2 sluoksnio mastelio keitimas: išsamus „Lightning Network“ diegimo vadovas

Didėjant blockchain technologijos įsisavinimui visame pasaulyje, vis labiau pastebimi būdingi transakcijų pralaidumo apribojimai ir dideli mokesčiai 1 sluoksnio tinkluose, tokiuose kaip Bitcoin. 2 sluoksnio mastelio keitimo sprendimai skirti šiems iššūkiams spręsti, leidžiantys greitesnes ir pigesnes transakcijas, nepakenkiant pagrindinės blockchain saugumo ir decentralizacijos principams. Tarp šių sprendimų „Lightning Network“ išsiskiria kaip perspektyvus metodas, ypač Bitcoin. Šiame vadove pateikiama išsami „Lightning Network“ įgyvendinimo apžvalga, nagrinėjama jo architektūra, privalumai, iššūkiai ir galimas poveikis kriptovaliutos ateičiai.

2 sluoksnio mastelio keitimo supratimas

1 sluoksnio (L1) mastelio keitimas reiškia bazinio blockchain protokolo modifikacijas, siekiant padidinti transakcijų pajėgumą. Pavyzdžiai apima bloko dydžio padidinimą arba SegWit įdiegimą. Kita vertus, 2 sluoksnio (L2) mastelio keitimas apima protokolų kūrimą ant esamos blockchain, leidžiantį transakcijoms vykti ne grandinėje, prieš jas apmokant pagrindinėje grandinėje. Šis metodas leidžia žymiai padidinti transakcijų greitį ir sumažinti mokesčius.

Egzistuoja keli 2 sluoksnio sprendimai, kurių kiekvienas turi savo kompromisų. Kai kurie pavyzdžiai apima:

• Būsenos kanalai: Leidžia dalyviams kelis kartus vykdyti transakcijas ne grandinėje prieš apmokant galutinę būseną blockchain.
• Šoninės grandinės: Nepriklausomos blockchain, kurios veikia kartu su pagrindine grandine ir leidžia perkelti turtą tarp jų.
• Rollups: Sujungia kelias transakcijas į vieną transakciją pagrindinėje grandinėje, sumažindamas perkrovą ir mokesčius.

Pristatome „Lightning Network“

„Lightning Network“ yra decentralizuotas 2 sluoksnio mokėjimo protokolas, sukurtas ant Bitcoin. Jis leidžia greitas, pigias transakcijas sukuriant mokėjimo kanalų tinklą tarp vartotojų. Šie kanalai leidžia vartotojams siųsti ir gauti Bitcoin neperduodant kiekvienos transakcijos pagrindinei Bitcoin blockchain. Vietoj to, grandinėje įrašomas tik kanalo atidarymas ir uždarymas.

Pagrindinės sąvokos

• Mokėjimo kanalai: Dviejų šalių kanalai, leidžiantys vartotojams tiesiogiai atlikti transakcijas tarpusavyje ne grandinėje.
• Transakcijos ne grandinėje: Transakcijos, kurios vyksta mokėjimo kanale neįrašant į pagrindinę blockchain.
• Atsiskaitymas grandinėje: Mokėjimo kanalo uždarymo ir galutinio balanso įrašymo Bitcoin blockchain procesas.
• Maršrutizavimas: Mokėjimo kelio paieškos per mokėjimo kanalų tinklą procesas, siekiant nusiųsti mokėjimą gavėjui, kuris nėra tiesiogiai susijęs su siuntėju.
• HTLC (Hashed Timelock Contract): Išmanusis kontraktas, užtikrinantis, kad mokėjimas gavėjui bus išmokėtas tik tuo atveju, jei jis pateiks kriptografinį įrodymą (išankstinį atvaizdą) per nurodytą laikotarpį. Tai labai svarbu saugiam maršrutizavimui.

Kaip veikia „Lightning Network“

„Lightning Network“ veikia per sujungtų mokėjimo kanalų seriją. Štai žingsnis po žingsnio paaiškinimas, kaip tai veikia:

