Omrežje Lightning Network uporabnikom omogoča hitro in poceni pošiljanje ali prejemanje bitcoinov izven glavne verige (off-chain). Poglejmo si, kako deluje.
Bitcoin je revolucionarno spremenil način plačevanja v svetu in nam omogočil, da nadzorujemo svoj denar brez posrednikov, kot so vlade ali bank. Vendar pa so njegove počasne transakcije že dolgo veljale za pomanjkljivost.
Izziv skalabilnosti Bitcoina se je najbolj očitno začel kazati proti koncu leta 2017, ko se je na milijone ljudi odločilo za pošiljanje bitcoinov in omrežje obremenilo s (pre)številnimi transakcijami. Na vrhuncu decembra 2017 je bil povprečni strošek obdelave ene transakcije Bitcoinovem blockchainu 37 USD – ne glede na to, ali je poslan znesek znašal 1 ali 10.000 USD, februarja lani (med ogrevanjem trga pred bikovskim trendom) pa je ta znašal 21 USD. Zaradi tega je Bitcoin kot valuta postal v veliki meri negospodaren. Raziskovalci, razvijalci in Bitcoin skupnost so si prizadevali najti način, ki bi Bitcoinu in drugim kriptovalutam omogočil hitrejše in poceni transakcije. Do danes je najboljša rešitev Bitcoin Lightning Network, ki uporabnikom omogoča, da vsako sekundo opravijo več sto tisoč poceni transakcij.
Kaj je Lightning Network?
Lightning Network je sekundarna plast (second layer), ki je dodana Bitcoinovem blockchainu in omogoča transakcije zunaj verige (off-chain), tj. transakcije med strankami, ki niso v blockchain omrežju. Sekundarno plast sestavlja več plačilnih kanalov med strankami ali uporabniki Bitcoina. Kanal omrežja je zasnovan za transakcije med dvema strankama, pri katerem lahko stranke druga od druge opravijo ali prejmejo plačila.
Sekundarna plast povečuje skalabilnost blockchain aplikacij z upravljanjem transakcij zunaj glavnega blockchain omrežja (prva plast), hkrati pa še vedno izkorišča prednosti močne decentralizirane varnostne paradigme glavnega omrežja.
Lightning Network podoben je sedanjemu sistemu poravnave, ki ga uporabljata Visa in Mastercard. Ko nekaj plačate, to ni takoj poravnano. Namesto tega kupec hitro preveri sredstva, prodajalec pa zahteva, da se transakcija izvede, in tako dobi zeleno luč za izvedbo transakcije. Do dejanske poravnave sredstev pride pozneje – v nekaterih primerih v nekaj dneh ali tednih.
Omrežje upravlja omrežje vozlišč, ki obdelujejo plačila, transakcije pa se običajno izvajajo s QR kodami namesto z zapletenimi javnimi ključi. Teoretično bi lahko omogočilo takojšnje izvajanje na tisoče ali celo sto tisoče transakcij, zaradi česar bi bile majhne transakcije ekonomične.
Kako deluje Lightning Network?
Hitreje in ceneje kot Bitcoin omrežje seveda. Okoli njega je vzpostavljeno nestrukturirano omrežje. Kanali so peer-to-peer povezave, prek katerih se izvajajo plačila. Ko je kanal vzpostavljen, strankam omogoča pošiljanje neomejene količine transakcij, ki so skoraj takojšnje in poceni. Deluje kot lastna mala glavna knjiga, s katero lahko uporabniki plačujejo tudi manjše blago in storitve, kot je kava, ne da bi to vplivalo na Bitcoin omrežje.
Omrežje vzdržujejo vozlišča, ki usmerjajo plačila. Vozlišča upravljajo običajni ljudje ali podjetja, ki na svojih namiznih ali prenosnih računalnikih zaženejo program. Zaradi tega je omrežje Lightning Network decentralizirano. Če želite začeti uporabljati omrežje Lightning Network, morate v plačilnem kanalu zakleniti poljuben znesek bitcoinov. Nato ga je mogoče porabiti v omrežju Lightning Network, dokler se kanal ne zapre.
