Những khó khăn chính mà Lighting Network đang đối mặt hiện nay

Tác giả: RGB++ Fans; Nguồn: ByteDance CKB

Trong bài viết trước đó, chúng ta đã thảo luận về cách hoạt động của Mạng thanh toán Lightning Network (Lightning Network). Về bản chất, Lightning Network là một hệ thống kênh thanh toán được thiết kế tỉ mỉ, nó kết nối các kênh thanh toán lại với nhau để tạo thành một Mạng thanh toán rộng lớn và liên kết, cho phép các bên không trực tiếp kết nối có thể thanh toán cho nhau thông qua định tuyến đa bước, các hợp đồng như HTLC, PTLC sẽ đảm bảo an toàn cho việc định tuyến.

Sau nhiều năm phát triển, và trong khi Lighting Network đã đi một chặng đường dài về công nghệ và trải nghiệm người dùng, chúng tôi đã phải đối mặt với thực tế rằng nó vẫn chưa đến mức có thể được áp dụng ở quy mô lớn. Trong bài viết hôm nay, chúng tôi sẽ tập trung vào một trong những thách thức chính mà Mạng lưới chiếu sáng hiện đang phải đối mặt: vấn đề Thanh khoản. Vấn đề này có thể được chia thành hai khía cạnh, một là sự thiếu hụt tổng thể của mạng lưới và hai là vấn đề phân bổ Thanh khoản.

Mạng lưới toàn cầu Thanh khoản không đủ

Theo dữ liệu thống kê mới nhất từ mempool, BTCLighting Network hiện đang có 12,389 Nút, 48000 kênh thanh toán, tổng dung lượng tất cả các kênh là 5311.8 BTC.

Lighting Network là một mạng lưới thanh khoản P2P, nếu muốn thực sự được áp dụng rộng rãi, thì số lượng Nút, số lượng kênh và dung lượng kênh đều cần tăng lên hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn lần. Vậy, làm thế nào để thu hút nhiều hơn Nút tham gia vào mạng lưới?

Đầu tiên, rất quan trọng để giảm ngưỡng cửa xây dựng và duy trì Nút Lighting Network, để người dùng thông thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể dễ dàng vận hành Nút Lighting Network, điều này rất quan trọng trong hệ sinh thái BTC. Trong hệ sinh thái BTC, đã có nhiều nhóm phát triển ra các thiết bị phần cứng có thể cắm là chạy ngay, chẳng hạn như hộp cứng của Umbrel, hỗ trợ việc chạy Nút Lighting Network của BTC, và Fi5Box, không chỉ hỗ trợ Nút Lighting Network của BTC, mà còn hỗ trợ chạy Nút Lighting Network khác (ví dụ như Fiber Network của CKB), họ cung cấp giải pháp Nút Lighting Network không cần bảo trì cho người dùng.

Tiếp theo, việc áp dụng cơ chế khuyến khích bổ sung là chìa khóa để thúc đẩy Mạng Lighting vào chu kỳ tích cực. Sau khi mở kênh Mạng Lighting, các tài chính sẽ bị khóa, nếu Alice muốn trở thành nhà cung cấp dịch vụ Mạng Lighting (LSP), cô ấy cần mở kênh với 100 người, mỗi kênh đặt 1 BTC, vì vậy cần khóa 100 BTC. 100 BTC chỉ tạo ra thu nhập khi chúng di chuyển, không tạo ra thu nhập khi đứng yên, vì thu nhập của Nút Mạng Lighting chủ yếu đến từ phí giao dịch. Tiêu chuẩn thu phí bao gồm “Phí cố định (Base Fee) + Tỷ lệ phí mỗi Satoshi (Fee Rate)”, trong đó Phí cố định là mức phí cố định mà Nút Mạng Lighting thu từ mỗi hóa đơn giao dịch, không phụ thuộc vào số tiền giao dịch, và Tỷ lệ phí mỗi Satoshi là tỷ lệ phí mà họ thu từ mỗi Satoshi của hóa đơn giao dịch.