1. Kanalo atidarymas: Du vartotojai, Alice ir Bob, įneša Bitcoin į kelių parašų piniginę (piniginę, kuriai reikia kelių parašų, kad būtų patvirtinta transakcija), kad atidarytų mokėjimo kanalą. Ši transakcija įrašoma Bitcoin blockchain.
2. Transakcijos ne grandinėje: Alice ir Bob dabar gali siųsti ir gauti Bitcoin tarpusavyje kanale neperduodant kiekvienos transakcijos į pagrindinę grandinę. Kiekviena transakcija atnaujina kanalo balansą, atspindintį dabartinį lėšų paskirstymą. Šiuos balanso lapus pasirašo abi šalys.
3. Maršrutizavimo mokėjimai: Jei Alice nori sumokėti Carol, bet jos neturi atidaryto tiesioginio kanalo, „Lightning Network“ gali nukreipti mokėjimą per kanalų tinklą. Pavyzdžiui, Alice galėtų sumokėti Bob, kuris tada sumoka Carol. Šis maršrutizavimas priklauso nuo HTLC.
4. HTLC mechanizmas: Alice sukuria paslaptį ir jos maišą. Tada ji siunčia mokėjimą Bob su sąlyga, kad Bob gali pretenduoti į mokėjimą tik tuo atveju, jei žino paslaptį, kuri sukuria maišą. Tada Bob išplečia šią sąlygą Carol. Carol, gavusi mokėjimą, atskleidžia paslaptį Bob, kad galėtų pretenduoti į savo mokėjimą, o Bob savo ruožtu atskleidžia paslaptį Alice, kad pretenduotų į savo mokėjimą. Tai užtikrina, kad mokėjimas būtų atomiškai nukreiptas per tinklą.
5. Kanalo uždarymas: Kai Alice ir Bob baigia transakcijas, jie gali uždaryti kanalą. Tada galutinis balanso lapas transliuojamas į Bitcoin blockchain, apmokant kanalą ir atitinkamai paskirstant lėšas.

„Lightning Network“ privalumai

„Lightning Network“ siūlo keletą reikšmingų pranašumų, palyginti su tradicinėmis Bitcoin transakcijomis grandinėje:

• Greitesnės transakcijos: Transakcijos mokėjimo kanale yra praktiškai momentinės, nes joms nereikia patvirtinimo iš Bitcoin tinklo.
• Mažesni mokesčiai: Transakcijų mokesčiai yra žymiai mažesni „Lightning Network“, palyginti su Bitcoin transakcijomis grandinėje, todėl jis idealiai tinka mikromokėjimams.
• Mastelio keitimas: Perkeliant transakcijas į 2 sluoksnį, „Lightning Network“ sumažina perkrovą pagrindinėje Bitcoin blockchain, pagerindamas jos bendrą mastelio keitimą.
• Mikromokėjimai: Maži mokesčiai leidžia atlikti mikromokėjimus, atveriant naujus naudojimo atvejus, tokius kaip mokėjimo už naudojimą paslaugos, turinio monetizavimas ir srautiniai mokėjimai. Pavyzdžiui, sumokėti nedidelę dalį cento už straipsnio perskaitymą ar dainos klausymąsi.
• Privatumas: Nors ir nėra visiškai privatus, „Lightning Network“ transakcijos siūlo geresnį privatumą, palyginti su transakcijomis grandinėje, nes jos nėra viešai įrašomos blockchain. Matomi tik kanalų atidarymas ir uždarymas.

„Lightning Network“ diegimo iššūkiai

Nepaisant daugelio privalumų, „Lightning Network“ taip pat susiduria su keliais iššūkiais, kuriuos reikia išspręsti, kad jis būtų plačiau naudojamas:

• Sudėtingumas: „Lightning Network“ mazgo nustatymas ir valdymas gali būti techniškai sudėtingas, reikalaujantis, kad vartotojai suprastų tokias sąvokas kaip kanalų valdymas, maršrutizavimas ir HTLC. Šis sudėtingumas gali būti kliūtis mažiau techniškai išprususiems vartotojams.
• Likvidumas: Tinkamas likvidumas yra būtinas efektyviam mokėjimų maršrutizavimui. Jei kanale arba maršrute yra nepakankamai likvidumo, mokėjimai gali nepavykti. Kanalų likvidumo valdymas reikalauja kruopštaus planavimo ir nuolatinio stebėjimo.
• Maršrutizavimo problemos: Rasti patikimą ir ekonomiškai efektyvų mokėjimo maršrutą gali būti sunku, ypač dideliems mokėjimams arba mokėjimams į mažiau gerai prijungtus mazgus. Maršrutizavimo algoritmai turi būti optimizuoti, kad būtų galima valdyti sudėtingas tinklo topologijas.
• Kanalų valdymas: Norint išlaikyti atvirus kanalus, vartotojai turi likti prisijungę ir aktyviai valdyti savo kanalus. Tai gali būti nepatogu vartotojams, kurie dažnai neatlieka transakcijų.
• Kanalo uždarymo rizika: Jei kanalo partneris nereaguoja arba bando sukčiauti, kyla pavojus prarasti lėšas. Vartotojai turi būti budrūs ir imtis veiksmų, kad apsaugotų savo kanalus.
• Susirūpinimas dėl centralizacijos: Yra susirūpinimas, kad „Lightning Network“ gali tapti centralizuotas aplink kelis didelius mazgus, o tai gali pakenkti jo decentralizuotam pobūdžiui. Reikia pastangų, kad tinklas išliktų paskirstytas ir atsparus.

