Индустрия блокчейнов продолжает развиваться, и решения для масштабируемости выходят на первый план в решении ограничений основных блокчейн-сетей. Среди этих инноваций платежные каналы второго уровня стали революционным решением проблем масштабируемости, с которыми сталкиваются основные блокчейн-сети, такие как Bitcoin и Ethereum. Эти каналы представляют значительный скачок в обработке транзакций, предлагая повышенную скорость и сокращение затрат, сохраняя при этом гарантии безопасности базового блокчейна.
Что такое каналы второго уровня?
Каналы второго уровня функционируют как одноранговые соединения между двумя сторонами, позволяя им проводить неограниченное количество транзакций вне блокчейна при этом требуя только две транзакции на блокчейне.
Первая транзакция устанавливает соединение между основной цепью (слой 1) и каналом (слой 2), в то время как вторая транзакция закрывает это соединение и фиксирует финальное состояние. Такой инновационный подход значительно улучшает скорость и эффективность транзакций путем перемещения большинства транзакций за пределы основной блокчейн-сети, тем самым снижая перегрузку сети, сборы и задержки, которые обычно сопровождают решения первого уровня.
Два типа каналов второго уровня: государственные каналы против платежных каналов
Хотя как государственные каналы, так и платежные каналы работают по схожим принципам, они служат разным целям в экосистеме блокчейна. Государственные каналы обрабатывают общие состояния обновлений на блокчейн-сети, выходящие за рамки простых платежных транзакций.
Представьте ситуацию, когда два игрока хотят сыграть в шахматы на основе блокчейна в сети Ethereum. Сначала они создают смарт-контракт с несколькими подписями, содержащий правила игры, информацию о игроках и призовой фонд. По мере продвижения игры, каждый ход генерирует транзакцию вне блокчейна, хранящуюся в смарт-контракте. По завершении игры, игроки закрывают канал, подписывая финальное состояние и отправляя его в смарт-контракт с несколькими подписями, где победитель получает свой приз.
Платежные каналы, с другой стороны, сосредоточены исключительно на финансовых транзакциях. Сети, такие как Lightning Network на Bitcoin и Raiden на Ethereum, демонстрируют это специализированное применение.
Эти каналы позволяют проводить неограниченное количество одноранговых транзакций без вовлечения основной блокчейн-сети до тех пор, пока канал не будет закрыт. Процесс начинается с внесения участниками средств в кошелек с несколькими подписями, что облегчает последующие транзакции вне блокчейна. Чтобы предотвратить мошенничество, эти системы внедряют штрафные механизмы, где попытка обмануть ведет к потере всех средств честной стороне.
Как использовать платежный канал второго уровня для вашего бизнеса?
Внедрение платежных каналов второго уровня в операциях вашего бизнеса требует понимания технических тонкостей системы. Давайте рассмотрим, как двое бизнес-партнеров, Сара и Майкл, могут создать и управлять платежным каналом для регулярных транзакций.
Чтобы начать платежный канал, Сара (инициатор) создает транзакцию финансирования, внося 10 BTC на адрес с несколькими подписями. Эта сумма представляет емкость канала, определяя максимальную стоимость, которую можно передать в любой момент времени.
Однако, прежде чем транслировать эту транзакцию финансирования, Сара должна обеспечить возвратную транзакцию, подписанную Майклом. Этот важный шаг гарантирует её возможность вернуть свои средства, если Майкл станет недоступен или неконтактируем.
Канал работает через транзакции обязательств, которые представляют собой текущее распределение баланса между Сарой и Майклом. Например, если Сара платит Майклу 2 BTC за консультационные услуги, они создадут и подпишут новые транзакции обязательств, отражая обновленный баланс: 8 BTC у Сары и 2 BTC у Майкла. Эти транзакции включают сложные механизмы тайм-локов и секреты отзыва, чтобы предотвратить мошенничество.
Протокол безопасности внедряет штрафную систему, где попытка транслировать устаревшую транзакцию обязательств приводит к потере всех средств честной стороне. Этот механизм гарантирует финальность транзакции без необходимости доверия между сторонами. Каждая новая транзакция включает обмен секретами отзыва, эффективно аннулирующими предыдущие транзакции обязательств и поддерживающими целостность канала.
