I den forrige artikel om cryptocurrency træning, vi diskuterede skalerbarhedsproblemet, som Ethereum står over for i at holde netværket flydende, og hvordan rollups kunne gøre det. Det er hovedsageligt et problem, som alle cryptocurrency-projekter står over for, da de ser deres popularitet stigende. Og det er netop, hvad der skete med økosystemets konge, Bitcoin. I dagens cryptocurrency-træning skal vi tale om en af de foreslåede løsninger på problemet med skalerbarhed i Bitcoin; Lightning-netværket.
Hvad er Lightning Network?
Oprindeligt var Bitcoin ikke designet til at skalere netværket. Det blev skabt til at være et decentraliseret betalingssystem, hvor alle kunne sende eller modtage bitcoins fra hvor som helst i verden. Som vi har kommenteret i introduktionen af denne cryptocurrency-træning, er væksten i adoptionen af cryptocurrencies blevet dens akilleshæl. Da det ikke var designet til at være skalerbart, begyndte transaktioner med stigningen i brugertrafik på netværket at blive langsommere og dyrere.
Forskelle mellem et første lag (L1) og et andet lag (L2). Kilde: Medium.
På det tidspunkt designede udviklere lag oven på blockchains, hvor det første lag (L1 eller layer 1 på engelsk) var den primære blockchain. Hvert lag nedenfor var et sekundært lag (L2), et tertiært lag (L3) og så videre. Hvert lag supplerer det foregående og tilføjer funktionalitet. Så Lightning Network er et andet lag til Bitcoin, der bruger mikrobetalingskanaler til at udvide blockchains evne til at handle mere effektivt.
Hvordan fungerer Lightning Network?
Lightning-netværket bruger kanaler mellem brugere, så der kan foretages flere transaktioner uden at skulle vente på, at Bitcoin-netværket bekræfter transaktionerne. Mellem åbning og lukning af en kanal kan begge parter udveksle bitcoins med hinanden efter behov, indtil kanalen lukker. Når kanalen er lukket, sendes transaktioner til hovednettet til bekræftelse. Lightning Network består af flere betalingskanaler mellem Bitcoin-parter eller -brugere. En Lightning Network-kanal er en transaktionsmekanisme mellem to parter. Gennem kanalerne kan brugerne foretage eller modtage betalinger til hinanden. Transaktioner foretaget på Lightning-netværket er hurtigere, billigere og nemmere at bekræfte end transaktioner foretaget direkte på Bitcoin-netværket.
Repræsentation af Lightning-netværket med hensyn til det primære Bitcoin-netværk. Kilde: Bitpay.
Hvilke problemer forsøger du at løse?
Bitcoin blev ikke skabt til at håndtere antallet af transaktioner, der nu sker dagligt. Nogle af de problemer, som Lightning Network forsøger at løse, er:
Reducer netværkets energiforbrug
Den energi, der kræves for at drive Bitcoin-netværket og al dens information, er enorm, hvilket gør det meget dyrt at holde Bitcoin-blockchainen operationel. Det er et af de største problemer, som blockchains, der bruger proof of work (PoW), for nylig har stået over for. Miljøpolitikkerne i 2030-dagsordenen mod klimaændringer forudsiger en vanskelig fremtid for disse blockchains.
Sammenligning af energiforbrug mellem Bitcoin og lande med tilsvarende forbrug. Kilde: Bitcoin Mining Council.
Introducer Smart Contracts og multi-signatur scripts
Smarte kontrakter og scripts med flere signaturer er hovedelementerne i Lightning-netværket. Disse to bruges til at sikre, at transaktioner sendt gennem kanalerne når frem til deres modtagere. Det er en af de egenskaber, der adskiller Bitcoin-netværket fra Ethereums.
Transaktionsbekræftelseshastighed
At kunne foretage en transaktion på Bitcoin-netværket er blevet langsomt og dyrt. Dette skyldes stigningen i brugertrafik, der udfører transaktioner, og vanskeligheden ved minedrift stiger over tid. Lightning-netværket har til formål at reducere disse ekstra omkostninger, der genereres på det primære Bitcoin-netværk og på sin side forbedre netværkets transaktionshastighed.
Sammenligning af transaktionsbehandling per sekund.
Hvilke ulemper har Lightning Network?
