Satashi Nakamoto lähetti perjantaina 31. lokakuuta 2008 salauskirjeiden postituslistalle ehdotuksen "uudeksi elektroniseksi kassajärjestelmäksi, joka on täysin vertaisverkkoinen ja jolla ei ole luotettavia kolmansia osapuolia". Ensimmäinen vastaus - ensimmäinen kerta, kun kuka tahansa julkisesti kommentoi bitcoinia - tuli seuraavana sunnuntaina: "Tarvitsemme todella paljon tällaista järjestelmää", kirjoitti James A. Donald, "mutta miten ymmärrän ehdotustasi, se ei näytä mitoittavan vaadittuun kokoon."
Kritiikki jatkuu 10 vuotta myöhemmin. Jopa bitcoinin innostuneimmat evankelistat myöntävät, että se on arvoton pienten päivittäisten ostojen tekemisessä. Mutta Lightning Network, yksi lupaavimmista käynnissä olevista bitcoin-skaalausprojekteista, voisi muuttaa sen.
Salamaverkko
Puhuessaan Blockstack-huippukokouksessa heinäkuussa 2017, Lightning Labsin toimitusjohtaja Elizabeth Stark mainitsi ensimmäisen kritiikkinsä Nakamoton sähköisistä käteisvaroista, mutta ilmaisi luottamuksensa siihen, että bitcoin voi tosiasiassa mitoittaa. "Olemme pohjimmiltaan vuonna 1995 uudestaan, kun kyse on lohkoketjuista ja hajautetusta tekniikasta", hän sanoi viitten ajankohtaan ennen Internetin hankkimaa HTTP: tä ja muita TCP / IP: n siirto- ja sovelluskerroksia.
Bitcoin-lohkoketjun puhutuimpiin "kerros 2" -sovelluksiin kuuluu salamaverkko. Ensimmäisen kerran Joseph Poonin ja Tadgen, aka Thadedeus Dryja, ehdotukset vuonna 2015 (viimeisin versio heidän valkoisesta paperistaan on saatavana täältä), salaman on työskennellyt toimivana eritelmänä, jota kutsutaan lightning-rfc tai "BOLTS" kolmeksi yrityksestä, joista jokaisella on oma toteutus: Lightning Labs: llä on lnd, Blockstreamilla on c-salama ja ACINQ: lla on eclair. Lisäksi kehitetään muita kuin BOTLS-toteutuksia, kuten ukkosta.
Salamaverkko on jo käynnissä ja käynnissä, mutta se on alkupisteessä. Oikea bitcoin on lähetetty ja lähes aina vastaanotettu käyttämällä Lightning Labs-, Blockstream- ja ACINQ-toteutuksia, ja kaikki kolme ovat yhteentoimivia. Alla olevassa videossa on ACINQ-insinöörin lähettämä 0, 000001 bitcoin (noin 0, 01 dollaria) melkein heti eclair-solmusta lnd-solmuun c-salaman solmun kautta:
Jotta voimme nähdä, kuinka suuri osa parannuksesta edustaa, kokeilimme samanlaista tapahtumaa bitcoin-blokkiketjussa GreenAddress-matkapuhelinsovelluksen avulla. Sovellus ehdotti kaivostyöntekijöiden maksamista 0, 00001907 BTC (0, 19 dollaria): 1, 907% maksu. Vaikka ei ole selvää, kuinka monta lohkoa maksu oli tarkoitus vahvistaa sisällä (olemme ottaneet yhteyttä GreenAddressiin selvittääkseen), vastaus on todennäköisesti kuusi lohkoa tai noin tunti.
Emme koskaan saa selville kuinka kauan kyseinen tapahtuma todella olisi kestänyt: virheilmoitus kertoi meille, että "alle 546 satoshisin tuotoksia pidetään Bitcoinin taloudellisena pölynä. Ole hyvä ja lisää arvoa."
Lightning Labs on myös testannut ketjun poikkiketjuja vaihtosopimuksia verkon avulla; nämä ovat arvonsiirtoja erilaisten lohkoketjujen, tässä tapauksessa bitcoinin ja litecoinin, välillä, mikä mahdollisesti merkitsee ensimmäistä askelta hajautettujen pörssien rakentamiseen.
