Co je Lightning Network?

Navržený v bílé knize z roku 2016, Lightning Network (LN) je řešení vrstvy 2 postavené na Bitcoinu.

V tomto článku se ponoříme do historie a současného stavu Lightning Network Bitcoinu.

Proč byl vytvořen Lightning Network pro Bitcoin?

Lightning Network byl vytvořen jako reakce na problémy se škálovatelností Bitcoinu, konkrétně rychlost a náklady na bitcoinové transakce.

Současné teoretické maximum transakcí za sekundu (TPS) pro Bitcoin je 10, ale ve skutečnosti se pohybuje mezi 3 a 7. Pro srovnání, tradiční platební procesory jako VISA zpracovaly v roce 2020 v průměru 6 000 TPS (na základě tvrdzení VISA o 188 miliardách transakcí ročně).

Poplatky za transakce Bitcoinu se mohou výrazně lišit v závislosti na aktuální poptávce po používání sítě. Například 20. dubna 2021 byly průměrné poplatky za transakce přes 50 USD, zatímco 9. srpna 2021 byl průměr kolem 2,50 USD. U velkých transakcí, jako jsou bankovní převody nebo mezinárodní remitence, je rychlost a náklady Bitcoinu srovnatelná nebo lepší než alternativy. Ale pokud má být Bitcoin používán pro každodenní platby (tzv. mikrotransakce, např. šálek kávy, benzín), musí se rychlost transakcí zvýšit a náklady na transakce se musí výrazně snížit.

Lightning Network v Teorii

Abychom pochopili, jak LN funguje, a současné výzvy LN, musíme mluvit o Bitcoinu. Omezujícím faktorem bitcoinové sítě je, že každá transakce musí být umístěna do nového bloku na řetězu. Vzhledem k tomu, že bloky jsou do řetězu přidávány přibližně každých 10 minut, existuje tvrdý limit na počet možných transakcí bez výrazné změny bitcoinového protokolu.

Přečtěte si více: Jak fungují bitcoinové transakce?

Debaty o zásadních přepracováních bitcoinového protokolu se již dříve konaly a vyústily v "hard forky", nejznámější je vytvoření Bitcoin Cash. Lightning Network, místo aby vytvářel nový blockchain, je řešení vrstvy 2. To znamená, že umožňuje, aby bitcoinový protokol zůstal relativně nezměněn, ale poskytuje výhody, které by zásadní přepracování mohlo přinést - alespoň teoreticky.

LN funguje tak, že mezi dvěma stranami vytvoří platební kanál, kde pouze první a poslední transakce jsou umístěny na bitcoinový blockchain. Jakýkoli počet transakcí mezi první a poslední proběhne mimo řetězec, což znamená, že tyto transakce nejsou omezeny bitcoinovým protokolem.

K zahájení platebního kanálu musí obě strany zavázat určité množství Bitcoinu. Tento Bitcoin je držen a nemůže být uvolněn, dokud zůstane platební kanál otevřený. Celkové množství Bitcoinu, které může být prostřednictvím tohoto kanálu převedeno, je celkové množství zavázaného Bitcoinu. Podívejme se na příklad, abychom to ilustrovali:

Alice a Bob chtějí vytvořit platební kanál mezi sebou. Alice zaváže 10 BTC a Bob zaváže 5 BTC do platebního kanálu. Úvodní transakce, která drží kombinovaných 15 BTC Alice a Boba, je umístěna na bitcoinový blockchain. Jakmile je tato transakce přidána do blockchainu, což může trvat 10 minut nebo více, Alice a Bob mohou provádět neomezený počet transakcí mnohem rychleji a v podstatě bez nákladů. Níže jsou transakce mezi Alicí a Bobem:

1. Alice pošle Bobovi 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
2. Alice pošle Bobovi 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
3. Bob pošle Alici 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
4. Bob pošle Alici 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC

Když jedna nebo obě strany chtějí kanál uzavřít, je na blockchain odeslána závěrečná transakce s konečnými zůstatky Alice a Boba. V tomto případě je konečný zůstatek Alice 11 BTC a Bobův 4 BTC.

Co když Alice chce transaktovat s Carol? No, stane se, že Bob má platební kanál s Carol, takže Alice transaktuje s Bobem a Bob předá transakci Carol. Všimněte si, že v tomto scénáři si Bob může vzít malou platbu za předání transakce. Postupem času, podle teorie šesti stupňů odloučení, umožňuje LN Alice transaktovat s kýmkoli jiným.

