Mạng Lightning là gì?

Được đề xuất trong một bài báo trắng 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 đi sâu vào lịch sử và trạng thái hiện tại của Mạng Lightning của Bitcoin.

Tại sao Lightning Network của Bitcoin được tạo ra?

Lightning Network được tạo ra để giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của Bitcoin, cụ thể là tốc độ và chi phí của các giao dịch Bitcoin.

Số lượng giao dịch tối đa lý thuyết hiện tại của Bitcoin là 10 giao dịch mỗi giây (TPS), mặc dù trên thực tế nó dao động từ 3 đến 7. So sánh điều này với các bộ xử lý thanh toán truyền thống như VISA, đã xử lý trung bình 6.000 TPS vào năm 2020 (dựa trên tuyên bố của VISA về 188 tỷ giao dịch mỗi năm).

Phí giao dịch của Bitcoin có thể biến động mạnh tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mạng hiện tại. Ví dụ, vào ngày 20 tháng 4 năm 2021, phí giao dịch trung bình đã vượt quá 50 đô la, trong khi vào ngày 9 tháng 8 năm 2021, mức trung bình là khoảng 2,50 đô la. Đối với các giao dịch lớn, chẳng hạn như chuyển khoản ngân hàng hoặc chuyển tiền quốc tế, tốc độ và chi phí của Bitcoin có thể so sánh hoặc vượt trội hơn so với các lựa chọn thay thế. Nhưng nếu Bitcoin được sử dụng cho các thanh toán hàng ngày (các giao dịch vi mô, ví dụ như một tách cà phê, xăng dầu), tốc độ giao dịch phải tăng lên và chi phí giao dịch phải giảm đáng kể.

Lightning Network trong Lý thuyết

Để hiểu cách LN hoạt động và các thách thức hiện tại của LN, chúng ta cần nói về Bitcoin. Yếu tố giới hạn của mạng Bitcoin là mỗi giao dịch phải được đưa vào một khối mới trên chuỗi. Vì các khối được thêm vào chuỗi xấp xỉ mỗi 10 phút, có một giới hạn cứng về số lượng giao dịch có thể diễn ra mà không thay đổi đáng kể giao thức Bitcoin.

Đọc thêm: Cách giao dịch Bitcoin hoạt động?

Các cuộc tranh luận về việc tái cấu trúc lớn giao thức Bitcoin đã xảy ra trước đây và dẫn đến 'fork cứng', nổi bật nhất là việc tạo ra Bitcoin Cash. Lightning Network, 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 tương đối không thay đổi, nhưng cung cấp các lợi ích mà việc tái cấu trúc lớn có thể mang lại -- ít nhất là trong 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 cuối cùng được đưa lên blockchain của Bitcoin. Bất kỳ số lượng giao dịch nào giữa giao dịch đầu tiên và cuối cùng sẽ diễn ra ngoài chuỗi, có nghĩa là những giao dịch đó không bị giới hạn bởi giao thức Bitcoin.

Để bắt đầu một kênh thanh toán, cả hai bên phải cam kết một lượng Bitcoin. Số Bitcoin đó được giữ lại và không thể được phát hành miễn là kênh thanh toán còn mở. Tổng lượng Bitcoin có thể được chuyển qua kênh này là tổng lượng Bitcoin đã cam kết. Hãy xem một ví dụ để minh họa điều này:

Alice và Bob muốn tạo một kênh thanh toán với nhau. Alice cam kết 10 BTC và Bob cam kết 5 BTC vào kênh thanh toán. Một giao dịch mở giữ tổng cộng 15 BTC của Alice và Bob được đưa lên blockchain của Bitcoin. Khi giao dịch đó đã được thêm vào blockchain, có thể mất 10 phút hoặc hơn, Alice và Bob có thể giao dịch không giới hạn số lần với tốc độ nhanh hơn nhiều và chi phí hầu như bằng không. Dưới đây là các giao dịch giữa Alice và Bob:

1. Alice gửi cho Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
2. Alice gửi cho Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
3. Bob gửi cho Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
4. Bob gửi cho Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC

Khi một hoặc cả hai muốn đóng kênh, một giao dịch đóng được gửi đến blockchain với 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 giao dịch với Carol thì sao? Chà, hóa ra Bob có một kênh thanh toán với Carol, vì vậy Alice giao dịch với Bob, và Bob chuyển giao dịch đó cho Carol. Lưu ý rằng trong kịch bản này, Bob có thể nhận một khoản thanh toán nhỏ cho việc chuyển giao giao dịch. Theo thời gian, bằng lý thuyết sáu độ phân cách, LN cho phép Alice giao dịch với bất kỳ ai khác.

Nút A giao dịch với nút Q mặc dù chỉ có kênh thanh toán trực tiếp với các nút C và B.

