hulyo 2017, binanggit ng Lightning Labs CEO na si Elizabeth Stark na ang unang pagpuna sa electronic cash ni Nakamoto, ngunit nagpahayag ng tiwala na ang bitcoin ay maaaring sa katunayan scale. "Kami ay karaniwang noong 1995 nang buong muli pagdating sa mga blockchain at desentralisadong mga teknolohiya, " sabi niya, na tinutukoy ang oras bago nakuha ng internet ang HTTP at ang iba pang mga layer at transportasyon ng aplikasyon ng TCP / IP.
Kabilang sa mga pinaka-pinag-uusapan tungkol sa "layer 2" na aplikasyon para sa bitcoin blockchain ay ang network ng kidlat. Una na iminungkahi ni Joseph Poon at Tadge, aka Thaddeus Dryja noong 2015 (ang pinakabagong bersyon ng kanilang whitepaper ay magagamit dito), ang kidlat ay nagtrabaho sa isang gumagana na pagtutukoy na tinatawag na kidlat-rfc o "BOLTS" ng tatlong kumpanya, na ang bawat isa ay mayroong sarili nitong pagpapatupad: Ang Lightning Labs ay may lnd, ang Blockstream ay may c-kidlat, at ang ACINQ ay may eclair. Mayroon ding mga hindi pagpapatupad na BOTLS na binuo, tulad ng kulog.
Ang network ng kidlat ay nakabukas at tumatakbo, ngunit nasa matinding pagkabata nito. Ang tunay na bitcoin ay ipinadala at halos palaging natanggap gamit ang Lightning Labs ', ang mga pagpapatupad ng Blockstream at ACINQ, at lahat ng tatlo ay magkakaugnay. Ang video sa ibaba ay nagpapakita ng isang engineer ng ACINQ na nagpapadala ng 0.000001 bitcoin (tungkol sa $ 0, 01) halos agad-agad mula sa isang eclair node sa isang lnd node sa pamamagitan ng isang c-kidlat node:
Upang makita kung magkano ang isang pagpapabuti na kinakatawan nito, sinubukan namin ang isang katulad na transaksyon sa blockchain ng bitcoin gamit ang GreenAddress, isang mobile wallet app. Inirerekomenda ng app na magbayad ng mga minero na 0.00001907 BTC ($ 0.19): isang 1, 907% na bayad. Bagaman hindi malinaw kung gaano karaming mga bloke ang inilaan na bayad upang kumpirmahin sa loob (naabot namin sa GreenAddress upang malaman), ang sagot ay malamang anim na mga bloke, o halos isang oras.
Hindi namin malalaman kung gaano katagal ang kinuha ng partikular na transaksyon na ito, bagaman: isang mensahe ng error na nagpapaalam sa amin na "ang mga output sa ilalim ng 546 satoshis ay itinuturing na hindi ekonomikong alikabok ni Bitcoin. Mangyaring dagdagan ang halaga."
Sinubukan din ng Lightning Labs ang mga cross-chain na atom na swap gamit ang network; ito ay mga paglilipat ng halaga sa pagitan ng iba't ibang mga blockchain, sa kasong ito bitcoin at litecoin, na potensyal na markahan ang isang unang hakbang patungo sa pagbuo ng mga desentralisadong palitan.
Pinapayagan ng kidlat ang mga micropayment na hindi maaaring mag-isa ng bitcoin, ngunit ang umiiral na mga pagpapatupad ay maraming surot pa rin. Hinihimok ni Stark ang mga gumagamit na malaman ang tungkol sa kidlat gamit ang "testnet" ng bitcoin (iyon ay, ang paggamit ng pekeng pera), sa halip na ang live-fire "mainnet." Halos $ 50, 000 na halaga ng mga transaksyon ay isinagawa sa mainnet sa oras ng pagsulat, gayunpaman, at ang ilang mga tao ay nawalan ng pera sa isang bug ng c-kidlat. (Sinabi sa akin ni Christian Decker, core tech engineer sa Blockstream, sa pamamagitan ng email na ang mga pondo ay sa wakas ay nakuhang muli sa karamihan ng mga kaso.)