Uzly A transaktují s uzlem Q, přestože mají přímé platební kanály pouze s uzly C a B.

Lightning Network v Praxi

LN je relativně nový protokol. Čelí mnoha výzvám, od snadnosti použití po bezpečnost.

Existují obavy, jak snadné je provozovat LN uzel. Aby byl LN úspěšný, vyžaduje robustní síť bitcoinových uzlů provozujících LN protokol. Provozování LN uzlu může být poměrně obtížné a může se stát, že existují problémy s platebními pobídkami pro provozování menších uzlů. Lze tvrdit, že provozování LN není o moc obtížnější než provozování plného bitcoinového uzlu. Nicméně, protože LN je většinou zaměřen na mikrotransakce, každodenní zkušenost s LN bude prostřednictvím peněženek podporujících LN. Na rozdíl od některých zavedenějších bitcoinových peněženek znamená novost těchto peněženek podporujících LN kompromisy mezi verzemi s úschovou a bez úschovy. Peněženky bez úschovy LN jsou těžší na použití - více matoucí, méně přímé. Možnosti s úschovou jsou snadnější na použití, ale musíte se spolehnout na třetí stranu s vaším Bitcoinem.

Přečtěte si více: Pochopte rozdíl mezi peněženkami s úschovou a bez úschovy a jak to souvisí s ekonomickou svobodou.

LN se musí také potýkat s konkurencí. K únoru 2024 má LN uzamčeno přibližně 5 000 BTC. To může znít hodně, ale ve srovnání, na Ethereu je uzamčeno přes 150 000 Bitcoinů (WBTC, wrapped Bitcoin) k únoru 2024. Protože blokové časy na Ethereu jsou přibližně každých 14 sekund na rozdíl od bitcoinových 10 minut, je již mnohem rychlejší transaktovat Bitcoiny přes WBTC na síti Ethereum. Dále je myslitelné, že projekty Etherea jako ETH 2.0 a Ethereum Plasma sníží poplatky za transakce natolik, že Lightning Network se stane zbytečnou a zastaralou. Je také důležité si uvědomit, že používání WBTC s sebou přináší všechny obrovské výhody přístupu k DeFi, které LN nemá.

Nakonec a nejvíce znepokojivě, LN čelí řadě zranitelností. Ty zahrnují:

• Griefing útoky: Prostředky nejsou ztraceny, ale způsobí, že prostředky oběti v Lightningu jsou zmrazeny, takže platební kanál nemůže zpracovat žádné transakce.
• Flood a loot: Útočník nutí mnoho obětí, aby si současně nárokovaly své prostředky z blockchainu (flood). Útočník využívá tohoto přetížení k odcizení prostředků, které nebyly nárokovány před vypršením lhůty (loot).
• Útoky časového zpoždění: Útočník prodlužuje dobu, než si oběť uvědomí nové bloky, zpožděním doručení bloků.
• Útoky s pinningem: Útočník oklame oběť, aby nesprávně uzavřela svůj LN kanál, a odcizí jednotlivé transakce.

Práce, která má být ještě provedena na Bitcoin Lightning Network

Ačkoliv LN trpí zranitelnostmi, nikdo je zatím nevyužil. Je pravděpodobné, že protože odborné znalosti potřebné k provedení těchto zranitelností jsou tak vysoké, nikdo to zatím neudělal. Vývojáři LN jsou přesvědčeni, že nalezení těchto zranitelností síť pouze posílí - že je to nezbytná fáze růstu. Vývojáři jsou optimističtí ohledně vytváření různých oprav pro zranitelnosti, které dosud našli, ačkoliv útoky s pinningem a časovými zpožděními budou vyžadovat úpravy jak implementací LN, tak Bitcoin Core současně.

Dnešní Lightning Network čelí mnoha výzvám, ale protokol je stále relativně mladý a tyto druhy problémů se očekávají. Vývojáři Lightningu budou pokračovat ve zlepšování protokolu a mohou být schopni vyřešit problémy, které pomohou škálovat Bitcoin na vrstvě 2.

Přečtěte si více: Pochopte rozdíly mezi Bitcoinem a Bitcoin Cash a proč Bitcoin Cash většinou slouží jinému účelu.](/get-started/what-is-bitcoin-cash/)

Pro střízlivé zhodnocení Lightning Network, napsané přesto plnohodnotným přispěvatelem Bitcoin Core, se podívejte na vynikající příspěvek Antoina Riarda zde.