Ko nekdo želi prejeti transakcijo, ustvari račun (dolg alfanumerični niz številk), ki je pogosto predstavljen s QR kodami. Oseba, ki želi opraviti plačilo, mora ta račun preprosto skenirati s svojo Lightning denarnico in potrditi (z digitalnim podpisom) plačilo. Ko je plačilo opravljeno, se potrditev prek omrežja pošlje osebi, ki je prvotno poslala zahtevo. To je znano kot omrežje peer-to-peer in pomeni, da obdelava plačil ni odvisna od ene stranke. To se običajno zgodi v nekaj sekundah.
- Primer: Recimo, da Gašper vsak dan hodi v lokalno kavarno in želi plačevati z bitcoini. Za vsako skodelico kave lahko opravi majhno transakcijo, vendar lahko zaradi težav s skalabilnostjo Bitcoina potrditev transakcije traja več kot eno uro. Mike bo moral plačati tudi visoke pristojbine omrežja Bitcoin, čeprav bo izvedel majhno transakcijo. Majhne transakcije delujejo s tradicionalnimi plačilnimi metodami, kot so kartice, saj imajo podjetja, kot je Visa, infrastrukturo za obdelavo več kot 24.000 TPS. Nasprotno pa lahko Bitcoin na običajen dan potrdi sedem TPS.
Z omrežjem Lightning Network lahko Gašper odpre plačilni kanal s kavarno. Vsak nakup kave se zabeleži v tem kanalu, trgovina pa še vedno dobi plačilo. Transakcija je poceni ali morda celo brezplačna in takojšnja. Ko se bitcoin, s katerim se je kanal začel, porabi, lahko Mike zapre kanal ali ga ponovno napolni. Ko je kanal zaprt, se vse njegove transakcije zabeležijo v glavno verigo blokov Bitcoina.
In kaj se zgodi, če nimate neposrednega kanala z naslednjim mestom, kjer želite nekaj kupiti? Omrežje bo poiskalo najkrajšo pot med vami in trgovino prek drugih v omrežju.
Prednosti:
- Hitre in poceni transakcije: Brez omrežja Lightning Network bi morali uporabniki za preprosto transakcijo plačati visoke pristojbine in nato čakati uro ali več, da se transakcija potrdi. Daljše čakalne dobe se pojavljajo pri manjših transakcijah, saj se rudarji odločajo za potrjevanje večjih transakcij, ker za to zaslužijo večje nagrade.
- Uporablja Bitcoinove varnostne protokole: Uporabniki lahko tako za večje transakcije izberejo glavno verigo blokov, za manjše transakcije pa preidejo na stransko verigo omrežja Lightning Network, ne da bi jih skrbelo za varnost. Plačilni kanali omrežja Lightning Network zagotavljajo tudi zasebne transakcije, saj opazovalci ne morejo pokukati v vsako posamezno transakcijo, temveč le v celoten paket.
- Atomska zamenjava (atomic swap): Navdušenci nad kriptovalutami preizkušajo tudi atomske zamenjave, ki pomenijo zamenjavo ene kriptovalute v drugo brez uporabe tretje osebe ali borze. Atomske zamenjave so uporabnejše od borze, saj ponujajo skoraj takojšnjo zamenjavo z malo ali nič pristojbinami ali prenosi denarnic.
Pomanjkljivosti:
- Potrebna je kripto denarnica: Če želite izkoristiti prednosti omrežja Lightning Network, morate pridobiti denarnico, ki je z njim združljiva. Medtem ko je iskanje denarnice, ki deluje z omrežjem Lightning Network, enostavno, jo mora uporabnik financirati iz tradicionalne Bitcoin denarnice. Začetna transakcija iz tradicionalne denarnice v Lightning Network denarnico stane pristojbino, zato uporabniki za interakcijo s protokolom izgubijo nekaj bitcoina. Ko so sredstva v denarnici omrežja Lightning Network, morajo uporabniki zakleniti svoje Bitcoine, da ustvarijo plačilni kanal.