Theo thống kê của mempool, phí cơ bản trung bình hiện tại của BTCLighting Network là 950 mSat (tức là 0,95 Satoshi), tỷ lệ phí trung bình mỗi Satoshi là 764 ppm (tức là mỗi Satoshi thu 0,000764 Sat), điều này có nghĩa là một giao dịch trị giá 10.000 Satoshi (0,0001 BTC, khoảng 6,5 đô la hiện tại) chỉ nhận được phí dưới 9 Satoshi từ Nút định tuyến. Hơn nữa, khối lượng giao dịch của Lighting Network hiện tại không lớn, trong đó còn nhiều giao dịch không cần phải thông qua Nút định tuyến (nghĩa là các bên giao dịch có kênh thanh toán trực tiếp). Do đó, những người nắm giữ BTC muốn đầu tư tài chính, sự lựa chọn đầu tiên không phải là gửi BTC vào Lighting Network để kiếm phí, mà là đi sàn giao dịch cho vay hoặc tham gia Staking/Restaking trên một số dự án mới.

Nếu có thể đưa vào thêm cơ chế khuyến khích, làm cho nhiều người hơn sẵn sàng chạy Nút Lighting Network hoặc trở thành LSP, khiến nhiều BTC holder sẵn sàng gửi BTC vào Lighting Network để kiếm cơ chế khuyến khích, vấn đề về Thanh khoản của mạng có thể được giải quyết, Lighting Network sẽ trở nên dễ sử dụng hơn. Sau khi Lighting Network được cải tiến, nó sẽ thu hút nhiều người sử dụng hơn, tạo ra nhiều giao dịch hơn, tăng doanh thu phí dịch vụ của các Nút định tuyến và khuyến khích nhiều người hơn trở thành LSP… Cuối cùng, đưa Lighting Network vào vòng lặp tích cực.

Hiện tại, trong sinh thái BTC, UTXO Stack đã thông báo chuyển đổi thành lớp Lighting Networkthế chấp, thông qua giao thức Phi tập trungthế chấp để cung cấp Than khoản tốt hơn và mô hình thu nhập tốt hơn cho Lighting Network. Đồng thời, UTXO Stack cũng sẽ ra mắt cơ chế khuyến khích Token, khuyến khích người dùng thế chấp BTC để tăng cường Than khoản cho các kênh thanh toán Lighting Network.

Vấn đề phân phối thanh khoản

即便解决了整体Thanh khoản不足的问题，如何有效分配这些Thanh khoản仍是一个挑战。

Chúng tôi sẽ lấy việc Alice thanh toán cho Carol qua Nút định tuyến Nút Bob làm ví dụ, giả sử tại trạng thái ban đầu, Alice và Carol mỗi người đều có 2 vạn Satoshi trong kênh, trong khi đó Bob có 1 vạn Satoshi trên mỗi kênh. Sau vài giao dịch, phân phối số dư trong kênh như sau (để đơn giản, không tính phí mà Nút định tuyến Bob thu):

Nếu trong khoảng thời gian tới, Alice và Carol vẫn có giao dịch kinh doanh và cần Alice thực hiện thanh toán cho Carol, thì phải làm thế nào? Bob đã không thể định tuyến thanh toán nữa (tức là trong kênh trao đổi giữa Bob và Carol, Bob không thể chuyển tiền cho Carol nữa), anh ấy cần cân bằng lại kênh trao đổi của mình.

Tình huống như trên là rất phổ biến đối với các nút định tuyến trong Lightning Network. **Các nhà vận hành nút phải liên tục cân bằng thanh khoản giữa các kênh của mình, **nếu không có quỹ tài trợ ở đầu kênh của bạn, bạn sẽ không thể thực hiện thanh toán; nếu toàn bộ quỹ tài trợ trong kênh ở phía bạn, bạn sẽ không thể nhận thanh toán.

