Được đề xuất trong một Báo cáo chính thức năm 2016, Lightning Network (LN) là một giải pháp lớp 2 được xây dựng trên nền tảng Bitcoin.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về lịch sử và tình hình hiện tại của Mạng Lightning của Bitcoin.
Tại sao Mạng Lightning của Bitcoin lại được tạo ra?
Mạng Lightning được tạo ra nhằm giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của Bitcoin, cụ thể là tốc độ và chi phí giao dịch Bitcoin.
Số giao dịch tối đa trên giây (TPS) theo lý thuyết hiện tại của Bitcoin là 10, mặc dù trên thực tế con số này dao động từ 3 đến 7. So sánh với các hệ thống xử lý thanh toán truyền thống như VISA, vốn đã xử lý trung bình 6.000 TPS vào năm 2020 (dựa trên Tuyên bố của VISA (với 188 tỷ giao dịch mỗi năm).
Phí giao dịch Bitcoin có thể dao động rất lớn tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mạng lưới tại thời điểm đó. Chẳng hạn, vào ngày 20 tháng 4 năm 2021, phí giao dịch trung bình vượt quá 50 USD, trong khi vào ngày 9 tháng 8 năm 2021, mức trung bình chỉ khoảng 2,50 USD. Đối với các giao dịch lớn, như chuyển khoản ngân hàng hoặc chuyển tiền quốc tế, tốc độ và chi phí của Bitcoin tương đương hoặc vượt trội so với các phương thức thay thế. Tuy nhiên, nếu Bitcoin được sử dụng cho các giao dịch hàng ngày các khoản thanh toán (còn gọi là các giao dịch nhỏ, ví dụ như một tách cà phê, xăng), tốc độ giao dịch phải được nâng cao và chi phí giao dịch phải giảm đáng kể.
Mạng Lightning trên lý thuyết
Để hiểu cách thức hoạt động của LN cũng như những thách thức hiện tại mà LN đang phải đối mặt, chúng ta cần đề cập đến Bitcoin. Yếu tố hạn chế của mạng Bitcoin là mỗi giao dịch đều phải được đưa vào một khối mới trên chuỗi. Do các khối được thêm vào chuỗi khoảng mỗi 10 phút, nên số lượng giao dịch có thể thực hiện được bị giới hạn cứng mà không cần phải thay đổi đáng kể giao thức Bitcoin.
Đọc thêm: Các giao dịch Bitcoin hoạt động như thế nào?
Các cuộc tranh luận về những thay đổi lớn đối với giao thức Bitcoin đã từng diễn ra trước đây và dẫn đến các “hard fork”, đáng chú ý nhất là sự ra đời của Bitcoin Cash. Mạng Lightning, thay vì tạo ra một blockchain mới, là một giải pháp lớp 2. Điều này có nghĩa là nó cho phép giao thức Bitcoin giữ nguyên gần như không thay đổi, nhưng vẫn mang lại những lợi ích mà các cuộc cải tổ lớn có thể mang lại — ít nhất là trên lý thuyết.
LN hoạt động bằng cách thiết lập một kênh thanh toán giữa hai bên, trong đó chỉ có giao dịch đầu tiên và giao dịch cuối cùng được ghi lên blockchain Bitcoin. Bất kỳ số lượng giao dịch nào giữa giao dịch đầu tiên và giao dịch cuối cùng đều diễn ra ngoài chuỗi, có nghĩa là những giao dịch đó không bị giới hạn bởi giao thức Bitcoin.
Để thiết lập một kênh thanh toán, cả hai bên phải cam kết một lượng Bitcoin nhất định. Số Bitcoin đó sẽ bị giữ lại và không thể giải phóng chừng nào kênh thanh toán vẫn còn mở. Tổng lượng Bitcoin có thể được chuyển qua kênh này chính là tổng lượng Bitcoin đã cam kết. Hãy xem một ví dụ để minh họa điều này:
Alice và Bob muốn thiết lập một kênh thanh toán với nhau. Alice cam kết 10 BTC và Bob cam kết 5 BTC vào kênh thanh toán này. Một giao dịch mở chứa tổng cộng 15 BTC của Alice và Bob được đưa lên blockchain Bitcoin. Sau khi giao dịch đó được thêm vào blockchain (quá trình này có thể mất 10 phút hoặc hơn), Alice và Bob có thể thực hiện số lượng giao dịch không giới hạn với tốc độ nhanh hơn nhiều và chi phí gần như bằng không. Dưới đây là các giao dịch giữa Alice và Bob:
- Alice gửi cho Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
- Alice gửi cho Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
- Bob gửi cho Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
- Bob gửi cho Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC
Khi một trong hai bên hoặc cả hai bên muốn đóng kênh, một giao dịch đóng kênh sẽ được gửi lên blockchain kèm theo số dư cuối cùng của Alice và Bob. Trong trường hợp này, số dư cuối cùng của Alice là 11 BTC và của Bob là 4 BTC.
Nếu Alice muốn thực hiện giao dịch với Carol thì sao? Thật trùng hợp là Bob có một kênh thanh toán với Carol, nên Alice thực hiện giao dịch với Bob, và Bob sẽ chuyển giao dịch đó cho Carol. Lưu ý rằng trong trường hợp này, Bob có thể thu một khoản phí nhỏ để chuyển tiếp giao dịch. Theo thời gian, dựa trên lý thuyết về sáu cấp độ cách biệt, LN cho phép Alice thực hiện giao dịch với bất kỳ ai khác.