„Lightning Network“ diegimas: praktiniai aspektai

„Lightning Network“ diegimas apima keletą praktinių aspektų, įskaitant mazgo nustatymą, kanalų valdymą ir mokėjimų maršrutizavimą. Štai keletas pagrindinių aspektų, į kuriuos reikia atsižvelgti:

Mazgo sąranka

Norėdami dalyvauti „Lightning Network“, vartotojai turi nustatyti „Lightning Network“ mazgą. Galimi keli programinės įrangos diegimai, įskaitant:

• LND (Lightning Network Daemon): Populiarus diegimas, parašytas Go kalba.
• c-lightning: Diegimas, parašytas C kalba.
• Eclair: Diegimas, parašytas Scala kalba.

Mazgo nustatymas paprastai apima programinės įrangos atsisiuntimą, jos konfigūravimą prisijungti prie Bitcoin tinklo ir finansavimą Bitcoin.

Kanalų valdymas

Kai mazgas nustatytas, vartotojai turi atidaryti mokėjimo kanalus su kitais mazgais, kad galėtų siųsti ir gauti mokėjimus. Norint atidaryti kanalą, reikia įnešti lėšų į kelių parašų piniginę. Vartotojai turėtų atidžiai apsvarstyti lėšų sumą, kurią skiria kiekvienam kanalui, atsižvelgdami į numatomą transakcijų apimtį ir kanalų partnerių patikimumą.

Kanalų valdymas taip pat apima pakankamo likvidumo palaikymą kanaluose. Jei kanalas išsenka, vartotojams gali tekti jį iš naujo subalansuoti, siunčiant lėšas sau arba atidarant naujus kanalus.

Maršrutizavimo strategijos

Norint nukreipti mokėjimus per „Lightning Network“, reikia pasirinkti kelią, kuris būtų patikimas ir ekonomiškai efektyvus. Yra keli maršrutizavimo algoritmai, kurių kiekvienas turi savo kompromisų. Vartotojai taip pat gali rankiniu būdu nurodyti maršrutus, tačiau tai gali užtrukti ir būti neefektyvu.

Norėdami pagerinti maršrutizavimo efektyvumą, vartotojai gali prisijungti prie gerai prijungtų mazgų ir palaikyti atvirus kanalus su įvairiais partneriais. Jie taip pat gali naudoti įrankius tinklo perkrovai stebėti ir optimaliems maršrutams nustatyti.

Saugos geriausia praktika

Saugumas yra svarbiausias dalykas diegiant „Lightning Network“. Vartotojai turėtų imtis šių atsargumo priemonių, kad apsaugotų savo lėšas:

• Saugus mazgas: Apsaugokite mazgą stipriu slaptažodžiu ir nuolat atnaujinkite programinę įrangą.
• Atsarginės raktų kopijos: Reguliariai kurkite mazgo privačių raktų atsargines kopijas, kad išvengtumėte lėšų praradimo dėl aparatinės įrangos gedimo ar kitų nenumatytų įvykių.
• Stebėkite kanalus: Reguliariai stebėkite kanalus dėl įtartinos veiklos ir, jei reikia, uždarykite kanalus.
• Pasirinkite patikimus partnerius: Atidarykite kanalus tik su patikimais partneriais, kurie mažai tikėtina, kad nereaguos arba bandys sukčiauti.
• Naudokite aparatinę piniginę: Apsvarstykite galimybę naudoti aparatinę piniginę, kad saugotumėte mazgo privačius raktus neprisijungus, kad užtikrintumėte papildomą saugumą.