Engageret decentralisering
Det største problem, som vi kan observere i Lightning Network, er, at det kan ende med at centralisere, noget lidt imod Bitcoins oprindelse. I det traditionelle finansielle system er banker og finansielle institutioner formidlere i banktransaktioner. Derfor kunne virksomheder, der investerer i Lightning Network-noder, blive centraliserede knudepunkter i netværket ved at have flere lukkede forbindelser.
Antal Lightning Network-noder. Kilde: Lookintobitcoin.com.
Lukket kanalsvindel
En af risiciene ved brug af Lightning Network er kanallukning eller afbrydelse af forbindelsen. Antag for eksempel at Felix og jeg udfører en transaktion, og at en af os har ondsindede hensigter (jeg tvivler klart på det 藍). Hvis en af de to går med dårlige intentioner, kan de muligvis stjæle bitcoins fra den anden ved hjælp af en teknik, der kaldes lukket kanal-svindel. Lad os give et eksempel:
Lukket kanalsvindel forklaret.
Lad os sige, at Félix og jeg hver indsatte en indledende indbetaling på 0,005 BTC for at åbne en kanal, og at Félix har sendt mig en transaktion på 0,01 BTC. Hvis jeg logger ud (lukker kanalen), og Felix ikke gør det, kan han vende tilbage den oprindelige tilstand af transaktionen (tiden før 0,01 BTC overføres), hvilket betyder, at vi begge får vores oprindelige indskud (0,005 BTC) tilbage, som om nej transaktion var foretaget. Kort sagt, Félix modtager 0,01 BTC gratis og genvinder sit oprindelige indskud. Dette gør det nødvendigt at have tredjeparter på noderne for at forhindre svindel inden for Lightning-netværket, som kaldes vagttårn. Vagttårnet overvåger transaktioner og hjælper med at forhindre svigagtig kanallukning.
Vagttårne sikrer, at der ikke begås svindel i Lightning Network-transaktioner.
Kommissioner
Brug af Lightning-netværket indebærer betaling af transaktionsgebyrer. De er en kombination af routing af betalinger til direkte transaktionsinformation mellem Lightning Network-noder, åbnings- og lukningskanaler og almindelige Bitcoin-transaktionsgebyrer. Efterhånden som virksomheder begynder at anvende Lightning Network til betalinger, kan de begynde at opkræve gebyrer. Derudover, da vagttårne er tredjepart, opkræver mange provisioner for disse tjenester.
Uddrag fra koden til at konfigurere et vagttårn. Kilde: Lightning Node.info.
Når to parter afregner kontoen indbyrdes, skal de registrere en afsluttende transaktion for det aftalte beløb på blockchain, som inkluderer gebyret for overførsel af transaktionerne. Dette er enten et basisgebyr (fast) eller en kommission (en procentdel af transaktionen).
Ondsindede angreb
En anden risiko for netværket er overbelastning forårsaget af ondsindede angreb. Hvis betalingskanaler bliver overbelastede, og der opstår et hack eller ondsindet angreb, kan brugerne muligvis ikke gendanne deres bitcoins hurtigt nok på grund af overbelastningen. Angribere kan også bruge et lammelsesangreb (DDOS) til at overbelaste en kanal, og i det væsentlige fryse den. I disse typer angreb kan angriberen bruge overbelastning til at stjæle midler fra parter, der ikke kan trække deres penge tilbage på grund af netværkets frysning. I det følgende tweet har vi et eksempel på en udnyttelse på netværket den 6. november 2021.
Konklusioner fra denne cryptocurrency træning
Efter at have afsluttet denne cryptocurrency-uddannelse på Lightning Network, har vi set, at det er en god løsning til at håndtere problemet med skalerbarhed inden for Bitcoin-netværket. Vi har dog også gennemgået de nuværende ulemper, som denne Bitcoin L2 præsenterer, hovedsageligt de problemer, den præsenterer med lukket kanal svindel. Dette løses ved at bruge Watchtowers, men det er samtidig en service, der kan ende med at blive dyr for brugeren. Positivt ved vi, at disse problemer ender med at blive løst, takket være det faktum, at kryptovaluta-økosystemet altid er i konstant udvikling. Og selvfølgelig vil vi fortsætte med at arbejde hårdt på at skrive træningsartikler om kryptovalutaer for at fortsætte med at berige din viden om denne vidunderlige teknologiske revolution.