Основная дилемма, с которой сейчас сталкивается Сеть Lighting

Автор: RGB++ Fans; Источник: ByteDance CKB

В предыдущей статье “Как работает Сеть Lighting (2)”, мы рассмотрели принцип работы Сети Lighting (Lightning Network) BTC. По сути, это тщательно спроектированная система платежных каналов, которая объединяет множество платежных каналов, образуя обширную и взаимосвязанную Платежную сеть, что позволяет не связанным напрямую сторонам осуществлять взаимные платежи через маршрутизацию многих прыжков. Контракты, такие как HTLC, PTLC и т.д., гарантируют безопасность маршрутизации.

После многолетнего развития, несмотря на значительный прогресс в техническом и пользовательском опыте Сеть Lighting, нам приходится столкнуться с реальностью: она все еще не достигла масштабного использования. В этой статье мы сфокусируемся на одной из ключевых проблем, с которой сталкивается сейчас Сеть Lighting: Проблема Ликвидности. Эта проблема может быть дополнительно разделена на два аспекта, один из которых - недостаточная общая Ликвидность сети, а другой - проблема распределения Ликвидности.

Общая Ликвидность сети недостаточна

Согласно последним статистическим данным mempool, сеть Lighting BTC в настоящее время имеет 12,389 узлов, 48000 платежных каналов, общая пропускная способность всех каналов составляет 5311,8 BTC.

Сеть Lighting - это P2P сеть Ликвидность, чтобы идти к масштабному использованию, нужно увеличить количество Узлов, количество каналов и их емкость в рост на сотни и тысячи раз. Как привлечь больше Узлов в сеть?

Сначала важно **снизить порог создания и обслуживания узла Lighting , чтобы даже обычные пользователи без технического опыта могли легко запускать узлы Lighting **. В экосистеме BTC уже есть много команд, выпустивших готовое аппаратное обеспечение, такое как коробка Umbrel, поддерживающая работу узлов Lighting , и Fi5Box, поддерживающая не только узлы Lighting BTC, но также и другие сети Lighting (например, Fiber Network CKB), предлагающие пользователям готовые решения для узлов Lighting без необходимости обслуживания.

Во-вторых, введение дополнительных стимулирующих механизмов является ключом к запуску Сеть Lighting в здоровый цикл. Когда узел Сеть Lighting открывает канал, средства блокируются. Если Элис хочет стать поставщиком услуг Сеть Lighting (LSP), ей нужно открыть канал с 100 человеками, каждый канал вмещает 1 BTC, так что нужно заблокировать 100 BTC. Эти 100 BTC генерируют доход только тогда, когда они движутся, а не когда они стоят на месте, потому что основной источник дохода узла Сеть Lighting - это комиссии. Стоимость комиссии состоит из «базовой платы (Base Fee) + платы за каждый Сатоши (Fee Rate)»; базовая плата - это фиксированная плата, которую узел Сеть Lighting берет за каждую транзакцию независимо от ее размера, а плата за каждый Сатоши - это процент платы, взимаемой за каждый Сатоши в счете на транзакцию.

Согласно статистике mempool, средняя базовая комиссия Сети Lighting BTC составляет 950 мСат (то есть 0,95 Сатоши), а средняя ставка комиссии составляет 764 ppm (то есть 0,000764 Сатоши). Это означает, что для транзакции на сумму 10 000 Сатоши (0,0001 BTC, приблизительно 6,5 долларов) комиссия, получаемая маршрутизирующим узлом, составляет менее 9 Сатоши. Кроме того, объем сети Lighting в настоящее время не очень большой, и многие транзакции не требуют прохождения через маршрутизирующий узел (то есть платежные каналы прямо между участниками транзакции). Поэтому люди, желающие инвестировать BTC, в первую очередь выбирают не хранение BTC в сети Lighting для получения комиссии, а предпочитают давать займы на бирже или участвовать в новых проектах с помощью стейкинга/рестейкинга.