Lightning Network trong Thực tế

LN là một giao thức tương đối mới. Nó phải đối mặt với nhiều thách thức từ khả năng sử dụng đến bảo mật.

Có những lo ngại về mức độ dễ dàng để vận hành một nút LN. Để LN thành công, nó cần một mạng lưới mạnh mẽ của các nút Bitcoin chạy giao thức LN. Việc vận hành một nút LN có thể khá khó khăn và có thể có trường hợp có vấn đề về động cơ thanh toán cho việc vận hành các nút nhỏ hơn. Có thể lập luận rằng việc vận hành LN không quá khó khăn hơn việc vận hành một nút Bitcoin đầy đủ. Tuy nhiên, vì LN chủ yếu nhắm vào các giao dịch vi mô, trải nghiệm hàng ngày với LN sẽ thông qua các ví hỗ trợ LN. Không giống như một số ví Bitcoin đã thành lập, sự mới mẻ của các ví hỗ trợ LN này có nghĩa là có sự đánh đổi giữa phiên bản giám sát và không giám sát. Các ví LN không giám sát khó sử dụng hơn -- phức tạp hơn, ít đơn giản hơn. Các tùy chọn giám sát dễ sử dụng hơn, nhưng bạn phải dựa vào bên thứ ba với Bitcoin của bạn.

Đọc thêm: Hiểu sự khác biệt giữa ví giám sát và không giám sát và mối quan 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 khóa khoảng 5.000 BTC. Điều này có vẻ là nhiều, nhưng so sánh thì có hơn 150.000 Bitcoin bị khóa trên Ethereum (WBTC, Bitcoin bao bọc) tính đến tháng 2 năm 2024. Vì thời gian khối trên Ethereum là xấp xỉ mỗi 14 giây so với 10 phút của Bitcoin, nên 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 đủ để làm cho Lightning Network không cần thiết và lỗi thời. Cũng quan trọng cần nhớ rằng việc sử dụng WBTC mang lại tất cả lợi ích to lớn của việc truy cập vào DeFi, điều mà LN không có.

Cuối cùng, và đáng lo ngại nhất, LN đã đối mặt với một số lỗ hổng. Điều này bao gồm:

• Các cuộc tấn công làm phiền: Quỹ không bị mất, nhưng nó khiến quỹ Lightning của nạn nhân bị đóng băng để kênh thanh toán không thể xử lý giao dịch.
• Flood và loot: Một kẻ tấn công buộc nhiều nạn nhân phải yêu cầu quỹ của họ từ blockchain cùng một lúc (flood). Kẻ tấn công sử dụng sự tắc nghẽn này để đánh cắp quỹ không thể được yêu cầu trước thời hạn (loot).
• Các cuộc tấn công kéo dài thời gian: Một kẻ tấn công kéo dài thời gian để một nạn nhân nhận biết về các khối mới bằng cách trì hoãn việc cung cấp khối.
• Các cuộc tấn công pinning: Một kẻ tấn công lừa nạn nhân đóng kênh LN của họ không đúng cách và đánh cắp các giao dịch cá nhân.

Công việc còn lại đối với Mạng Lightning của Bitcoin

Mặc dù LN gặp phải các lỗ hổng, chưa ai khai thác chúng. Có khả năng rằng vì chuyên môn cần thiết để thực hiện các lỗ hổng này là rất cao, nên không ai thực hiện được. Các nhà phát triển LN tự tin rằng việc tìm thấy các lỗ hổng này sẽ chỉ làm cho mạng mạnh hơn - đó là một giai đoạn cần thiết của sự phát triển. Các nhà phát triển lạc quan về việc tạo ra các biện pháp khắc phục cho các lỗ hổng họ đã tìm thấy cho đến nay, mặc dù các cuộc tấn công pinning và kéo dài thời gian sẽ yêu cầu điều chỉnh cả LN và Bitcoin Core cùng một lúc.

Mạng Lightning của ngày hôm nay phải đối mặt với nhiều thách thức, nhưng giao thức này vẫn còn khá trẻ và những loại vấn đề này là điều có thể dự đoán trước được. Các nhà phát triển Lightning sẽ tiếp tục cải thiện giao thức và có thể sẽ giải quyết được các vấn đề để giúp mở rộng Bitcoin trên lớp-2.

Đọc thêm: Hiểu sự khác biệt giữa Bitcoin và Bitcoin Cash, và tại sao Bitcoin Cash chủ yếu phục vụ một trường hợp sử dụng khác.

Để có một đánh giá khách quan về Lightning Network, được viết bởi một người đóng góp toàn thời gian cho Bitcoin Core, hãy xem bài viết xuất sắc của Antoine Riard.