Nút A thực hiện giao dịch với nút Q mặc dù chỉ có các kênh thanh toán trực tiếp với các nút C và B.
Ứng dụng thực tế của Lightning Network
LN là một giao thức tương đối mới. Giao thức này đang phải đối mặt với nhiều thách thức, từ tính thân thiện với người dùng cho đến vấn đề bảo mật.
Có những lo ngại về việc việc vận hành một nút LN quá dễ dàng. Để LN thành công, cần phải có một mạng lưới các nút Bitcoin vững chắc đang chạy giao thức LN. Việc vận hành một nút LN có thể khá khó và có thể là do tồn tại những vấn đề liên quan đến cơ chế khuyến khích thanh toán để vận hành các nút có quy mô nhỏ hơn. Tuy nhiên, có thể lập luận rằng việc vận hành LN cũng không khó hơn là bao so với việc vận hành một nút Bitcoin đầy đủ. Tuy nhiên, do LN chủ yếu nhắm đến các giao dịch vi mô, trải nghiệm hàng ngày với LN sẽ thông qua các ví hỗ trợ LN. Khác với một số ví Bitcoin đã có uy tín, tính mới mẻ của các ví hỗ trợ LN này đồng nghĩa với việc sẽ có sự đánh đổi giữa việc lưu ký và không giữ tài sản các phiên bản. Các ví LN không có dịch vụ lưu ký khó sử dụng hơn — phức tạp hơn và không trực quan bằng. Các tùy chọn có dịch vụ lưu ký thì dễ sử dụng hơn, nhưng bạn phải giao phó Bitcoin của mình cho một bên thứ ba.
Đọc thêm: Tìm hiểu Sự khác biệt giữa ví lưu ký và ví không lưu ký, và mối liên hệ của nó với tự do kinh tế.
LN cũng phải đối mặt với các đối thủ cạnh tranh. Tính đến tháng 2 năm 2024, LN đã đảm bảo được khoảng 5.000 BTC. Con số này có vẻ lớn, nhưng để so sánh, tính đến tháng 2 năm 2024, đã có hơn 150.000 Bitcoin bị khóa trên Ethereum (WBTC, Bitcoin được bọc). Vì thời gian tạo khối trên Ethereum là khoảng 14 giây, so với 10 phút của Bitcoin, nên việc giao dịch Bitcoin qua WBTC trên mạng Ethereum đã nhanh hơn rất nhiều. Hơn nữa, có thể hình dung rằng các dự án Ethereum như ETH 2.0 và Ethereum Plasma sẽ giảm phí giao dịch xuống mức đủ thấp để khiến Mạng Lightning trở nên không cần thiết và lỗi thời. Cũng cần lưu ý rằng việc sử dụng WBTC mang lại tất cả những lợi ích to lớn từ việc tiếp cận DeFi, điều mà LN không có.
Cuối cùng, và điều đáng lo ngại nhất là, LN đã phải đối mặt với một số lỗ hổng bảo mật. Trong số đó có:
- Các cuộc tấn công gây rối: Tiền không bị mất, nhưng điều này khiến số tiền Lightning của nạn nhân bị đóng băng, dẫn đến việc kênh thanh toán không thể xử lý bất kỳ giao dịch nào.
- Lũ lụt và cướp bóc: Kẻ tấn công ép buộc nhiều nạn nhân cùng lúc yêu cầu rút tiền từ blockchain (tạo ra tình trạng quá tải). Kẻ tấn công lợi dụng tình trạng quá tải này để đánh cắp số tiền mà các nạn nhân không kịp rút trước thời hạn (chiếm đoạt).
- Các cuộc tấn công dựa trên hiện tượng giãn nở thời gian: Kẻ tấn công làm kéo dài thời gian mà nạn nhân nhận ra các khối mới bằng cách trì hoãn việc chuyển giao các khối đó.
- Các cuộc tấn công bằng kỹ thuật ghim: Kẻ tấn công lừa nạn nhân đóng kênh LN một cách không đúng cách và đánh cắp các giao dịch riêng lẻ.
Những công việc còn phải làm trên Mạng Lightning của Bitcoin
Mặc dù LN còn tồn tại các lỗ hổng bảo mật, nhưng đến nay vẫn chưa có ai khai thác được chúng. Có thể do mức độ chuyên môn cần thiết để khai thác những lỗ hổng này quá cao, nên chưa ai thực hiện được. Các nhà phát triển LN tin tưởng rằng việc phát hiện ra những lỗ hổng này sẽ chỉ giúp mạng lưới trở nên vững chắc hơn — đó là một giai đoạn phát triển cần thiết. Các nhà phát triển tỏ ra lạc quan về việc tạo ra các bản vá cho các lỗ hổng mà họ đã phát hiện cho đến nay, mặc dù các cuộc tấn công "pinning" và "time-dilation" sẽ đòi hỏi phải điều chỉnh cả hai bản triển khai LN lẫn Bitcoin Core cùng lúc.
Mạng Lightning hiện nay đang phải đối mặt với nhiều thách thức, nhưng giao thức này vẫn còn tương đối non trẻ và những vấn đề như vậy là điều có thể dự đoán được. Các nhà phát triển Lightning sẽ tiếp tục cải tiến giao thức và có thể sẽ giải quyết được những vấn đề này để giúp mở rộng quy mô Bitcoin trên lớp 2.
Để có một bài đánh giá khách quan và toàn diện về Lightning Network, được viết bởi chính một cộng tác viên toàn thời gian của Bitcoin Core, hãy tham khảo bài viết của Antoine Riard bài viết hay lắm.