Kaya paano gumagana ang kidlat?
Paano gumagana ang Kidlat
Ang solusyon ng Lightning ay batay sa two-way, off-chain na mga channel ng pagbabayad. Sabihin na sina Alice at Bob ay madalas na nakikipag-ugnay sa bawat isa sa maliit na halaga. Ang mga pagbabayad ng on-chain ay hindi praktikal sa kasong ito dahil sa mga bayarin at mahabang oras ng pagkumpirma, na nagpasya silang magbukas ng isang channel na nagpapahintulot sa kanila na ipadala ang bitcoin pabalik-balik, agad at walang bayad.
Pagbubukas ng isang Channel
Upang buksan ang isang channel, Alice, Bob, o pareho ay nag-ambag ng isang tiyak na halaga ng bitcoin sa isang espesyal na address sa pamamagitan ng tinatawag na isang transaksyon sa pagpopondo (ang berdeng kahon sa diagram sa ibaba). Ang sabi ni Alice ay nag-aambag ng 1 BTC. Ipinapadala niya ang mga pondo sa tinatawag na isang 2-of-2 multisig address, na nangangailangan ng kapwa Alice at Bob na "sign" ang anumang transaksyon sa pagpapadala sa kanilang mga pribadong key. Ang isang normal na transaksyon ay nangangailangan lamang ng lagda ng (solong) pribadong key na naaayon sa pampublikong susi ng padala.
Mahalaga, ang transaksyon sa pagpopondo ay hindi pa naka-sign o nai-broadcast sa network.
Susunod, lumikha sina Alice at Bob ng isang "transaksyon sa pangako" gamit ang transaksiyon sa pagpopondo bilang "magulang": ginagamit nila ang hindi kumpirmadong output ng 1 BTC bilang input para sa isang "bata" na transaksyon na nagpapadala ng 0.5 BTC kay Alice (output 0) at 0.5 BTC kay Bob (output 1). Kung nagpo-protesta ka na ang protocol ng bitcoin ay hindi pinapayagan ang mga gumagamit na mag-sign isang gastusin nang hindi nalalaman ang mga pirma ng input, ang kakayahang iyon ay ipinagkaloob sa pamamagitan ng isang malambot na tinidor.
Pinirmahan ni Alice ang output na nagpapadala ng 0.5 BTC kay Bob; Sinenyasan ni Bob ang output na nagpapadala ng 0.5 BTC kay Alice. Parehong pagkatapos ay mag-sign at mag-broadcast ng transaksiyon sa pagpopondo, na nakatuon sa blockchain ng bitcoin (at napapailalim sa mga bayarin sa network at oras ng paghihintay).
Mayroon na silang isang bukas na channel ng pagbabayad kung saan maaari nilang i-shuttle pabalik ang bitcoin at agad at walang bayad. Alinmang Alice o Bob ay maaaring isara ito sa anumang oras at maangkin ang kanilang 0.5 BTC bawat isa, o kung ano man ang na-update na balanse.
Pagbubukas ng Channel… Sa Ingles
Maliban kung alam mo na ang isang makatarungang tungkol sa mga laman-loob ng mga network ng kidlat, marahil mahirap na digest ang "sign dito, paunang dito, gugugulin ito, i-broadcast na - hindi hindi iyon. "
Narito ang isang mas paglalarawan ng konsepto. Ang transaksyon sa pagpopondo ay kung ano ang tunog: nagbibigay ito ng mga pondo para sa channel. Ito rin ay kumikilos bilang isang takip para sa channel: ni ang partido ay maaaring magtapos ng higit sa paunang halaga ng pondo, at ang mga balanse ng parehong partido ay dapat magdagdag ng hanggang sa halagang iyon. Ang dahilan ng transaksiyon sa pagpopondo ay nilikha muna, ngunit nai-broadcast ang huling, ay kung ito ay simpleng nai-post sa blockchain sa isang hakbang, walang magawa maliban sa isang solong, plain-vanilla transaksyon. Ang kidlat ay hindi gumagawa ng anumang mas mabilis o mas mura.