- Za zaprtje kanala sta potrebni obe stranki: Če se kateri od udeležencev v plačilnem kanalu odloči, da bo dvignil nekaj sredstev, mora aktivno zapreti kanal in pred uporabo sredstev prejeti ta bitcoin nazaj. Ni mogoče na primer potegniti nekaj denarja in pustiti kanal odprt. Tudi za zaprtje ali odprtje plačilnega kanala morata obe sodelujoči stranki opraviti začetno transakcijo, imenovano pristojbina za usmerjanje (routing fee). Čeprav je odpiranje kanala po svoji zasnovi preprosto, vsa ta dodatna plačila postopek podražijo, kot bi bilo marsikateremu potencialnemu uporabniku mar.
- Prevare pri transakcijah: Ena od največjih težav pri omrećju so prevare pri transakcijah brez povezave. Če se en udeleženec v plačilnem kanalu odloči, da ga zapre, medtem ko je drugi udeleženec brez povezave, lahko prvi ukrade sredstva. Ko druga stranka končno pride na splet, je že prepozno, da bi karkoli ukrenila. Prevarant lahko preprosto ostane brez povezave in nima možnosti, da bi z njim vzpostavil stik.
- Regulacije: Regulatorji bodo morda težko razumeli Lightning Network dovolj, da bi sprejeli ustrezno zakonodajo. Če bodo imeli težave regulatorji, bodo morda tudi običajni uporabniki kriptovalut težko uporabljali omrežje Lightning Network. Tudi če regulatorji razumejo protokol, morda zaradi anonimnosti omrežja Lightning Network ne bodo dovolili. Anonimne transakcije bi lahko zakonodajalce prestrašile, glede na to, da lahko vidijo le zaključeno transakcijo, ko uporabnik zapre svoj plačilni kanal, ne pa tudi posameznih transakcij, opravljenih znotraj kanala.
Zgodovina
Lightning Network sta leta 2015 predlagala raziskovalca Thaddeus Dryja in Joseph Poon v članku z naslovom “The Bitcoin Lightning Network”. Njun zapis je temeljil na prejšnjih razpravah o plačilnih kanalih, ki jih je opravil Satoshi Nakamoto, anonimni ustvarjalec Bitcoina. Nakamoto je plačilne kanale opisal kolegu razvijalcu Miku Hearnu, ki je pogovore objavil leta 2013.
Dry in Poon sta trdila, da bi lahko težave z razširljivostjo omrežja Bitcoin odpravilo omrežje mikroplačil, namesto da bi spremenili samo omrežje Bitcoin in omogočili več transakcij. Tako sta 2016 skupaj z nekaj drugimi sodelavci ustanovila podjetje Lightning Labs, ki se ukvarja z razvojem omrežja Lightning. Kljub različnim menjavam članov ekipe sčasoma si je podjetje Lightning Labs prizadevalo, da bi bil protokol združljiv z osrednjim omrežjem Bitcoin.
Preboj je postal mogoč po mehki vilici Bitcoina, ki je leta 2017 temeljila na tehnologiji SegWit. Ta je sprostila prostor, da se je v vsak blok lahko namestilo več transakcij, in odpravila dolgoletno napako Bitcoina, imenovano transaction malleability. Napaka je uporabnikom omogočala ponarejanje transakcij, laganje omrežju in ohranjanje bitcoinov v denarnicah.
Lightning Labs je tako marca 2018 pomagal zagnati beta različico omrežja Lightning Network, poleg številnih posameznikov in drugih podjetij, vključno z ACINQ in Blockstream. Sprva je bilo financirano z 2,5-milijonsko zagonsko rundo, v katero je bil vključen oče Twitterja Jack Dorsey. Prva različica omrežja Lightning Network je bila v Bitcoinu predstavljena marca 2018.
Primeri uporabe
Poglejmo si nekaj primerov uporabe omrežja:
- Twitter uporabnikom omogoča, da prek omrežja Lightning Network pošiljajo in prejemajo »napitnino« v bitcoinih. Prek plačilne aplikacije Strike, združljive z omrežjem Lightning Network, lahko številni od 360 milijonov mesečno aktivnih uporabnikov Twitterja nemudoma in brezplačno pošiljajo plačila v Bitcoinu na druge račune Twitterja.