Salama mahdollistaa mikromaksut, joita bitcoin ei pysty yksinään, mutta nykyiset toteutukset ovat edelleen viallisia. Stark kehottaa käyttäjiä oppimaan salamoinnista käyttämällä bitcoinin "testnettiä" (ts. Väärennetyn rahan käyttöä) pikemminkin kuin live-fire "mainnet" -sovellusta. Mainnetissä on kuitenkin kirjoitettu noin 50 000 dollaria kauppoja, ja jotkut ihmiset ovat menettäneet rahaa c-salamavirheeseen. (Blockstreamin teknologiainsinööri Christian Decker kertoi minulle sähköpostitse, että useimmissa tapauksissa varat lopulta perittiin takaisin.)
Joten miten salama toimii?
Kuinka salama toimii
Lightningin ratkaisu perustuu kaksisuuntaisiin, ketjun ulkopuolisiin maksukanaviin. Sano, että Alice ja Bob tekevät kauppoja usein pieninä määrinä. Ketjutyyppiset maksut eivät tässä tapauksessa ole käytännöllisiä kyseisten maksujen ja pitkien vahvistusaikojen takia, joten he päättävät avata kanavan, jonka avulla he voivat lähettää bitcoinia edestakaisin heti ja ilmaiseksi.
Kanavan avaaminen
Kanavan avaamiseksi Alice, Bob tai molemmat lisäävät tietyn määrän bitcoineja erityiseen osoitteeseen ns. Rahoitustapahtuman kautta (alla olevan kaavion vihreä ruutu). Sano että Alice osallistuu 1 BTC: hen. Hän lähettää varat ns. 2-of-multisig-osoitteeseen, joka vaatii sekä Alicea että Bobia salaamaan "allekirjoittamaan" kaikki lähetystapahtumat yksityisellä avaimellaan. Normaali tapahtuma vaatii vain lähettävän osoitteen julkista avainta vastaavan (yhden) yksityisen avaimen allekirjoituksen.
Tärkeää on, että rahoitustapahtumaa ei ole vielä allekirjoitettu tai lähetetty verkkoon.
Seuraavaksi Alice ja Bob luovat "sitoumustapahtuman" käyttämällä rahoitustapahtumaa "vanhempanaan": he käyttävät sen vahvistamatonta 1 BTC-lähtöä "lapsen" tapahtuman tulona, joka lähettää 0, 5 BTC Alicelle (lähtö 0) ja 0, 5 BTC Bob: lle (lähtö 1). Jos protestoi, että bitcoinin protokolla ei salli käyttäjien allekirjoittaa kuluja tietämättä syötteen allekirjoituksia, tämä kyky myönnettiin pehmeän haarukan kautta.
Alice allekirjoittaa sitten lähdön lähettämällä 0, 5 BTC Bob: lle; Bob allekirjoittaa tulosteen lähettämällä 0, 5 BTC Alicelle. Sitten molemmat allekirjoittavat ja lähettävät rahoitustapahtuman, joka on sitoutunut bitcoin-lohkoketjuun (ja jollei verkkomaksuista ja odotusajoista muuta johdu).
Heillä on nyt avoin maksukanava, jonka kautta he voivat kuljettaa bitcoinia edestakaisin heti ja ilmaiseksi. Joko Alice tai Bob voivat sulkea sen milloin tahansa ja vaatia 0, 5 BTC: tä jokaisesta tai riippumatta päivitetystä saldosta.
Kanavan avaaminen… englanniksi
Ellet tiedä jo jonkin verran salamaverkon sisääntuloista, on todennäköisesti vaikea sulauttaa "merkki täällä, aluksi täällä, viettää tämä, lähettää se - ei, ei sitä ".
Tässä on käsitteellisempi kuvaus. Rahoitusjärjestely on miltä kuulostaa: se tarjoaa varat kanavalle. Se toimii myös kanavan ylärajana: kumpikaan osapuoli ei voi päätyä alkuperäistä rahoitusta suurempaan määrään, ja molempien osapuolten saldojen on lisättävä kyseinen summa. Rahoitusjärjestely luodaan ensin, mutta lähetetään viimeksi, sillä, että jos se olisi yksinkertaisesti lähetetty ryhmäketjuun yhdessä vaiheessa, mitään ei olisi toteutettu syrjään yksittäistä, tavallista vaniljakauppaa. Salama ei tee niistä nopeampaa tai halvempaa.
Jätä rahoitusjärjestely avoimeksi, lisäämällä sitoumustapahtuma - joka, kuten jäljempänä kuvataan, toimii eräänlaisena älykkäänä sopimuksena - ja sulkemalla sitten rahoitustransaktio, salamapajat avaavat tietynlaisen madonreiän verkossa. Sen avulla voit siirtää bitcoinia edestakaisin yhtä määriteltyä polkua pitkin. Käytät bitcoin-protokollaa, mutta ohitat kaivosmiesten aiheuttamat viivästykset ja kustannukset.