Sa pamamagitan ng pagbukas ng bukas sa transaksyon ng pagpopondo, pagpasok ng isang transaksyon sa pangako - na, tulad ng inilarawan sa ibaba, ay gumana bilang isang uri ng matalinong kontrata - at pagkatapos isara ang transaksyon sa pagpopondo, ang mga premi ng kidlat ay magbubukas ng isang uri ng wormhole sa network. Pinapayagan ka nitong ilipat pabalik ang bitcoin kasama ang isang solong, tinukoy na landas. Gumagamit ka ng bitcoin protocol, ngunit sa pag-iwas sa mga pagkaantala at gastos na ipinataw ng mga minero.
Pagpapanatiling Lightning na walang tiwala
Sabihin ngayon ni Bob na magbayad kay Alice 0.1 BTC gamit ang kanilang bukas na channel. Ang dalawang partido ay i-update lamang ang transaksyon ng pangako - hindi na kailangang mag-apela sa mga minero. Ang balanse, dati nang 0.5 BTC bawat isa, ngayon ay 0.6 BTC kay Alice, 0.4 BTC kay Bob.
Ang tanging problema ay, kung paano gawin iyon nang ligtas? Sapagkat nagpalitan na sila ng mga pirma para sa paunang transaksyon, maaaring mag-sign si Bob na isa - sa halip na ang pinakahuling isa - at lumakad na may 0.5 BTC sa halip na 0.4 BTC na talagang utang. Sa madaling salita, maaari niyang magnakaw sa paligid ng $ 1, 000 mula kay Alice, batay sa mga presyo sa oras ng pagsulat. Ang sagot ay maaaring buksan lamang ang mga channel sa mga taong pinagkakatiwalaan mo. Ngunit pagkatapos ay ano ang punto ng paggamit ng bitcoin?
Ang paghahanap ng isang solusyon sa cryptographic sa problemang ito ay bumababa hanggang sa isang layunin: na imposible na mag-sign isang lumang transaksyon at isara ang channel sa isang paraan na sumasalamin sa isang nakaraang estado. Hangga't ang paggawa nito ay isang pagpipilian, ang kidlat ay may dobleng problema sa doble.
Alalahanin na nilagdaan ni Bob ang kalahati ng transaksyon sa pangako (Commitment Tx 1a sa ibaba), na si Alice lamang ang maaaring mag-broadcast dahil sa kanya ang nawawalang lagda. Pirmahan ni Alice ang iba pa (Commitment Tx 1b), na si Bob lamang ang maaaring mai-broadcast. Alinman ang maaaring gawin ito at isara ang channel, ngunit gamit ang (limitadong) matalinong mga kakayahan sa pagsusulat ng bitcoin, ang mga output ng dalawang halves ng transaksyon ng pangako ay maaaring mapailalim sa iba't ibang mga paghihigpit. Partikular, ang isang output ay maaaring payagan ang tatanggap na gumastos kaagad ng mga pondo, habang ang iba pa ay maaaring mapailalim sa pagkansela ng alinman sa partido - sa pamamagitan ng isang Revocable Sequence Maturity Contract (RSMC) - para sa isang tinukoy na tagal ng panahon, tulad ng 1000 bloke, o tungkol sa isang linggo.
Narito kung bakit ito kapaki-pakinabang. Kung lumiko si Bob na maging diyos at walang prinsipyo, maaari lamang siyang mag-sign at mag-broadcast ng Commitment Tx 1b (sa itaas), na nagbabayad agad kay Alice (Paghahatid 1b) at humahawak ng kanyang pondo sa mai-revocable limbo sa isang linggo (Revocable Delivery 1b). Si Alice, na nakikita na tinangka ni Bob na palitan ang kanya, ay maaaring mag-trigger ng pagbuwag at i-claim hindi lamang ang 0.1 BTC Bob na sinubukang magnakaw, ngunit ang 0.4 BTC na kung hindi man siya ay may karapat-dapat.