- Salvador je postal prva država, ki je Bitcoin razglasila za zakonito plačilno sredstvo – deloma zaradi želje, da bi Salvadorci prihranili približno 400 milijonov dolarjev letno pri pristojbinah za denarne prenose. Denarnica Chivo, ki jo je ustvarila vlada, je združljiva s sistemom Lightning in je zasnovana tako, da omogoča nemoteno čezmejno plačevanje. Od oktobra 2021 dalje je bila aplikacija Chivo vedno ena izmed najbolj nalaganih aplikacij v Salvadorju.
- Tudi peer-to-peer Bitcoin borza, imenovana Paxful, ki na razvijajočih se trgih opravi transakcije z Bitcoini v vrednosti več milijonov dolarjev in trdi, da ima samo v Afriki 1,5 milijona uporabnikov, je pred kratkim napovedala, da bo omogočila plačila Lightning. Ta integracija bi lahko milijonom uporabnikov omogočila hitra in poceni plačila v Bitcoinu.
Še nekaj dodatnih primerov uporabe si lahko pogledate tukaj.
Kaj za Lightning Network prinaša prihodnost?
Priljubljenost kriptovalut in transakcij z njimi je v le nekaj letih povzročila vse večjo obremenitev blockchainov. Medtem ko so bile manjše spremembe – in v nekaterih primerih tudi vilice – v pomoč pri boljšem obvladovanju povpraševanja, lahko omrežje Lightning Network, če bo uspešno, pomaga odpreti vrata široki uporabi kriptovalut in njihovih aplikacij.
Avgusta 2020 je bilo omrežje Lightning posodobljeno tako, da je vključevalo podporo za funkcijo Wumbo. V zgodnjih dneh Lightninga so razvijalci omejili količino Bitcoinov, ki jih je bilo mogoče hraniti znotraj plačilnega kanala Lightning, na 0,1677 BTC; kanali Wumbo vozliščem omogočajo, da servisirajo večje transakcije pri večjih količinah.
Vse več kripto borz zdaj podpira omrežje Lightning Network, med njimi Kraken, OKEx, Bitstamp in Bitfinex ter aplikacija za finančno trgovanje Robinhood. Vendar pa dve glavni borzi, Binance in Coinbase, omrežja še nista uvedli.
Podjetje Lightning Labs je aprila zbralo 70 milijonov dolarjev za financiranje razvoja protokola Taro, ki bo omogočil transakcije s stablecoini v omrežju Lightning Network.
Omrežje se širi tudi zunaj Bitcoina. Podjetje Blockstream je ustvarilo lastno implementacijo omrežja Lightning Network, imenovano c-Lightning, ki je zgrajena v programskem jeziku C, ki ga pozna večina razvijalcev. Tudi Litecoin ima svojo različico – Litecoin Lightning Network -, ki je v primerjavi z različico Bitcoina majhna, vendar počasi raste.
Pogosta vprašanja
Kako hitro je omrežje Lightning Network?
Bitcoin Lightning Network lahko obdela 1.000.000 transakcij na sekundo (TPS). Za primerjavo: Bitcoin lahko obdela približno 7 TPS, medtem ko lahko Visa obdela več deset tisoč TPS.
Kako lahko pravim plačilo z uporabo Lightning Network?
Ko plačujete pri trgovcu, ki je v omrežju, lahko račune plačate prek omrežja Lightning Network. Preprosto poskenirajte kodo QR računa, izberite svojo denarnico in kot kriptovaluto izberite Lightning Network.
Ali me udeležba v Lightning Network stane?
Za pridružitev morate opraviti vsaj eno transakcijo v verigi, za katero se zaračunajo redne pristojbine za transakcije v osnovnem blockchainu. Stranki lahko nato med seboj opravljata neskončno transakcij brez kakršnih koli stroškov.
Ali so transakcije v Lightning Network anonimne?
Plačila v omrežju Lightning Network imajo drugačen model zasebnosti kot plačila v verigi. Niso najavljena celotnemu omrežju in tudi posredniki, ki usmerjajo plačilno omrežje, ne bi smeli sklepati o izvoru in namembnem kraju sredstev.
Ali lahko prejmem transakcije, če sem offline?
Ne. Za izvedbo transakcije v Lightning Network morata biti obe stranki in vsa vmesna usmerjevalna vozlišča prisotni na spletu.