Pidä salama luottamattomana
Sano, että Bob haluaa nyt maksaa Alice 0, 1 BTC: lle heidän avointa kanavansa kautta. Osapuolet vain päivittävät sitoumuskaupan - ei tarvitse valittaa kaivostyöntekijöihin. Tasapaino, aikaisemmin 0, 5 BTC, on nyt 0, 6 BTC Alicelle, 0, 4 BTC Bobille.
Ainoa ongelma on, kuinka tehdä se turvallisesti? Koska Bob on jo vaihtanut allekirjoituksia alkuperäiseen kauppaan, Bob voi allekirjoittaa kyseisen - eikä viimeisimmän - ja kävellä pois 0, 5 BTC: n sijasta sen 0, 4 BTC: n sijasta, jonka hän on tosiasiallisesti velkaa. Toisin sanoen hän voi varastaa noin 1 000 dollaria Alicelta kirjoituksen tekohetkellä voimassa olevien hintojen perusteella. Vastaus saattaa olla, että kanavia voidaan avata vain luotettavien ihmisten kanssa. Mutta mitä hyötyä on bitcoinien käytöstä?
Salausratkaisun löytäminen tähän ongelmaan johtaa yhden tavoitteen saavuttamiseen: vanhan tapahtuman allekirjoittamisen ja kanavan sulkemisen mahdottomaksi tavalla, joka heijastaa aiempaa tilaa. Niin kauan kuin niin on mahdollista, salaman käytöllä on kaksinkertainen kulutusongelma.
Muista, että Bob allekirjoittaa puolet sitoumustapahtumasta (Sitoumus Tx 1a alla), jonka vain Alice voi lähettää, koska hänen puuttuu allekirjoitus. Alice allekirjoittaa toisen (Sitoumus Tx 1b), jonka vain Bob voi sitten lähettää. Kumpi tahansa voi tehdä niin ja sulkea kanavan, mutta käyttämällä bitcoinin (rajoitettua) älykkäättä sopimusten kirjoitusominaisuutta, sitoumustapahtuman kahden puolikkaan tuotoksiin voidaan asettaa erilaisia rajoituksia. Tarkemmin sanottuna yksi tulos voi antaa vastaanottajalle käyttää varoja heti, kun taas toinen voi peruuttaa kumman tahansa osapuolen - RSMC: n (Revocable Sequence Maturity Contract - RSMC) kautta tietyn ajanjakson, kuten 1000 lohkon tai noin viikko.
Tästä syystä siitä on hyötyä. Jos Bob osoittautuu vilpilliseksi ja käsittämättömäksi, hän voi vain allekirjoittaa ja lähettää sitoumuksen Tx 1b (yllä), joka maksaa Alicelle heti (Toimitus 1b) ja pitää varojaan viikolla peruutettavissa olevassa osassa (Revocable Delivery 1b). Alice, nähdessään, että Bob on yrittänyt vaihtaa häntä, voi laukaista peruuttamisen ja väittää, että vain 0, 1 BTC-Bob yritti varastaa, mutta 0, 4 BTC: tä, johon hän muuten olisi ollut oikeutettu.
Toisin sanoen koko kanava menee Aliceen, jos hän saa kiinni Bobin huijaamisesta. Se on mahdollista, koska kun osapuolet luovat uuden sitoumustapahtuman (alla olevat C2a ja C2b) lupaamalla käytännössä olla lähettämättä vanhaa sitoumustapahtumaa (C1a tai C1b), he sijoittavat rahansa suun suuntaan. Uuden sitoumustapahtuman myötä ne luovat rikkomusten korjaustoimenpiteen, jolla on kaksi aikaisempaan sitoumukseen liittyvää lähtöä (BR1a ja BR1b). Alice antaa Boblle yksityisen avaimensa puolet rikkomusten korjaustoimenpiteestä ja päinvastoin. Nyt jos jompikumpi yrittää lähettää vanhan tapahtuman, vastapuoli voi hyödyntää 1000 lohkon odotusaikaa ja siirtyä eteenpäin kyseisen tapahtuman edelle ottaen loukkaavan osapuolen koko saldon.
