Lightning Network – HTTP blockchainových sítí

Pro ty z vás, kteří nemají žádné znalosti o práci v síti, je HyperText Transfer Protocol (HTTP) stavebním kamenem internetu. Jedná se o sadu pravidel, která určují, jak jsou pakety (tj. Data) přenášeny mezi dvěma uživateli. Data mohou být text, video, obrázek nebo jakákoli jiná položka, kterou se uživatel rozhodne odeslat přes internet. Protokol HTTP funguje přes sadu protokolů TCP / IP, která je zakládajícím protokolem internetu. Abychom tomu snadno porozuměli, představte si, že TCP je nákladní automobil na dálnici a HTTP je náklad, který tento nákladní vůz přepravuje.

Lightning Network (LN) je jednou z nejnovějších inovací v odvětví blockchainových technologií, jejímž cílem je splnit slib, který původně učinil Bitcoin – síť, která může okamžitě provádět transakce s nízkými poplatky.

Lightning Network poprvé navrhli v roce 2015 Joseph Poon a Thaddeus Dryja, dva počítačově vědci posedlí bitcoiny. Napsali dokument vysvětlující problém škálovatelnosti bitcoinů a navrhli řešení v podobě systému okamžitých plateb mimo řetězec, kterému dali název Lightning Network.

Problém škálovatelnosti bitcoinů

Elizabeth Stark, kolegyně Poona a Thaddeuse, kteří redigovali svůj článek, vysvětluje problém škálovatelnosti bitcoinů následovně:

“Představte si, že pokud musíte poslat e-mail, musíte si nejen stáhnout každý e-mail, který jste kdy poslali, ale i jakýkoli e-mail, který kdy někdo poslal.”

Takto funguje blockchain. Abyste správně fungovali, musíte mít celosvětový konsenzus v celé síti. To znamená, že každá transakce a každá změna v blockchainu musí být ověřena a předána po celé síti pro ověření. Takový proces ověřování je povinný, jinak existuje riziko, že digitální měna může být jednoduše zkopírována a přidána do blockchainu podvodně.

Tomu se říká problém „dvojitých výdajů“. Abyste tomu porozuměli, zvažte, jak funguje fiatová měna (fyzická měna). Kopírovat nekryté měny je téměř nemožné, protože proti tomu existuje tolik ochranných opatření. Obchodníci mohou falešnou bankovku jednoduše detekovat pouhým prozkoumáním pouhým okem. Problém „dvojitých výdajů“ je obdobným problémem, když se vezmou v úvahu digitální měny. Ověření pomocí celé sítě je nutné, aby se zabránilo padělání digitálních tokenů.

To však způsobuje problém, protože existují tisíce uživatelů, kteří se snaží ověřit své transakce v jediném okamžiku. Blockchain může v kterémkoli okamžiku uchovávat pouze omezený počet transakcí a jak se transakce hromadí, proces ověřování je pomalejší a pomalejší.

The Lightning Network – magické řešení

Lightning Network je svatý grál problému škálovatelnosti blockchainu. Neschopnost blockchainu škálovat není problém specifický pro bitcoiny. Do Lightning Network lze integrovat jakýkoli altcoin založený na blockchainu, který umožňuje bezproblémové transakce mezi digitálními měnami.

Zvažte Lightning Network jako aplikaci druhé vrstvy, která může využívat základní blockchain a jeho data pro operace. Blockchain lze použít jako základní vrstvu pro budování decentralizovaného internetu a na tuto základní vrstvu lze stavět Lightning Network, spolu s Blockstackem a dalšími podobnými aplikacemi. Tyto aplikace pak mohou využít podkladový blockchain k ukotvení svých transakcí a dat.

To znamená, že vztah Lightning Network k blockchainu je podobný tomu, jak byla na vrstvách TCP / IP postavena řada aplikačních protokolů, jako jsou HTTP, FTP a další. Síť Lightning je postavena na základním blockchainu, který jí poskytuje podporu a větší funkčnost.

Na blockchainu lze postavit libovolný počet aplikací k provádění jakékoli konkrétní sady úkolů. Síť Lightning umožňuje okamžité velkoobjemové transakce. Tumblebit je služba kompatibilní s bitcoiny, která nabízí platební kanály nad blockchain. State Channels, což jsou obousměrné diskusní kanály, usnadňují smlouvy mimo řetězec. Podobně lze vytvořit nekonečný počet dalších aplikací, které podporují základní blockchain.

Výhodou vytvoření druhé vrstvy (vrstva dvě), která je ukotvena na blockchainu, je to, že minimalizuje množství dat uložených do podkladové veřejné knihy (základní vrstva). To snižuje zatížení blockchainů a podporuje operace, jako jsou transakce mimo řetězec, při zachování celého procesu decentralizovaného.

[titulek id ="příloha_3933" align ="aligncenter" šířka ="819"] Zdroj: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/titulek]

Jak to funguje

Síť Lightning funguje podobně jako chytré smlouvy. V zásadě používá stejné principy k podpoře okamžitého provádění transakcí s minimálními poplatky. Abychom to ilustrovali na příkladu, uvažujme dva uživatele: Alice a Bob. Chtějí provádět transakce, takže se zapojí do transakce s více podpisy na blockchainu.

Transakce s více podpisy umožňuje uživatelům otevřít adresu nebo kanál, který mohou použít k provádění transakcí. Tyto kanály vyžadují pro přijetí transakce podpis ze soukromých klíčů všech uživatelů zapojených do kanálu.