Sa madaling salita, ang buong channel ay pupunta kay Alice kung nahuli niya ang pagdaraya kay Bob. Posible iyon dahil kapag ang mga partido ay lumikha ng isang bagong transaksyon sa pangako (C2a at C2b sa ibaba), na nangangako sa bisa na hindi mag-broadcast ng isang lumang transaksyon sa pangako (C1a o C1b), inilalagay nila ang kanilang pera kung nasaan ang kanilang mga bibig. Kasabay ng bagong transaksyon sa pangako, lumikha sila ng isang paglabag sa transaksyon sa remedyo na may dalawang output (BR1a at BR1b) na nag-aaplay sa nakaraang pangako. Binibigyan ni Alice si Bob ng kanyang pribadong susi para sa kanyang kalahati ng transaksyon sa paglabas ng paglabag, at kabaligtaran. Ngayon kung ang alinman sa sinusubukan na i-broadcast ang lumang transaksyon, ang katapat ay maaaring samantalahin ang 1000-block na naghihintay na panahon at lumipat ng maaga sa transaksyon na iyon, ang pagkuha ng buong balanse ng nakakasakit na partido.
Ang problema ay si Alice ay dapat magbayad ng semi-pare-pareho na pansin sa kanyang mga channel, baka si Bob ay mahuli siya sa guwardya para sa 1000 bloke. Iminumungkahi ng Poon at Dryja ang pagdidisenyo ng ilang mga third party na ang trabaho ay upang ma-trigger ang mga transaksyon sa paglusob - ang mga gantimpala ang lahat ng mga pondo ng channel sa napagkamalang partido - kapag ang isang katapat na sumusubok na manloko. Ang mga ito ay maaaring bayaran ng bayad mula sa parusa.
Si Olaoluwa Osuntokun, co-founder ng Lightning Labs at CTO, ay bumubuo ng "mga bantay" upang magsilbing mga ito ng mga third-party enforcer. Habang ang mga pag-aalala ay naitaas na ang mga node ay maaaring kumilos bilang mapagkakatiwalaang mga partido at ipakilala ang kawalan ng katiyakan sa network, sinabi ni Osuntokun sa CoinDesk na isa lamang matapat na bantayan ang kinakailangan para sa isang naibigay na channel.
Gayundin, bilang Christian Decker, ang engineer ng core tech sa Blockstream, ay itinuro sa isang email, peligro ang pandaraya. Ito ay isang makabuluhang sugal upang ipalagay na ang partido na sinusubukan mong magnanakaw ay hindi suriin nang hindi bababa sa isang beses sa isang linggo, at ang panganib ng pagkawala ng lahat ng pera sa iyong channel ay maaaring sapat ng isang nagpapaudlot.
Pagkonekta sa Mga Channel
Sa totoong mundo, hindi nais ni Alice na makipag-transaksyon ng eksklusibo kasama si Bob, at si Bob ay eksklusibo kay Alice. Parehong mayroong anumang bilang ng mga katapat na kailangan nilang bayaran at mabayaran. Ang pagbubukas ng mga channel sa bawat isa sa mga partido na ito ay hindi praktikal. Kahit na ang interface ng gumagamit ay pinasimple sa pagiging perpekto, kakaunti ang mga gumagamit ay magkakaroon ng pagkatubig na kinakailangan upang itali ang bitcoin sa isang dosenang o mas bukas na mga channel.