Trong ví dụ trên, một cách là đóng kênh trực tiếp giữa Bob và Carol, và mở kênh mới, nhưng phương pháp này không phải là kinh tế vì cả việc đóng và mở kênh đều cần thực hiện on-chain và phải trả BTCPhí gas. Mục đích thiết kế của Lighting Network là giảm thiểu hoạt động on-chain, đưa càng nhiều giao dịch càng có thể vào các kênh off-chain. Nếu mỗi ngày Lighting Network cần mở và đóng hàng tỷ kênh, BTCKhối sẽ bị tắc nghẽn và Phí gas sẽ tăng cao đến mức không tưởng.

Để giải quyết vấn đề phân phối Thanh khoản, cộng đồng BTC đã đưa ra nhiều giải pháp sáng tạo:

Submarine Swap（潜水艇互换）

Ngắn gọn mà nói, Submarine Swap cho phép người dùng gửi BTC trong kênh đến nhà cung cấp dịch vụ trao đổi trong Lighting Network, và nhà cung cấp dịch vụ trao đổi sẽ gửi số lượng tương ứng BTC đến địa chỉ nhận trên BTCon-chain, hoặc ngược lại, người dùng gửi BTC on-chain cho nhà cung cấp dịch vụ trao đổi, nhà cung cấp dịch vụ trao đổi sẽ gửi BTC trong kênh đến nút nhận được chỉ định. Quá trình này không đòi hỏi sự tin tưởng thông qua HTLC (Hợp đồng khóa thời gian băm), không cần tin tưởng trong suốt quá trình.

Submarine Swap cũng đã truyền cảm hứng cho nhiều người sau này, chẳng hạn như giao thức cân bằng số dư kênh PeerSwap, cho phép người dùng trực tiếp thực hiện việc trao đổi ngầm với đối tác kênh của mình. Trong ví dụ trên, Carol có thể trực tiếp đóng vai trò của nhà cung cấp dịch vụ trao đổi, Bob chuyển BTC trên chuỗi cho Carol, Carol thanh toán số lượng tương ứng BTC cho Bob trong kênh, và xong.

1. Bob tạo ra một giá trị bí mật R (bản gốc) và giá trị băm của nó là H.
2. Bob sử dụng giá trị băm H để tạo một HTLC trên chuỗi BTCKhối: Bob sẽ thanh toán 1 万聪 cho Carol, miễn là anh ấy có thể cung cấp giá trị bí mật R trong vòng 5Khối, nếu không tiền này sẽ trả về cho Bob.
3. Trong kênh thanh toán giữa anh ta và Bob, Carol sử dụng cùng một giá trị băm H để tạo ra một HTLC: Carol sẽ trả cho Bob 1 vạn satoshi trong kênh nếu anh ấy có thể cung cấp giá trị bí mật R trong vòng 4 khối, nếu không số tiền sẽ được trả lại cho Carol (để đơn giản, ở đây không tính phí dịch vụ mà nhà cung cấp hoán đổi thu thập được).
4. Bob sử dụng giá trị bí mật R để mở khóa HTLC trong kênh và lấy đi 1 vạn Satoshi.
5. Sau khi Bob lấy đi quỹ tiền, Carol cũng biết giá trị bí mật R và sử dụng R để mở khóa HTLC cho BTC on-chain và lấy đi 10.000 Satoshi.

So với việc đóng kênh sau đó mở kênh mới, Submarine Swap chỉ có một giao dịch on-chain, tiết kiệm hơn và không cần tin cậy trong toàn bộ quá trình.

Nối đường truyền (Splicing)

Nối kênh là một phương pháp tái cân bằng trên chuỗi: Nút đóng và mở lại kênh trong một giao dịch duy nhất, do đó thay đổi số dư bị khóa trong kênh. **Khi làm điều này Nút khóa nhiều tiền hơn, chúng tôi gọi nó là “mối nối vào”; Nếu số tiền bị khóa bị giảm, nó được gọi là “nối ra”. Trong ví dụ trên, kênh giữa Bob và Carol có thể được kéo dài bằng cách nối kênh.

