Propus într-un document oficial în 2016, Lightning Network (LN) este o soluție de nivel 2 construită pe Bitcoin. LN a fost creat ca răspuns la problemele de scalabilitate ale Bitcoin, și anume viteza și costul tranzacțiilor Bitcoin.
Maximul teoretic actual al tranzacțiilor Bitcoin pe secundă (TPS) este de 10, deși în realitate este între 3 și 7. Compară acest lucru cu procesatorii de plăți tradiționali precum VISA, care au gestionat în medie 6.000 TPS în 2020 (pe baza afirmației VISA de 188 de miliarde de tranzacții pe an).
Taxele de tranzacție Bitcoin pot varia considerabil în funcție de cererea actuală de utilizare a rețelei. De exemplu, pe 20 aprilie 2021, taxele medii de tranzacție au fost de peste 50 de dolari, în timp ce pe 9 august 2021, media a fost de aproximativ 2,50 dolari. Pentru tranzacții mari, cum ar fi transferurile bancare sau remitentele internaționale, viteza și costul Bitcoin sunt comparabile sau superioare alternativelor. Dar, dacă Bitcoin va fi utilizat pentru plăți zilnice (așa-numitele micro-tranzacții, de exemplu, o ceașcă de cafea, benzină), viteza tranzacției trebuie să crească, iar costurile tranzacției trebuie să scadă drastic.
Rețeaua Lightning în teorie
Pentru a înțelege cum funcționează LN și provocările actuale ale LN, trebuie să vorbim despre Bitcoin. Factorul limitativ al rețelei Bitcoin este că fiecare tranzacție trebuie să fie pusă într-un nou bloc pe lanț. Deoarece blocurile sunt adăugate la lanț aproximativ la fiecare 10 minute, există o limită strictă a numărului de tranzacții posibile fără a modifica semnificativ protocolul Bitcoin.
Dezbateri despre refaceri majore ale protocolului Bitcoin au avut loc înainte și au dus la 'hard forks', cel mai notabil fiind crearea Bitcoin Cash. Rețeaua Lightning, mai degrabă decât să creeze un nou blockchain, este o soluție de nivel 2. Aceasta înseamnă că permite ca protocolul Bitcoin să rămână relativ neschimbat, dar oferă beneficiile pe care refacerile majore le-ar putea aduce - în teorie, cel puțin.
LN funcționează prin stabilirea unui canal de plată între două părți, unde doar prima și ultima tranzacție sunt puse pe blockchain-ul Bitcoin. Orice număr de tranzacții între prima și ultima va avea loc off chain, ceea ce înseamnă că acele tranzacții nu sunt limitate de protocolul Bitcoin.
Pentru a începe un canal de plată, ambele părți trebuie să se angajeze să aloce o sumă de Bitcoin. Acest Bitcoin este reținut și nu poate fi eliberat atâta timp cât canalul de plată rămâne deschis. Suma totală de Bitcoin care poate fi transferată prin acest canal este suma totală de Bitcoin angajată. Să luăm un exemplu pentru a ilustra acest lucru:
Alice și Bob doresc să formeze un canal de plată între ei. Alice se angajează cu 10 BTC, iar Bob cu 5 BTC în canalul de plată. O tranzacție de deschidere care reține 15 BTC combinate ale lui Alice și Bob este pusă pe blockchain-ul Bitcoin. Odată ce acea tranzacție a fost adăugată pe blockchain, ceea ce poate dura 10 minute sau mai mult, Alice și Bob pot efectua un număr nelimitat de tranzacții cu viteze mult mai rapide și practic fără costuri. Mai jos sunt tranzacțiile între Alice și Bob:
Alice îi trimite lui Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
Alice îi trimite lui Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
Bob îi trimite lui Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
Bob îi trimite lui Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC
Când unul sau amândoi doresc să închidă canalul, o tranzacție de închidere este trimisă pe blockchain cu soldurile finale ale lui Alice și Bob. În acest caz, soldul final al lui Alice este 11 BTC și al lui Bob este 4 BTC.
Ce se întâmplă dacă Alice vrea să tranzacționeze cu Carol? Ei bine, se întâmplă că Bob are un canal de plată cu Carol, așa că Alice tranzacționează cu Bob, iar Bob transmite tranzacția lui Carol. Rețineți că în acest scenariu, Bob ar putea percepe o mică plată pentru transmiterea tranzacției. De-a lungul timpului, prin teoria celor șase grade de separare, LN îi permite lui Alice să tranzacționeze cu oricine altcineva.
Rețeaua Lightning în practică
LN este un protocol nou aflat încă în faza de testare. Ca atare, se confruntă cu multe provocări, de la utilizabilitate la securitate.
Există îngrijorări cu privire la cât de ușor este să rulezi un nod LN. Pentru ca LN să fie de succes, necesită o rețea robustă de noduri Bitcoin care rulează protocolul LN. Rularea unui nod LN poate fi destul de dificilă și ar putea exista probleme de stimulente pentru plata pentru rularea nodurilor mai mici. Se poate susține că rularea LN nu este cu mult mai dificilă decât rularea unui nod Bitcoin complet, totuși. Cu toate acestea, deoarece LN este în principal destinat micro-tranzacțiilor, experiența zilnică cu LN va fi prin portofelele activate LN. Portofelele activate LN nu sunt foarte prietenoase cu utilizatorii, iar majoritatea acestor portofele avertizează că, deoarece sunt încă în etapele de testare publică, este recomandabil să nu depuneți prea mulți bani. Spre deosebire de unele dintre portofelele Bitcoin mai bine stabilite, noutatea acestor portofele activate LN înseamnă că există compromisuri între versiunile custodiale și non-custodiale. Portofelele non-custodiale LN sunt puțin mai dificile de utilizat - mai confuze, mai puțin directe. Opțiunile custodiale sunt mai ușor de utilizat, dar trebuie să te bazezi pe o terță parte cu Bitcoin-ul tău.
În cele din urmă, și cel mai îngrijorător, LN s-a confruntat cu o serie de vulnerabilități. Acestea includ:
Atacuri de hărțuire: Fondurile nu sunt pierdute, dar provoacă înghețarea fondurilor Lightning ale victimei astfel încât canalul de plată nu poate procesa tranzacții.
Inundație și jaf: Un atacator forțează mulți victime să își revendice fondurile din blockchain în același timp (inundație). Atacatorul folosește această congestionare pentru a fura fonduri care nu au putut fi revendicate înainte de termenul limită (jaf).
Atacuri de dilatare a timpului: Un atacator prelungește timpul în care o victimă devine conștientă de noi blocuri prin întârzierea livrării blocurilor.
Atacuri de fixare: Un atacator îi păcălește pe o victimă să închidă canalul LN în mod necorespunzător și fură tranzacții individuale.