Sa kabutihang palad hindi nila kailangang. Tulad ng ipinakita sa video sa itaas, maaaring mag-ruta ang mga gumagamit ng mga pagbabayad sa pamamagitan ng mga namamagitan na mga channel ng mga gumagamit, upang ang pagbabayad ng sinumang may bukas na channel o dalawa ay posible sa pamamagitan ng anim na degree-of-separation principle. Hindi tulad ng mga transaksyon sa loob ng isang solong channel, ang mga transaksyon na multi-channel na ito ay malamang na may kasamang maliit na bayarin upang mag-incentivize ng mga node upang pondohan ang mga channel at panatilihing bukas ito. Ang pag-ruta ng sibuyas, ang pamamaraan na ginamit upang magkaila ng mga gumagamit ng browser ng TOR, pinipigilan ang mga gitnang node mula sa nakikita ang buong landas na kinuha ng isang transaksyon, na nagpapagaan ng mga alalahanin sa privacy.
Kung gaano kahusay ang web ng mga channel na ito ay gumagana sa kasanayan ay nananatiling makikita, at maiisip na kung ang mga pagbabayad ay kailangang gumawa ng masyadong pagkukuhanan ng isang ruta - na may napakaraming "hops" sa pamamagitan ng mga intermediate channel - ang mga bayarin na sisingilin ng mga gumagamit ay maaaring magdagdag.
Maaari Bang Maging Disenyo ng Kidlat?
Ang mga alalahanin na ito ay nauugnay sa isa na, sa mga kritiko, ay kumakatawan sa isang hindi mababawas na kapintasan sa network ng kidlat. Sa mga pagpapatupad ngayon, ang isang channel ay may isang takip: ang halaga ng bitcoin sa paunang transaksyon sa pagpopondo ay nililimitahan ang kabuuang halaga ng pera sa channel.
Ang sitwasyong ito ay nagpapataw ng isang tradeoff sa mga gumagamit na may makatwirang limitadong mga mapagkukunan. Maaari silang pondohan ang alinman sa mga channel na may malaking halaga ng bitcoin upang matiyak na mayroon silang mga pondo upang makagawa ng anumang pagbabayad na kakailanganin nila, o kaya nila pondohan ang mas maliit na mga channel at magagamit ang bitcoin para sa iba pang mga gamit. (Sapagkat ang mga pagbabayad ay maaaring ma-rampa sa pamamagitan ng mga naka-link na mga channel, marahil ang isang naibigay na gumagamit ay marahil ay hindi kailangang magbukas ng higit pa sa isang bilang ng mga channel, at marahil lamang sa isang pares.)
Ang pagpipilian ay kumulo sa pagkakaroon ng pagkatubig sa loob ng mga channel ng kidlat o pagkatubig sa labas ng mga ito, on-chain. Ang pagpili upang pondohan ang mga likidong pagbabayad ng mga channel ay maaaring mapanganib kung ang mga bantay o ilang iba pang solusyon ay hindi maiwasan ang pagkawala ng mga pondo sa pamamagitan ng pag-iingat. Sa kabilang banda, kung ang mga channel ng pagbabayad ay ginagawang ligtas at ang kidlat ay nagiging pangunahing pamamaraan para sa paggamit ng bitcoin araw-araw, walang kaunting isyu sa pag-iwan ng pondo sa mga channel. Magsisilbi silang "isang rechargeable debit card o cash, " bilang inilalagay ito ni Decker, habang ang pangunahing kadena ay nagsisilbing isang account sa pag-save.
Ang Stark ay gumagawa ng isang katulad na argumento: ang pagpopondo ng isang channel ng kidlat ay pinipigilan ka mula sa paggamit ng bitcoin para sa anumang bagay, maliban sa "isang network ng potensyal na maraming mga node na sa buong multihop ay tatanggapin agad ang bitcoin, " isinulat niya sa pamamagitan ng email. "inisip namin ang mga pondo sa mga channel ng Kidlat upang maging mas kapaki-pakinabang kaysa sa on-chain bitcoin para sa transacting dahil sa mabilis na bilis at mababang bayad, " dagdag niya.
Hubs?