Ongelmana on, että Alice: n on kiinnitettävä puoli jatkuvaa huomiota kanaviinsa, etteivät Bob tartu häntä vartijaan 1000 lohkolta. Poon ja Dryja ehdottavat, että nimetään jokin kolmas osapuoli, jonka tehtävänä on käynnistää rikkomusten korjaustoimenpiteet - ne, jotka palkitsevat kaikki kanavan varat vääryydelle -, kun vastapuoli yrittää huijata. Heille voitiin maksaa maksu sakosta.
Lightning Labsin perustaja ja CTO: n perustaja Olaoluwa Osuntokun kehittää "vartiotorneja" toimimaan näinä kolmansien osapuolten valvojina. Vaikka on esitetty huolta siitä, että nämä solmut voisivat toimia luotettavina osapuolina ja tuoda epävarmuutta verkkoon, Osuntokun kertoo CoinDeskille, että tietylle kanavalle tarvitaan vain yksi rehellinen vartiotorni.
Kuten Blockstreamin ydintekninen insinööri Christian Decker huomauttaa sähköpostissa, petokset ovat vaarallisia. On huomattavaa, että oletetaan, että ryöstääksesi puolue ei kirjaudu sisään vähintään kerran viikossa ja että kanavasi rahan menettämisen riski saattaa olla riittävä pelote.
Kanavien kytkeminen
Todellisessa maailmassa Alice ei halua tehdä kauppaa yksinomaan Bobin kanssa eikä Bob yksinomaan Alice: n kanssa. Molemmilla on rajoittamaton määrä vastapuolia, jotka heidän on maksettava ja maksettava. Kanavien avaaminen jokaisella näistä osapuolista olisi epäkäytännöllistä. Vaikka käyttöliittymää yksinkertaistettaisiin täydellisyyteen, harvoilla käyttäjillä olisi tarvittavaa likviditeettiä Bitcoinin sitomiseen kymmenessä tai useammassa avoimessa kanavassa.
Onneksi heidän ei tarvitse. Kuten yllä olevasta videosta käy ilmi, käyttäjät voivat reitittää maksut välituotekanavien kautta, joten maksamisen kenelle tahansa, jolla on avoin kanava tai kaksi, pitäisi olla mahdollista kuuden erotusasteen periaatteen kautta. Toisin kuin yhden kanavan sisällä tapahtuvissa liiketoimissa, näihin monikanavaisiin tapahtumiin sisältyy todennäköisesti pieniä maksuja, jotta kannustetaan solmuja rahoittamaan kanavia ja pitämään ne avoimina. Sipulin reititys, TOR-selaimen käyttäjien naamiointiin käytetty tekniikka, estää väliastesolmuja näkemästä koko tapahtuman kulkemaa polkua lieventämään yksityisyyden suojaan liittyviä huolenaiheita.
Kuinka hyvin tämä kanavaverkko toimii käytännössä, on vielä nähtävissä, ja on ajateltavissa, että jos maksujen on kuljettava liian mutkikas reitti - liikaa "hyppyä" välikanavien kautta -, näiden käyttäjien perimät maksut voivat laskea.
Voiko salama pysyä hajautettuna?
Nämä huolet liittyvät sellaiseen, joka kriitikkojen mielestä on ylitsepääsemätön virhe salamaverkossa. Nykypäivän toteutuksissa kanavalla on korkki: Bitcoin-määrä alkuperäisessä rahoitustapahtumassa rajoittaa kanavan kokonaismäärää.
Tämä tilanne asettaa kompromissin käyttäjille kohtuullisen rajoitetuilla resursseilla. Ne voivat joko rahoittaa kanavia suurilla määrillä bitcoineja varmistaakseen, että heillä on varat suorittaa tarvittavat maksut, tai he voivat rahoittaa pienempiä kanavia ja saada bitcoineja muihin käyttötarkoituksiin. (Koska maksut voidaan reitittää linkitettyjen kanavien kautta, tietyn käyttäjän ei todennäköisesti tarvitse avata muutama kanava, ja ehkä vain pari kanavaa.)
Valinta johtuu siitä, että likviditeetti on salamakanavissa tai niiden ulkopuolella, ketjussa. Likvidien maksukanavien rahoittaminen voi olla riskialtista, jos katselutornit tai jokin muu ratkaisu ei estä varojen menetystä tarkkailemattomuuden takia. Toisaalta, jos maksukanavat tehdään turvallisiksi ja salamasta tulee tärkein tapa käyttää bitcoinia päivittäin, ei olisi mitään ongelmaa varojen jättämisellä kanaviin. Ne toimisivat "ladattavana pankkikorttina tai käteisellä", kuten Decker toteaa, kun taas pääketju toimii säästötilinä.