Если ввести дополнительный стимулирующий механизм, чтобы больше людей было готовыми запускать узлы сети Lighting или стать поставщиком служб платежей (LSP), чтобы больше держателей BTC были готовы вкладывать BTC в сеть Lighting для получения стимулов, проблема недостатка ликвидности сети может быть решена, и сеть Lighting станет еще более удобной. После того, как сеть Lighting станет более удобной, она сможет привлечь больше пользователей сети Lighting, что приведет к большему количеству транзакций, увеличению комиссий для маршрутизации узлов и стимулированию большего количества людей стать поставщиками служб платежей (LSP)… В конечном итоге, это позволит сети Lighting войти в благополучный круг.

В настоящее время, в экосистеме BTC, **UTXO Stack объявил о своем преобразовании в слой Сеть Lighting, **чтобы обеспечить лучшую Ликвидность и модель доходности для Сеть Lighting с помощью ДецентрализациязастейкатьПротокол. В то же время, UTXO Stack также запустит механизм стимулирования Токенов, чтобы поощрить пользователей заставлять BTC для повышения Ликвидности платежного канала Сеть Lighting.

Проблема выделения Ликвидности

Даже если решена проблема общей недостаточной Ликвидность, эффективное распределение этой Ликвидность по-прежнему остается вызовом.

Давайте рассмотрим пример платежа от Алисы через узел маршрутизации Бобу к Кэрол. Предположим, что в начальный момент у Алисы и Кэрол было по 20 тысяч Сатоши в каждом канале, а у Боба - по 10 тысяч Сатоши в каждом канале. После нескольких операций баланс в каналах распределился следующим образом (для упрощения не учитываем комиссии, взимаемые узлом маршрутизации Бобом):

Если Алиса и Кэрол продолжат вести бизнес в ближайшем будущем и Алисе потребуется сделать платеж Кэрол, что следует сделать? Боб уже не может осуществлять платежи (то есть, в канале между Бобом и Кэрол Боб не может больше передавать деньги Кэрол), и ему нужно сбалансировать свой канал.

Для Узела сети Lighting такая ситуация является очень распространенной. Операторы Узлов должны непрерывно балансировать Ликвидность между своими каналами, если в вашем конце канала нет средств, то невозможно отправить платеж; если все средства в вашем конце канала, то невозможно получить платеж.

В приведенном выше примере одним из способов является прямое закрытие канала между Бобом и Кэрол и открытие нового канала, однако этот метод неэкономичен, поскольку оба действия - закрытие и открытие канала - требуют записи в блокчейн и оплаты Плата за газ в BTC. Главная цель Сети Lighting - уменьшение операций в блокчейне и максимизация проведения транзакций вне блокчейна. Если каждый день в Сети Lighting открываются и закрываются миллионы каналов, BTCБлокчейн будет постоянно перегружен, а Плата за газ будет непомерно высокой.

Для этого сообщество BTC предложило несколько инновационных решений для решения проблемы распределения Ликвидность:

Подводный своп（潜水艇互换）

Простыми словами, Submarine Swap позволяет пользователю отправлять BTC из канала в Сеть Lighting поставщику услуг обмена, который затем отправит соответствующее количество BTC на адрес в блокчейне BTC, или наоборот, пользователь отправляет BTC в блокчейне поставщику услуг обмена, и поставщик услуг обмена отправляет BTC из канала на указанный узел получателя. В этом процессе, несмотря на участие поставщика услуг обмена, благодаря HTLC (хеш временной блокировки контракта) не требуется никакого доверия на протяжении всего пути.

Submarine Swap также вдохновил многих последователей, таких как протокол PeerSwap для регулирования балансов каналов, который позволяет пользователям выполнять подводный своп непосредственно с их контрагентами по каналу. В приведенном выше примере Кэрол может непосредственно выступать в роли провайдера свопа, Боб переводит BTC на цепи Кэрол, Кэрол выплачивает соответствующее количество BTC Бобу через канал. Конкретно:

1. Боб создает секретное значение R (оригинал) и его хэш-значение H.
2. Bob в блокчейне BTC создает HTLC с использованием хэш-значения H: Bob будет платить Кэрол 1 миллион сатоши, если он сможет предоставить секретное значение R в течение 5 блоков, в противном случае деньги вернутся к Бобу.
3. Кэрол в своем платежном канале с Бобом использует тот же хэш-значение H для создания HTLC: Кэрол соглашается заплатить Бобу 0.0001 BTC в этом канале, при условии, что он предоставит секретное значение R в течение 4 блоков, в противном случае деньги вернутся Кэрол (для упрощения не учитывается комиссия обменных услуг).
4. Боб использует секретное значение R для разблокировки HTLC в канале и получает 10 000 сатоши.
5. После того как Боб забрал средства, Кэрол тоже узнала секретное значение R, которое он использовал для разблокировки HTLC в блокчейне Биткойн, и забрала 1 миллион сатоши.

По сравнению с закрытием канала и открытием нового канала, Submarine Swap имеет только одну транзакцию в блокчейне, более экономичную и полностью доверительную.

Соединение каналов (Splicing)

Способ повторного балансирования в блокчейне: Узел закрывает канал в одной транзакции, а затем снова открывает его, изменяя баланс, заблокированный в канале. Когда Узел блокирует больше средств, это называется “splice in”; если заблокированные средства уменьшаются, это называется “splice out”. В приведенном выше примере канал между Бобом и Кэрол может быть удлинен через способ повторного балансирования.

Соединение каналов намного удобнее, чем закрытие и повторное открытие канала с двумя транзакциями, хотя все равно требуется трансляция транзакции, оплата в блокчейнеПлата за газ и ожидание подтверждения транзакции в сети.

Многопутевой платеж (MULTI-PATH PAYMENT, MPP)

Многопутевой платеж позволяет разделить платеж на несколько частей, которые могут одновременно останавливаться или передаваться в разных местах. Если Алисе нужно продолжать выплачивать 1 млнСатоши Кэрол, хотя Боб уже не может маршрутизировать платежи, Алиса может использовать маршрутизационный узел Дэвид, чтобы выплатить 6000 Сатоши Кэрол, и использовать маршрутизационный узел Ева, чтобы выплатить 4000 Сатоши Кэрол, тогда платеж Алисы на 1 млнСатоши может быть завершен с помощью многопутевого платежа.

Изначальная цель многоуровневой оплаты была преодолеть ограничения одноразовой оплаты, позволяя осуществлять оплату в более крупных суммах, разбивая ее на несколько меньших платежей. Например, транзакцию Сети Lighting на сумму 1 BTC можно разбить на 100 транзакций по 0.01 BTC каждая. Многоуровневая оплата имеет преимущества для Децентрализации сети и защиты конфиденциальности транзакций. В отношении безопасности, технология атомарной многоуровневой оплаты (AMP) гарантирует, что если один из путей не может завершить оплату, то ни один из платежей не будет выполнен, что предотвращает сбои и мошенничество.

Кстати, в сети Lighting кроме многоуровневой оплаты, крупные транзакции также могут быть завершены через канал Wumbo. Канал Wumbo устраняет ограничение на количество BTC, которое может содержать обычный канал молнии - 0,1667 BTC, позволяя узлу иметь более высокую пропускную способность, чтобы поддерживать крупные транзакции.

Заключение

Ликвидность является одним из основных факторов, ограничивающих развитие сети Lighting. Строительство и поддержка узлов сети Lighting, с привлечением дополнительных стимулирующих механизмов, могут помочь решить проблемы недостатка ликвидности в сети Lighting, а такие решения, как Submarine Swap, объединение каналов и многоуровневые платежи, могут помочь распределить ликвидность в сети Lighting.

Кроме вышеперечисленных решений, сообщество BTC также предложило Lightning Pool (рынок аренды каналов), Liquidity Advertisement (схема аренды каналов), 环路支付 (узел выполняет вне блокчейна балансировку путем оплаты через кольцевой маршрут, образованный платежными каналами) и другие решения для оптимизации Ликвидность сети.

Управление ликвидностью безусловно является сложной задачей для Сеть Lighting, но благодаря непрерывному развитию технологий и усилиям сообщества, мы имеем все основания полагать, что эти проблемы с ликвидностью будут решены.