So với việc đóng và mở lại kênh bằng hai giao dịch, việc ghép nối kênh dễ dàng hơn nhiều, tuy nhiên nó vẫn phải phát sóng giao dịch trên mạng, thanh toán on-chain Phí gas và chờ xác nhận giao dịch.

Đa đường trả tiền (MULTI-PATH PAYMENT, MPP)

Thanh toán đa đường có thể chia một khoản thanh toán thành một số phần, các phần này có thể đồng thời dừng lại hoặc lưu thông ở các vị trí khác nhau. Nếu Alice cần tiếp tục thanh toán 10.000 Satoshi cho Carol, mặc dù Bob không thể định tuyến thanh toán nữa, nhưng Alice có thể thanh toán 6.000 Satoshi cho Carol thông qua nút định tuyến David và thanh toán 4.000 Satoshi cho Carol thông qua nút định tuyến Eva, vì vậy giao dịch 10.000 Satoshi của Alice có thể hoàn thành bằng phương pháp thanh toán đa đường.

**Ban đầu, công nghệ thanh toán đa lộ trình nhằm vượt qua hạn chế của việc thanh toán theo một lộ trình duy nhất, cho phép thanh toán một số lượng lớn hơn thông qua việc chia nhỏ thành nhiều phần nhỏ hơn để gửi, **ví dụ, một giao dịch Lighting Network trị giá 1 BTC có thể được chia thành 100 giao dịch trị giá 0.01 BTC để hoàn thành. Thanh toán đa lộ trình có lợi cho tính Phi tập trung của mạng và bảo vệ quyền riêng tư của giao dịch. Về mặt an toàn, công nghệ thanh toán đa lộ trình nguyên tử hóa (AMP) có thể đảm bảo nếu một lộ trình không thể hoàn thành thanh toán, tất cả thanh toán đều sẽ không thành công, từ đó ngăn chặn sự lộn xộn và gian lận.

Nhân tiện, trong Lighting Network, ngoài việc sử dụng thanh toán đa lộ trình, các giao dịch lớn còn có thể được thực hiện thông qua kênh Wumbo. Kênh Wumbo loại bỏ giới hạn số lượng BTC mà kênh thông thường của Lightning Network có thể giữ - 0,1667 BTC, cho phép Nút nắm giữ nhiều hơn về khả năng chứa kênh, hỗ trợ giao dịch lớn hơn.

Kết luận

Thanh khoản là một trong những yếu tố chính hạn chế sự phát triển của Lighting Network. Thông qua việc Thả Lighting Network Nút xây dựng và duy trì ngưỡng thấp, giới thiệu cơ chế khuyến khích bổ sung có thể giúp Lighting Network giải quyết vấn đề thiếu hụt thanh khoản mạng, trong khi các giải pháp như Submarine Swap, kết nối kênh, thanh toán đa đường điều có một phần giúp đỡ trong việc giải quyết phân phối thanh khoản của Lighting Network.

Ngoài các giải pháp trên, cộng đồng Bitcoin còn đưa ra các giải pháp khác như Lightning Pool (một thị trường cho thuê kênh thanh toán), Liquidity Advertisement (một giải pháp cho thuê kênh thanh toán), Loop Payment (một Nút sử dụng một vòng lặp được tạo thành bởi các kênh thanh toán để thanh toán cho chính mình, thực hiện off-chain rebalancing) để tối ưu hóa thanh khoản của mạng.

Quản lý thanh khoản không phải là một dự án phức tạp mà Mạng Lighting Network đối mặt, nhưng cùng với sự tiến bộ của công nghệ và nỗ lực liên tục của cộng đồng, chúng ta có lý do để tin rằng những vấn đề thanh khoản này sẽ được giải quyết.