Stark esittää samanlaisen argumentin: salamakanavan rahoittaminen estää sinua käyttämästä kyseistä bitcoinia mihinkään muuhun, paitsi "mahdollisesti monien solmujen verkkoon, joka multihopin kautta hyväksyy bitcoinin heti", hän kirjoitti sähköpostitse. "Katsomme, että Lightning-kanavilla olevat rahastot ovat hyödyllisempiä kuin ketjuun liittyvä bitcoin transaktioihin välittömän nopeuden ja alhaisten maksujen takia", hän lisäsi.
Solmukohdat?
Mutta kenen kanssa asettaisit nämä kanavat? Bobin valitseminen Alice-teoksellesi on taloudellinen päätös, ei salaustekniikka, ja salamaverkon kriitikkoille ilmeinen vastaus olisi eräänlainen "napa", solmu, jolla on paljon pääomaa, joka antaa sille kyvyn ylläpitää hyvin rahoitetut avoimet kanavat, joissa on useita juhlia kerralla.
Ajatus siitä, että ketjun ulkopuolinen bitcoin-pankkiteollisuus voi kehittyä, häiritsee bitcoin-harrastajia, jotka näkevät sen olevan verkon keskittäminen.
Stark kiistää tämän väitteen. "Tuhannet käyttäjät käyttävät täydellisiä solmuja bitcoineille", hän kirjoittaa, ja uskomme, että ne ja muut ajavat myös solmuja Lightningillä (se on helpompaa, koska et tarvitse bitcoin-koko solmua sen mukana, ja toisin kuin bitcoin-täydet solmut sinä) voi tehdä pieniä palkkioita reitityksestä) ". Hän huomauttaa myös, että hänen tiiminsä työskentelee "silmukoinnissa", joka mahdollistaisi kanavien täydentämisen käyttämällä pääketjun bitcoineja. Tämä kyky voisi lievittää kompromissia bitcoinin kanavalle asettamisen tai sen pääketjuun jättämisen välillä, mikä puolestaan voisi vähentää keskittimien muodostumisen taipumusta.
Decker pitää todennäköisenä, että "kaksitasoinen verkko muodostuu, ja siinä on paljon solmuja, jotka ovat luotettavia ja toimivat verkon selkärangana". Hän odottaa näiden olevan kuitenkin kauppiaita mieluummin kuin keskittymiä, jotka toimivat yksinomaan nestemäisten kanavien tarjoamiseksi. Näiden kanavien tarjoaminen useille käyttäjille, hän väittää, olisi kallista, edellyttäen, että keskittimet veloittavat korkeat maksut ja tekevät niistä kilpailukykyisiä muihin solmuihin verrattuna.
ACINQin toimitusjohtaja Pierre-Marie Padiou ei tunnusta tietävänsä miten salamaverkko voi kehittyä. "On erittäin vaikea ennustaa, mikä on keskittymisen ja hajauttamisen välinen tasapaino", hän kirjoitti sähköpostitse. "Tietenkin tulee olemaan isompia ja pienempiä solmuja, mutta missä määrin on vaikea kertoa etukäteen."
Oikea tapa skaalata?
Poon ja Dryja väittävät, että "käyttämällä näiden mikromaksukanavien verkkoa, Bitcoin voi skaalata miljardeihin tapahtumiin päivässä laskennallisella voimalla, joka nykyään on nykyaikaisella pöytätietokoneella". Ehkä, mutta se ei todellakaan ole totta tänään. Alle 1000 mainnet-salamalaitetta on avoinna kirjoittamishetkellä.
Myöskään salama ei ole ainoa skaalausehdotus. Tärkeä kilpailija on bitcoin-käteinen, kiistanalainen bitcoin-haarukka, joka sallii suuremmat lohkot. Keskustelu bitcoin-käteisvarojen kannattajien, salamannopea-kannattajien ja erilaisten kolmansien tapojen kannattajien - jopa satunnaisen anti-scalerin - välillä on vilkasta, joskin synkää. Voi olla, että yksi tai toinen tulee ulos päälle, että ne jatkavat rinnakkain tai että kaikki epäonnistuvat.
Joka tapauksessa salamaverkko on lupaava yritys ratkaista skaalautuvuusongelma, joka on kummitellut bitcoinia bitcoinin ensimmäisen viikonlopun jälkeen 2008.