Закрытие канала может произойти тремя способами: по обоюдному соглашению, одностороннему закрытию или применению наказания. В случае обоюдного закрытия обе стороны соглашаются транслировать свой окончательный баланс, что является самым эффективным и экономичным решением. Одностороннее закрытие происходит, когда одна из сторон становится недоступной, требуя от активной стороны опубликовать свою последнюю транзакцию обязательств и дождаться истечения времени блокировки. Применение наказания активируется, когда одна из сторон пытается обмануть, публикуя устаревшую транзакцию, позволяя честной стороне требовать всех средств через механизм отзыва.
Настоящая мощь платежных каналов раскрывается при их интеграции в более широкие сети платежных каналов. Например, Сара может отправлять платежи Рейчел через промежуточные узлы, такие как Майкл и Эмма, даже без наличия прямого соединения между каналами. Эта возможность маршрутизации использует тайм-локи сбою (HTLC) для обеспечения безопасных и атомарных транзакций в нескольких каналах, что значительно расширяет возможности сети, сохраняя при этом безопасность и эффективность.
При внедрении платежных каналов бизнесу необходимо учитывать емкость канала, распределение ликвидности и требования к мониторингу. Запуск узла или использование услуг наблюдательных башен становится необходимым для защиты от возможных попыток мошеннического закрытия. Инвестиции в эту инфраструктуру, однако, приносят дивиденды благодаря резкому снижению затрат на транзакции и возможности мгновенного расчета, делая это привлекательным решением для бизнеса, требующего частых транзакций на блокчейне.
Какой выгоду получают компании от интеграции с Lightning Network?
Для бизнеса, стремящегося интегрировать платежные каналы второго уровня, Lightning Network предлагает четыре ключевых преимущества, которые делают ее особенно привлекательной. Во-первых, она значительно улучшает масштабируемость, перемещая транзакции за пределы основной блокчейн-сети, позволяя бизнесу обрабатывать множество транзакций без перегрузки сети Bitcoin. Во-вторых, она обеспечивает практически мгновенные транзакции, исключая длительное ожидание, обычно сопутствующие переводам Bitcoin. В-третьих, она поддерживает микроплатежи, делая возможным обрабатывать торговые компании транзакциями с небольшой стоимостью без запретительных комиссий.
Наконец, она требует значительно меньше энергии, чем традиционные транзакции Bitcoin, что привлекательно для экологически сознательных компаний.
Рассмотрим кофейню, использующую Lightning Network для ежедневных транзакций. Вместо обработки каждой покупки кофе на основной блокчейн-сети, что может занять часы и повлечь высокие сборы, кофейня может установить платежные каналы с постоянными клиентами. Эти каналы позволяют проводить мгновенные платежи с минимальными комиссиями, значительно улучшая впечатление клиентов, снижая операционные расходы. Когда баланс канала снижается, клиенты могут либо пополнить его, либо закрыть канал, при этом все транзакции консолидируются и фиксируются на основной блокчейн-сети.
Однако бизнесу необходимо тщательно учитывать определенные вопросы, связанные с внедрением. Начальная настройка платежных каналов требует предварительных инвестиций и технических знаний. Кроме того, компаниям необходимо управлять рисками контрагентов и поддерживать достаточную ликвидность канала. Чтобы снизить эти риски, многие компании используют поставщиков услуг Lightning и наблюдательные башни, которые мониторят каналы на предмет потенциального мошенничества или технических проблем.
Несмотря на эти трудности, принятие Lightning Network продолжает расти, с более чем 5400 BTC заблокированными в сети и около 75700 активными каналами.
Экосистема теперь включает в себя дружелюбные к мобильным устройствам кошельки, такие как Breez и Wallet of Satoshi, делая ее все более доступной для бизнеса любого размера. С средними транзакционными затратами всего 0,0016 сатоши, сеть предоставляет убедительное решение для бизнеса, стремящегося использовать эффективные криптовалютные платежи при сохранении безопасности и децентрализации преимуществ сети Bitcoin.
Для бизнеса, рассматривающего интеграцию, ключевым моментом является начало с небольшого объема, возможно, открытие ограниченного числа платежных каналов с постоянными клиентами и постепенное расширение по мере увеличения уверенности в системе. Такой обоснованный подход позволяет компаниям учиться на опыте, минимизируя возможные риски и технические трудности.