Realaus pasaulio naudojimo atvejai

„Lightning Network“ naudojamas įvairiose realaus pasaulio programose, demonstruojant jos potencialą pakeisti būdą, kuriuo atliekame transakcijas internete:

• Mikromokėjimai už turinį: Platformos, tokios kaip Tippin.me, leidžia vartotojams arbatpinigiais apdovanoti turinio kūrėjus naudojant „Lightning Network“ mikromokėjimus. Tai leidžia turinio kūrėjams monetizuoti savo darbą nesiremiant tradiciniais reklamos modeliais.
• Žaidimai: „Lightning Network“ naudojamas internetiniuose žaidimuose, siekiant įgalinti momentines ir pigias transakcijas žaidime. Tai leidžia žaidėjams uždirbti Bitcoin žaisdami žaidimus ir įsigyti virtualių elementų nemokant didelių mokesčių.
• Elektroninė komercija: Kai kurie elektroninės komercijos prekybininkai priima „Lightning Network“ mokėjimus, siūlydami klientams greitesnį ir pigesnį būdą susimokėti už prekes ir paslaugas.
• Pervedimai: „Lightning Network“ gali būti naudojamas pervedimams siųsti per sienas greitai ir pigiai. Tai gali būti ypač naudinga asmenims besivystančiose šalyse, kurie remiasi pervedimais, kad išlaikytų savo šeimas. Pavyzdžiui, darbuotojas Jungtinėse Amerikos Valstijose gali nusiųsti pinigus savo šeimai Filipinuose naudodamas „Lightning Network“, apeidamas tradicines pervedimų paslaugas, kurios dažnai ima didelius mokesčius.
• Mokėjimai iš mašinos į mašiną: „Lightning Network“ gali palengvinti mokėjimus iš mašinos į mašiną, leidžiant prietaisams automatiškai mokėti už tokias paslaugas kaip pralaidumas, saugykla ir elektra. Tai atveria naujas galimybes daiktų internetui (IoT).

„Lightning Network“ ateitis

„Lightning Network“ gali atlikti svarbų vaidmenį kriptovaliutos ateityje, įgalindamas greitas, pigias transakcijas ir pagerindamas Bitcoin mastelio keitimą. Tačiau reikia tolesnio tobulinimo ir įsisavinimo, kad būtų įveikti dabartiniai iššūkiai ir išnaudotas visas jo potencialas.

Kai kurios pagrindinės būsimo tobulinimo sritys apima:

• Maršrutizavimo algoritmų tobulinimas: Kuriant efektyvesnius ir patikimesnius maršrutizavimo algoritmus, skirtus valdyti sudėtingas tinklo topologijas ir didelius mokėjimus.
• Kanalų valdymo supaprastinimas: Padaryti kanalų valdymą lengvesnį ir patogesnį, galbūt naudojant automatizuotus kanalų valdymo įrankius.
• Privatumo didinimas: Įgyvendinant privatumą didinančias technologijas, siekiant toliau apsaugoti „Lightning Network“ transakcijų privatumą.
• Likvidumo didinimas: Skatinant vartotojus teikti likvidumą tinklui ir kuriant mechanizmus, kaip efektyviai paskirstyti likvidumą ten, kur jo labiausiai reikia.
• Integravimas su kitomis blokų grandinėmis: Nagrinėjant galimybę naudoti „Lightning Network“ su kitomis blokų grandinėmis, potencialiai įgalinant sąveikaujančius mokėjimo kanalus.

Išvada

„Lightning Network“ yra perspektyvus 2 sluoksnio mastelio keitimo sprendimas Bitcoin, siūlantis greitesnių, pigesnių ir labiau keičiamo mastelio transakcijų potencialą. Nors iššūkiai išlieka, nuolatinis tobulinimas ir didėjantis įsisavinimas rodo, kad „Lightning Network“ gali atlikti lemiamą vaidmenį kriptovaliutos ateityje. Suprasdami „Lightning Network“ architektūrą, privalumus ir iššūkius, vartotojai ir kūrėjai gali prisidėti prie tolesnio jo augimo ir įsisavinimo, atverdami naujus naudojimo atvejus ir skatindami pasaulinį Bitcoin įsisavinimą.

Galiausiai „Lightning Network“ sėkmė priklauso nuo jo gebėjimo užtikrinti sklandžią ir patogią patirtį tiek mokėjimų siuntėjams, tiek gavėjams. Tinklui bręstant ir atsirandant naujiems įrankiams ir paslaugoms, jis greičiausiai taps vis svarbesne Bitcoin ekosistemos dalimi, įgalinant platesnį programų ir naudojimo atvejų spektrą.

Tiems, kurie domisi tolesniu tyrinėjimu, tokie ištekliai kaip „Lightning Network“ specifikacija (BOLT), įvairūs „Lightning Network“ mazgų diegimai (LND, c-lightning, Eclair) ir bendruomenės forumai siūlo vertingų įžvalgų ir praktinių patarimų.