Alice a Bob chtějí provést transakci v celkové hodnotě 20 $. Bob tedy zaváže 15 $ a Alice 5 $ na vstup do platebního kanálu 20 $. Blockchain uvidí pouze počáteční transakci, kterou Bob a Alice provedli pro vstup do kanálu. I když tento kanál existuje, mohou si Bob a Alice vyměňovat coiny, kolikrát chtějí, aniž by museli platit další poplatky.

[titulek id ="attachment_3934" align ="aligncenter" šířka ="1366"] Zdroj: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/titulek]

Nyní vyvstává otázka: Co brání jednomu z uživatelů v tom, aby jednoduše ukradl všechny prostředky druhé osobě? Existuje kryptografický důkaz, který lze použít ke zrušení všech stavů (transakcí) změněných prostřednictvím platebního kanálu. Řekněme, že Alice se snaží ukrást všechny Bobovy mince. Pokud k tomu dojde, může se Bob jednoduše vrátit do blockchainu a pomocí kryptografického důkazu získat zpět nejen své coiny, ale také Alice jako pokutu.

Řekněme navíc, že ​​Bob na nějakou dobu ztrácí internetové pokrytí, ale Alice chce, aby její finanční prostředky byly ze smlouvy uvolněny. Platební kanály jsou ve skutečnosti časově omezené smlouvy. To znamená, že i když Bob ztratí připojení, může Alice po vypršení časového limitu snadno dostat své finanční prostředky. Proto Lightning Network chrání uživatele před podvody protistrany a uživatelé mohou vzájemně obchodovat, aniž by si museli navzájem důvěřovat.

Blockchain je soud

Hlavním nájemcem Lightning Network je, že chrání uživatele před rizikem protistrany. Ve skutečnosti se stane, že základní blockchain, na kterém je založena Lightning Network, funguje jako soudce.

Lightning Network je navíc založen na inteligentních kontraktech, které jsou postaveny na základním blockchainu. Jediným doplňkem je funkce časového limitu, která uživatelům umožňuje bezpečně vyndat své finanční prostředky po vypršení platnosti.

Řekněme tedy, že Bob a Alice vstupují do platebního kanálu, nyní mohou provádět libovolný počet transakcí. Pokud se však některý z nich pokusí provést podvodné transakce, může se druhý uživatel vrátit zpět do blockchainu a požadovat jeho platbu zpět od druhé strany, se kterou byl sjednán.

V tomto scénáři je blockchain soudcem a podobně jako smlouvy fungují v reálném životě – můžete uzavřít smlouvu s jinými stranami, aniž byste se museli obrátit na soud. Lightning Network funguje podobným způsobem.

Elizabeth Starková na svém projevu na summitu Blockstack v roce 2017 vysvětluje:

“Takže blesk v zásadě funguje tak, že využívá blockchain jako arbitra.” Blockchain je soud a vlastně se trochu podobá tomu, jak máte smlouvy v reálném životě, a ne každá smlouva jde před soud. Tímto způsobem byste mohli provést transakce tisíce nebo možná milionkrát a pak byste se mohli usadit na základním blockchainu, a pokud se vás někdo pokusí podvádět, nebo pokud prostě zmizí, pak víte, že blockchain je tam, aby zajistil vaši transakci. “

Dokonale shrnuje princip Lightning Network v jedné linii jako:

“Blockchain je globální, decentralizovaný soudce, kterého nelze podplatit“

Síť Lightning také podporuje provádění transakcí mezi různými blockchainy, což znamená, že uživatelé vlastnící různé kryptoměny mohou snadno provádět transakce a vyměňovat si své tokeny prostřednictvím Lightning Network. Tento proces se nazývá cross-chain atomic swaps.

Atomové swapy napříč řetězci zní jako něco z knihy o chemii, ale nebojte se, v kryptoměně není žádná chemie, pouze počítačová věda. Pomocí procesu křížových atomových swapů dokáže Lightning Network zpracovat rovnoměrné transakce mezi dvěma různými kryptoměnami. V současné době blesková síť podporuje pouze atomové swapy mezi řetězci mezi blockchainy bitcoinů a litecoinů.

To umožní uživatelům provádět vzájemné transakce, i když jeden má bitcoin a druhý litecoin. Tento proces zahrnuje zprostředkující uzel mezi dvěma uživateli, který má likviditu v obou měnách, s nimiž se obchoduje. Krása celého tohoto procesu spočívá v tom, že je zcela decentralizovaný.

To je jen začátek

Lightning Network není první z aplikací druhé vrstvy postavených na blockchainu a určitě nebude ani poslední. Zavedení Lightning Network a jeho rychlé přijetí, s více než 1 268 uzly v síti v současné době, však ukazuje, že komunita kryptoměn je unavená z čekání na dlouhou dobu, která může dosáhnout dnů k ověření jejich transakcí. Potřebují rychlé platformy, jako je Lightning Network.

V budoucnu se můžeme těšit na aplikace třetí vrstvy, které komunikují s aplikacemi druhé vrstvy, které mohou sdílet data s podkladovým blockchainem. Pro všechny, kteří znají základní síť, to bude podobné tomu, jak protokoly TCP / IP zobecnily 7 síťových vrstev OSI. Třetí vrstva může umožnit složitější aplikace, které umožní blockchainu zpracovat složité úkoly, které dříve nebylo možné provést ve veřejné knize.