Ngunit sino ang nais mong itakda ang mga channel na ito? Ang pagpili ng Bob sa iyong Alice ay isang desisyon sa pang-ekonomiya, hindi isang cryptographic, at sa mga kritiko ng network ng kidlat, ang malinaw na sagot ay magiging isang uri ng "hub, " isang node na may maraming kapital, na nagbibigay ito ng kakayahang mapanatili mahusay na napondohan bukas na mga channel na may isang bilang ng mga partido nang sabay-sabay.
Ang ideya na kung ano ang halaga sa isang industriya ng pagbabangko ng off-chain na bitcoin ay maaaring makabuo ng mga taong mahilig sa bitcoin, na nakikita ito bilang sentralisasyon ng network.
Stark hindi pagkakaunawaan ang linya ng argumento. "Libu-libong mga gumagamit ang nagpapatakbo ng buong node para sa bitcoin, " isinulat niya, "at naniniwala kami na ang mga iyon at ang iba ay magpapatakbo din ng mga node sa Lightning (mas madali ito dahil hindi mo kailangan ng isang buong buong node ng bitcoin, at hindi katulad ng buong buong node sa iyo. maaaring gumawa ng maliit na bayad mula sa pagruta). " Tinukoy din niya na ang kanyang koponan ay nagtatrabaho sa "splicing, " na magpapahintulot sa mga channel na maging top-up gamit ang bitcoin mula sa pangunahing kadena. Ang kakayahang iyon ay maaaring maibsan ang trade-off sa pagitan ng paglalagay ng bitcoin sa isang channel o iwanan ito sa pangunahing kadena, na maaaring mabawasan ang pagkahilig sa mga hubs upang mabuo.
Malamang nakikita ito ni Decker na isang "two-tier network ay bubuo, na may isang malaking bilang ng mga node na maaasahan at kumikilos bilang gulugod ng network." Inaasahan niyang ito ay mga mangangalakal, gayunpaman, sa halip na mga hub na umiiral lamang upang magbigay ng mga likidong channel. Ang pagbibigay ng mga channel na ito sa maraming mga gumagamit, siya ay nagtatalo, ay mamahalin, na nangangailangan ng mga hub upang singilin ang mataas na bayad at gawin itong hindi maging komportable kumpara sa iba pang mga node.
Ang CEO ng ACINQ na si Pierre-Marie Padiou ay hindi nagsasabi kung paano malilikha ang kidlat network. "Napakahirap na hulaan kung ano ang magiging balanse sa pagitan ng sentralisasyon at desentralisasyon, " isinulat niya sa pamamagitan ng email. "Siyempre magkakaroon ng mas malaking node at mas maliit na node, ngunit kung gaano kahirap sabihin sa una."
Ang Tamang Daan sa Scale?
Iginiit ng Poon at Dryja na "gamit ang isang network ng mga channel na ito ng micropayment, maaaring masukat ng Bitcoin ang bilyun-bilyong mga transaksyon sa bawat araw kasama ang lakas ng computational na magagamit sa isang modernong desktop computer ngayon." Marahil, ngunit tiyak na hindi ito ang nangyayari ngayon. Mas kaunti sa 1, 000 pangunahing mga node ng kidlat ay bukas sa oras ng pagsulat.
Ni ang kidlat lamang ang panukala ng scaling doon. Ang isang pangunahing katunggali ay cash cash, isang kontrobersyal na hard fork ng bitcoin na nagbibigay-daan para sa mas malaking mga bloke. Ang debate sa pagitan ng mga tagasuporta ng cash cash, mga tagasuporta ng kidlat at mga tagapagtaguyod ng iba't ibang mga ikatlong paraan - kahit na ang paminsan-minsang anti-scaler - ay buhay na buhay, kung acrimonious. Maaaring ang isa o ang iba pa ay lalabas sa tuktok, na sila ay magpapatuloy na magkakasama, o na ang lahat ay mabibigo.
Sa anumang kaso, ang network ng kidlat ay isang pangakong pagtatangka na pagtagumpayan ang problema sa scalability na pinaghihinalaang bitcoin mula noong unang katapusan ng linggo ng bitcoin noong 2008.
